Secvențierea genomului mitocondrial (mtDNA), 37 de gene

Pe scurt

Testul citește întregul ADN mitocondrial, cele 16.569 de nucleotide („litere”) și 37 de gene ale sale, ca să caute cauza unei boli mitocondriale. Se adresează copiilor și adulților cu semne care pot ține de o astfel de boală, de obicei la mai multe organe deodată. Testul se alege la consultația de genetică medicală, după examinarea clinică și analizele făcute deja.

Ce analizează

Mitocondriile sunt structurile din celule care produc energia. Ele au propriul ADN, mic și circular, moștenit doar de la mamă și prezent în multe copii în fiecare celulă. O variantă poate fi în toate copiile sau doar într-o parte din ele (heteroplasmie), iar proporția poate diferi de la un țesut la altul.

Testul copiază (amplifică) prin PCR tot ADN-ul mitocondrial, în fragmente care se suprapun, și îl citește prin secvențiere de nouă generație (NGS), inclusiv genele care produc ARN-urile mitocondriei. Caută variantele din ADN-ul mitocondrial, inclusiv pe cele prezente doar într-o parte din copii, de la un prag de 2% dintre ele, precum și delețiile și duplicațiile din ADN-ul mitocondrial. Conform consensului Societății de Medicină Mitocondrială (MMS) din 2015, citirea întregului ADN mitocondrial prin NGS este metoda preferată, în locul căutării câtorva variante cunoscute. Printre bolile pe care le poate explica sunt sindroamele MELAS, MERRF și NARP și neuropatia optică ereditară Leber (LHON).

Multe boli mitocondriale sunt însă cauzate de gene din nucleu, moștenite de la ambii părinți; acestea nu fac parte din test.

Pentru cine este

• copil sau adult cu semne la mai multe organe care pot ține de o boală mitocondrială, de exemplu slăbiciune musculară, pleoape căzute (ptoză), pierderea auzului, diabet, crize epileptice sau episoade asemănătoare unui accident vascular cerebral;
• pierderea bruscă a vederii la un adult tânăr, care poate sugera neuropatia optică ereditară Leber (LHON);
• nou-născut sau sugar mic cu o boală severă a mușchiului inimii (cardiomiopatie), la care se caută o cauză mitocondrială;
• persoană la care analizele medicale sau o biopsie musculară sugerează o boală mitocondrială.

Ce poate arăta rezultatul

• Pozitiv: o variantă patogenă sau probabil patogenă în ADN-ul mitocondrial poate confirma diagnosticul. Semnele depind adesea de proporția copiilor modificate și de țesut, așa că aceeași variantă se poate manifesta diferit în aceeași familie.
• Negativ: în proba analizată nu s-a găsit o variantă care să explice semnele. Rezultatul nu exclude o variantă prezentă doar în alt țesut sau sub pragul de detecție în probă, nici o cauză în genele din nucleu. Conform consensului MMS, când suspiciunea unei variante în ADN-ul mitocondrial rămâne puternică, ADN-ul mitocondrial se analizează și într-un alt țesut. Pentru genele din nucleu, în practica noastră pasul următor este secvențierea întregului genom (WGS).
• Variantă de semnificație incertă (VUS): o modificare despre care nu se știe încă dacă are vreun efect. Până se lămurește, nu se folosește pentru decizii medicale, iar cu timpul poate fi reclasificată.

Ce nu poate detecta

• variantele din genele din nucleu care cauzează boli mitocondriale, analizate de un panel separat sau de secvențierea întregului genom;
• o variantă prezentă doar în alte țesuturi decât cel din probă, de exemplu în mușchi, sau într-o proporție sub pragul de 2% în probă;
• scăderea numărului de copii ale ADN-ului mitocondrial (depleția), care se măsoară într-o probă de țesut.

Cum se face

Proba poate fi sânge, ADN extras, un frotiu bucal (de pe interiorul obrazului) sau salivă. Frotiul bucal și saliva se pot recolta acasă, cu kitul trimis și preluat prin curier, după instrucțiunile primite, sau la un centru de recoltare; sângele se recoltează la un centru partener. Pentru că proporția unei variante poate diferi de la un țesut la altul, proba potrivită o stabilim la consultație. Rezultatul vine, de obicei, în 15–25 de zile lucrătoare de la primirea probei în laborator. Consultația de genetică medicală dinainte de test costă 420 de lei, se plătește după consultație și se scade din prețul testului; recoltarea, consultația de după test și interpretarea rezultatului sunt incluse în preț.

Pentru medici

• Metodă: amplificarea ADN-ului mitocondrial prin PCR și secvențiere de nouă generație (NGS), cu analiză de deleții și duplicații
• Variante raportate: variante ale ADN-ului mitocondrial, inclusiv heteroplasmie de la 2%; deleții și duplicații ale ADN-ului mitocondrial
• Gene (37)

  • MT-ATP6
  • MT-ATP8
  • MT-CO1
  • MT-CO2
  • MT-CO3
  • MT-CYB
  • MT-ND1
  • MT-ND2
  • MT-ND3
  • MT-ND4
  • MT-ND4L
  • MT-ND5
  • MT-ND6
  • MT-RNR1
  • MT-RNR2
  • MT-TA
  • MT-TC
  • MT-TD
  • MT-TE
  • MT-TF
  • MT-TG
  • MT-TH
  • MT-TI
  • MT-TK
  • MT-TL1
  • MT-TL2
  • MT-TM
  • MT-TN
  • MT-TP
  • MT-TQ
  • MT-TR
  • MT-TS1
  • MT-TS2
  • MT-TT
  • MT-TV
  • MT-TW
  • MT-TY
• Probă: sânge, ADN extras, frotiu bucal sau salivă
• Durată: 15–25 de zile lucrătoare

Context clinic

• Consens MMS 2015: la o probabilitate mare de variantă în mtDNA și test negativ în sânge, mtDNA se analizează în alt țesut, ca să nu fie ratate variantele specifice țesutului sau heteroplasmia scăzută din sânge. Heteroplasmia în urină poate fi mai informativă decât în sânge, mai ales în MELAS cu m.3243A>G. Delețiile și duplicațiile mtDNA se caută prin NGS, mai ales pe biopsia de țesut; la deleții multiple se secvențiază genele nucleare ale menținerii mtDNA. Depleția (numărul de copii, prin qPCR) se evaluează pe țesut, pentru că poate să nu fie detectată în sânge.
• Testele care preced de obicei analiza moleculară (MMS 2015): lactat și piruvat în plasmă și în lichidul cefalorahidian, aminoacizi în plasmă, urină și lichidul cefalorahidian, acilcarnitine plasmatice, acizi organici urinari; biopsia musculară (fibre „ragged-red”, fibre COX-negative, activitatea complexelor lanțului respirator) când e indicată.
• Bolile mitocondriale determinate de gene nucleare: HT-0630 (355 de gene: 320 nucleare și 35 ale mtDNA); secvențierea întregului genom (HT-0326) citește atât genele nucleare, cât și mtDNA; în practica noastră, WGS urmează după un panel nuclear sau un exom negativ.