U 10–20 % nemocných s myelodysplastickými syndromy (MDS) je nalézán komplexní karyotyp, který je spojen s vysokým rizikem transformace do akutní myeloidní leukemie (AML) a špatnou prognózou. Jedním z jevů, které se mohou podílet na zvýšené genomové nestabilitě buněk kostní dřeně u nemocných s MDS, je získaná uniparentální disomie (aUPD), tj. stav, kdy obě kopie určitého chromozomu nebo jeho části pochází od jednoho rodiče. Patologický potenciál této změny, která vzniká jako klonální aberace v některých somatických buňkách, spočívá v přítomnosti homozygotních mutací tumor supresorových genů a onkogenů. Cílem studie bylo zjistit frekvenci a význam uniparentální disomie (UPD) v souboru 57 nemocných s MDS a komplexním karyotypem za použití array komparativní genomové hybridizace kombinované s detekcí jednonukleotidových polymorfismů (aCGH/SNP). V souboru 57 nemocných bylo nalezeno celkem 40 oblastí UPD u 21 pacientů (36,8 %). U zhruba poloviny nálezů šlo o sporadický výskyt (19/40). U šesti pacientů byly detekovány UPD na chromozomu X lokalizované v oblastech Xp22.11–Xp22.2 (4/6) a Xq13.3–Xq21.1 (2/6) a u dvou pacientů byla pozorována UPD 17q s proměnlivým rozsahem v pruzích 17q22 až 17q24.2. Nejčastějším nálezem byla aUPD krátkých ramen chromozomu 17, která byla detekována celkem u 13/57 pacientů (22,8 %). U všech 13 pacientů mutační analýza potvrdila homozygotní mutaci genu TP53, z toho dvě nalezené posunové (frameshift) mutace nebyly dosud popsány v databázi IARC (International Agency for Research on Cancer TP53 database). Nález byl spojen s velmi špatnou prognózou (medián přežití 4 měsíce). Vzhledem k četnosti výskytu ve studovaném souboru byla aUPD 17p silně asociována s komplexním karyotypem na rozdíl od jiných v literatuře dosud popsaných oblastí aUPD (1p, 4q, 7q, 11q, 13q, 21q), které nebyly v souboru detekovány vůbec. Oblasti UPD se jeví při analýzách metodami klasické a molekulární cytogenetiky jako balancované, tedy bez změny počtu kopií DNA. Čipové technologie s detekcí jednonukleotidových polymorfismů jsou ideální metodou pro identifikaci a bližší charakterizaci oblastí UPD a s nimi souvisejících genů významných pro vznik a progresi onemocnění.

Complex karyotypes are seen in approximately 20% of patients with myelodysplastic syndromes (MDS) and are associated with a high risk of transformation into acute myeloid leukaemia (AML) and poor prognosis. Acquired uniparental disomy (aUPD, i.e. both copies of a chromosome pair or its part originate from one parent) may contribute to increased genomic instability in bone-marrow cells of patients with MDS. The pathological potential of aUPD, which arises as a clonal aberration in a proportion of somatic cells, involves tumour suppressor gene and oncogene homozygous mutations. The aim of this study was to evaluate the frequency and implications of uniparental disomy (UPD) in a cohort of 57 patients with MDS and complex karyotype using array comparative genomic hybridization with detection of single nucleotide polymorphisms (aCGH/SNP). UPD was found to be present in 40 regions in 21 of 57 patients (36.8%). Almost half of these involved non-recurrent changes (19/40). Chromosome X UPD was detected in six patients (Xp22.11–Xp22.2 in four and Xq13.3–Xq21.1 in two, respectively). UPD of 17q with a variable extent from 17q22 to 17q24.2 was observed in two patients. The most common finding was aUPD of the short arm of chromosome 17, which was detected in 13 of 57 patients (22.8%). Mutational analysis confirmed a homozygous mutation of the TP53 gene in all samples with this finding, including two frameshift mutations that are not registered in the IARC (International Agency for Research on Cancer TP53) database. This finding correlated with very poor prognosis (median OS 4 months). aUPD 17p was strongly associated with complex karyotype in the studied cohort. However, other previously published aUPDs in MDS (1p, 4q, 7q, 11q, 13q, 21q) were not found in our study. UPD regions appear to be balanced (i.e. without change of DNA copies) by conventional and molecular cytogenetic methods. Therefore, aCGH/SNP represents an ideal method for the identification and further characterization of UPDs and affected genes significant for disease development and progression.

1 interní klinika VFN a 1 LF UK Praha

Centrum nádorové cytogenetiky Ústav lékařské biochemie a laboratorní diagnostiky VFN a 1 LF UK Praha

Ústav hematologie a krevní transfuze Praha

Acquired uniparental disomy in bone-marrow cells of patients with myelodysplastic syndrome and complex karyotype