Závěrečná zpráva o řešení grantu Agentury pro zdravotnický výzkum MZ ČR
nestr.
Familial haematopoietic disorders (FHD) are a rare and heterogeneous group of disorders. Variable clinical expressivity and overlapping forms of FDH cause many misdiagnoses. Thanks to modern genomic approaches (whole exome sequencing), we are able to solve many previously unclear cases today. However, in some patients we detect a unique and family-specific gene variant of uncertain significance (VUS). The aim of the proposed study is to search for germline variants in affected families with FHD phenotype. Furthermore, we plan to investigate the functional impact of identified VUSs to verify their causality using in vitro models (CRISPR/Cas9, microscopic, and proteomic assays). Based on these experiences, we will introduce new biomedical pipeline for functional testing of VUSs into routine laboratory practice. Determining the correct diagnosis of a patient is also essential to define the risk of cancer, which some germline variants predispose. We expect a direct impact of our study in translational research of haematopoiesis, cancerogenesis and gene therapy.
Familiární onemocnění krvetvorby (FHD) jsou vzácnou a heterogenní skupinou onemocnění. Variabilní klinické projevy a prolínající se formy FHD zapříčiňují mnohy nesprávné stanovení diagnózy. Díky moderním genomickým přístupům (celoexomové sekvenování) dnes dokážeme vyřešit mnohé dosud neobjasněné případy. Nicméně u některých pacientů detekujeme jedinečnou a rodinně-specifickou genetickou variantu nejasného klinického významu (VUS). Cílem navrhované studie je vyhledávat zárodečné varianty u postižených rodin s FHD. Dále budeme zjišťovat funkční dopad identifikovaných VUS, abychom potvrdili jejich kauzalitu pomocí in vitro modelů (CRISPR/Cas9, mikroskopické a proteomické eseje). Na základě těchto zkušeností plánujeme zavést nový biomedicínský postup funkčního testování VUS do rutinní laboratorní praxe. Stanovení správné diagnózy u pacienta je zásadní i z důvodů určení rizika výskytu onkologických malignit, ke kterým některé zárodečné varianty predisponují. Očekáváme přímý dopad naší studie do translačního výzkumu hematopoézy, karcinogenézy a genové terapie.
- Klíčová slova
- variant of uncertain significance, funkční studie, functional studies, familiární poruchy krvetvorby, varianta nejasného klinického významu, whole exome sequencing, familial haematopoietic disorders, celoexomové sekvenování,
- NLK Publikační typ
- závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR
Inherited thrombocytopenias (ITs) encompass a group of rare disorders characterized by diminished platelet count. Recent advancements have unveiled various forms of IT, with inherited thrombocytopenia 2 (THC2) emerging as a prevalent subtype associated with germline variants in the critical 5' untranslated region of the ANKRD26 gene. This region is crucial in regulating the gene expression of ANKRD26, particularly in megakaryocytes. THC2 is an autosomal dominant disorder presenting as mild-to-moderate thrombocytopenia with minimal symptoms, with an increased risk of myeloproliferative malignancies. In our study of a family with suspected IT, three affected individuals harbored the c.-118C>T ANKRD26 variant, while four healthy members carried the c.-140C>G ANKRD26 variant. We performed a functional analysis by studying platelet-specific ANKRD26 gene expression levels using quantitative real-time polymerase-chain reaction. Functional analysis of the c.-118C>T variant showed a significant increase in ANKRD26 expression in affected individuals, supporting its pathogenicity. On the contrary, carriers of the c.-140C>G variant exhibited normal platelet counts and no significant elevation in the ANKRD26 expression, indicating the likely benign nature of this variant. Our findings provide evidence confirming the pathogenicity of the c.-118C>T ANKRD26 variant in THC2 and suggest the likely benign nature of the c.-140C>G variant.
- MeSH
- 5' nepřekládaná oblast * MeSH
- dospělí MeSH
- genetická predispozice k nemoci MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mezibuněčné signální peptidy a proteiny MeSH
- rodokmen * MeSH
- trombocytopenie * genetika MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
The CYCS gene is highly evolutionarily conserved, with only a few pathogenic variants that cause thrombocytopenia-4 (THC4). Here, we report a novel CYCS variant NM_018947.6: c.59C>T [NP_061820.1:p.(Thr20Ile)] segregating with thrombocytopenia in three generations of a Czech family. The phenotype of the patients corresponds to THC4 with platelets of normal size and morphology and dominant inheritance. Intriguingly, a gradual decline in platelet counts was observed across generations. CRISPR/Cas9-mediated gene editing was used to introduce the new CYCS gene variant into a megakaryoblast cell line (MEG-01). Subsequently, the adhesion, shape, size, ploidy, viability, mitochondrial respiration, cytochrome c protein (CYCS) expression, cell surface antigen expression and caspase activity were analysed in cells carrying the studied variant. Interestingly, the variant decreases the expression of CYCS while increasing mitochondrial respiration and the expression of CD9 cell surface antigen. Surprisingly, the variant abates caspase activation, contrasting with previously known effects of other CYCS variants. Some reports indicate that caspases may be involved in thrombopoiesis; thus, the observed dysregulation of caspase activity might contribute to thrombocytopenia. The findings significantly enhance our understanding of the molecular mechanisms underlying inherited thrombocytopenia and may have implications for diagnosis, prognosis and future targeted therapies.
- MeSH
- kaspasy * metabolismus genetika MeSH
- lidé MeSH
- rodokmen MeSH
- trombocytopenie * genetika metabolismus MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
Východiska: Familiární onemocnění krvetvorby (familial hematopoietic disorders – FHD) jsou vzácnou a heterogenní skupinou onemocnění, do které se řadí dědičné anemie, dědičné trombocytopenie, vrozené neutropenie a vrozené syndromy selhání kostní dřeně. Pro FHD je charakteristická variabilní klinická expresivita a neúplná penetrance fenotypu i v rámci jedné rodiny, což znesnadňuje určení správné anamnézy. Molekulární genetické defekty FHD se nachází ve > 300 genech zodpovědných zejména za buněčné procesy, jejichž funkční poruchy vedou k symptomatické cytopenii, dysfunkci orgánů, poškození tkání a k rozvoji syndromů. Některé varianty genů predisponují ke vzniku závažných hematologických malignit či vzácněji solidních nádorů. Na našem pracovišti jsme zavedli genetickou analýzu u rodin s podezřením na dědičné hematologické onemocnění. Naše zaměření je v rámci ČR unikátní. Soubor pacientů a metody: Od roku 2017 se věnujeme výzkumu a diagnostice vzácných nemocí FHD. Celkem jsme zanalyzovali 92 rodin s podezřením na FHD pomocí moderních genomických přístupů jako je celoexomové sekvenování, predikční analýza in silico, metoda MLPA a Sangerovo sekvenování. Výsledky: U 70 rodin jsme detekovali již známou patogenní / pravděpodobně patogenní variantu nebo novou variantu nejasného klinického významu (variant of unclear clinical significance – VUS), jejichž záchyt vedl k potvrzení nebo upřesnění diagnózy. Pozitivní nálezy poukázaly na výskyt dědičných trombocytopenií (geny TUBB1, ETV6 a ANKRD26 – riziko rozvoje hematologických malignit), Glanzmannových trombastenií (ITGA2B), anemií, talasemií, ale také na výskyt vzácných syndromových onemocnění, v ČR např. Bernard-Soulier (GP1BA); Heřmanský-Pudlák (HPS1); Wiskott-Aldrich (WAS – zvýšené riziko výskytu malignit); Shwachman-Diamondův syndrom (SBDS – 30% riziko myeloidních malignit) a Sebastianův syndrom (MYH9) apod. Závěr: Genetická diagnostika se stala součástí standardního vyšetření pacientů s dědičným hematologickým onemocněním. Zároveň pomohla objasnit mnohé nevyřešené případy a poukázala na výskyt vzácných variant klasifikovaných jako VUS, u nichž je nutné prokázat jejich funkční dopad pomocí proteomických technologií. Potvrzení diagnózy pacienta má také kladný dopad na jeho individualizovanou péči a ke stanovení rizika vzniku malignit či jiných přídavných onemocnění.
Background: Familial hematopoietic disorders (FHD) are a rare and heterogeneous group of disorders that include hereditary anemias, hereditary thrombocytopenias (inherited thrombocytopenias – IT), congenital neutropenias and congenital bone marrow failure syndromes. FHD is characterized by variable clinical expressivity and incomplete penetrance of the phenotype even within a single family, making it difficult to determine a correct history. The molecular genetic defects of FHD are found in > 300 genes mainly responsible for cellular processes whose functional disorders lead to symptomatic cytopenia, organ dysfunction, tissue damage and syndromes. Some gene variants predispose to the development of severe hematological malignancies or, more rarely, solid tumours. At our institution, we have introduced genetic analysis in families with suspected hereditary hematological diseases. Our focus is unique in the Czech Republic. Patients and methods: In total, we analyzed 92 families with suspected FHD using modern genomic approaches such as whole-exome sequencing (WES), in silico predictive analysis, multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA) and Sanger sequencing. Results: In 70 families, we detected an already known pathogenic/probably pathogenic variant or a novel variant of unclear clinical significance (VUS), the detection of which led to confirmation or refinement of the diagnosis. Positive findings indicated the occurrence of hereditary thrombocytopenias (TUBB1, ETV6 and ANKRD26 genes – risk of the development of hematological malignancies), Glanzmann thrombasthenia (ITGA2B), anemias, thalassemias, but also the occurrence of rare syndromic diseases in the Czech Republic, e. g. Bernard-Soulier (GP1BA); Heřmanský-Pudlák (HPS1); Wiskott-Aldrich (WAS – increased risk of malignancies); Shwachman-Diamond syndrome (SBDS – a 30% risk of myeloid malignancies) and Sebastian syndrome (MYH9), etc. Conclusion: Genetic diagnosis has become part of the standard examination of patients with hereditary hematological diseases. It has also helped to clarify many unsolved cases and highlighted the occurrence of rare variants classified as VUS, for which it is necessary to determine their functional impact. Confirming a patient’s diagnosis also has a positive impact on their individualized care and on determining their risk of malignancies or other additional diseases.
- MeSH
- genetické nemoci vrozené diagnóza genetika MeSH
- genetické testování metody MeSH
- krevní nemoci * diagnóza genetika MeSH
- lidé MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
INTRODUCTION: Telomeropathies are associated with a wide range of diseases and less common combinations of various pulmonary and extrapulmonary disorders. CASE PRESENTATION: In proband with high-risk myelodysplastic syndrome and interstitial pulmonary fibrosis, whole exome sequencing revealed a germline heterozygous variant of CTC1 gene (c.1360delG). This "frameshift" variant results in a premature stop codon and is classified as likely pathogenic/pathogenic. So far, this gene variant has been described in a heterozygous state in adult patients with hematological diseases such as idiopathic aplastic anemia or paroxysmal nocturnal hemoglobinuria, but also in interstitial pulmonary fibrosis. Described CTC1 gene variant affects telomere length and leads to telomeropathies. CONCLUSIONS: In our case report, we describe a rare case of coincidence of pulmonary fibrosis and hematological malignancy caused by a germline gene mutation in CTC1. Lung diseases and hematologic malignancies associated with short telomeres do not respond well to standard treatment.
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
INTRODUCTION: In contrast with the well-known and described deletion of the 22q11 chromosome region responsible for DiGeorge syndrome, 22q12 deletions are much rarer. Only a few dozen cases have been reported so far. This region contains genes responsible for cell cycle control, chromatin modification, transmembrane signaling, cell adhesion, and neural development, as well as several cancer predisposition genes. CASE PRESENTATION: We present a patient with cleft palate, sensorineural hearing loss, vestibular dysfunction, epilepsy, mild to moderate intellectual disability, divergent strabism, pes equinovarus, platyspondylia, and bilateral schwannoma. Using Microarray-based Comparative Genomic Hybridization (aCGH), we identified the de novo 3.8 Mb interstitial deletion at 22q12.1→22q12.3. We confirmed deletion of the critical NF2 region by MLPA analysis. DISCUSSION: Large 22q12 deletion in the proband encases the critical NF2 region, responsible for development of bilateral schwannoma. We compared the phenotype of the patient with previously reported cases. Interestingly, our patient developed cleft palate even without deletion of the MN1 gene, deemed responsible in previous studies. We also strongly suspect the DEPDC5 gene deletion to be responsible for seizures, consistent with previously reported cases.
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Near-haploid acute lymphoblastic leukemia is rare subgroup of the disease, which is very important due to very poor prognosis and resistance to treatment including novel monoclonal antibodies and CAR-T therapy.
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
Bernard-Soulier syndrome (BSS) is a rare inherited disorder characterized by unusually large platelets, low platelet count, and prolonged bleeding time. BSS is usually inherited in an autosomal recessive (AR) mode of inheritance due to a deficiency of the GPIb-IX-V complex also known as the von Willebrand factor (VWF) receptor. We investigated a family with macrothrombocytopenia, a mild bleeding tendency, slightly lowered platelet aggregation tests, and suspected autosomal dominant (AD) inheritance. We have detected a heterozygous GP1BA likely pathogenic variant, causing monoallelic BSS. A germline GP1BA gene variant (NM_000173:c.98G > A:p.C33Y), segregating with the macrothrombocytopenia, was detected by whole-exome sequencing. In silico analysis of the protein structure of the novel GPIbα variant revealed a potential structural defect, which could impact proper protein folding and subsequent binding to VWF. Flow cytometry, immunoblot, and electron microscopy demonstrated further differences between p.C33Y GP1BA carriers and healthy controls. Here, we provide a detailed insight into its clinical presentation and phenotype. Moreover, the here described case first presents an mBSS patient with two previous ischemic strokes.
- MeSH
- alely * MeSH
- Bernardův-Soulierův syndrom krev diagnóza genetika MeSH
- fenotyp * MeSH
- genetická predispozice k nemoci * MeSH
- genetická variace * MeSH
- genetické asociační studie MeSH
- imunofenotypizace MeSH
- lidé MeSH
- mutační analýza DNA MeSH
- počet trombocytů MeSH
- rodokmen MeSH
- trombocytopenie krev diagnóza MeSH
- trombocytový glykoproteinový komplex Ib-IX genetika metabolismus MeSH
- trombocyty metabolismus ultrastruktura MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- kazuistiky MeSH
- Geografické názvy
- Česká republika MeSH