Η αλληλούχηση επόμενης γενιάς έχει φέρει την επανάσταση στους τομείς της Ιατρικής Γενετικής και της γονιδιωματικής, επιτρέποντας τον εκτενή έλεγχο και ανάλυση ολόκληρου του γονιδιώματος σε σύντομο χρόνο και χαμηλό κόστος. Η αλληλούχηση όλων των εξονίων του γονιδιώματος, η οποία αποτελεί μία από τις βασικότερες μεθόδους αλληλούχησης επόμενης γενιάς, στοχεύει στα εξόνια, δηλαδή στις περιοχές του γονιδιώματος που κωδικοποιούν πρωτεΐνες, με σκοπό τη διάγνωση σπάνιων γενετικών ασθενειών. Ωστόσο, με τη μέθοδο αλληλούχησης όλων των εξονίων του γονιδιώματος μπορεί να ανιχνευθούν επιπλέον παραλλαγές, οι οποίες δεν σχετίζονται με την αιτία παραπομπής, ωστόσο μπορεί να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην υγεία. Τέτοιου είδους παραλλαγές ονομάζονται τυχαία ή δευτερεύοντα ευρήματα, ανάλογα με τον τρόπο που αναζητούνται.
Στην παρούσα μελέτη επαναναλύονται δεδομένα αλληλούχησης όλων των εξονίων του γονιδιώματος από 1000 άτομα ελληνικής καταγωγής, που υποβλήθηκαν σε γενετικό έλεγχο για τη διερεύνηση σπάνιων γενετικών νοσημάτων. Στόχος ήταν να εντοπιστούν δευτερεύοντα ευρήματα βασιζόμενα στις κατευθυντήριες οδηγίες του Αμερικανικού Κολλεγίου Ιατρικής Γενετικής και Γονιδιωματικής. Σύμφωνα με τις πιο πρόσφατες συστάσεις του, η ενεργή αναζήτηση για δευτερεύοντα ευρήματα γίνεται για 81 γονίδια, τα οποία αφορούν καρδιαγγειακούς φαινοτύπους, καρκινικούς φαινοτύπους, μεταβολικές διαταραχές και λοιπά νοσήματα. Οι γονιδιακές παραλλαγές που αναφέρονται πρέπει να είναι αποκλειστικά παθογόνες ή πιθανώς παθογόνες, όπως χαρακτηρίζονται από τα κριτήρια που έχει επίσης θεσπίσει το Αμερικάνικο Κολλέγιο Ιατρικής Γενετικής και Γονιδιωματικής. Από την ανάλυση, εντοπίστηκαν συνολικά 82 παραλλαγές, που ταυτοποιούνται ως δευτερεύοντα ευρήματα, σε 99 δείγματα (99/1000, 9.9%). Αυτές οι παραλλαγές αξιολογήθηκαν ως προς την κλινική τους σημασία και τις πιθανές επιπτώσεις τους στην υγεία των ασθενών. Το 65% των ευρημάτων (53/82) σχετίζεται με αυτοσωμικούς επικρατείς φαινοτύπους και το 35% (29/82) με αυτοσωμικούς υπολειπόμενους φαινοτύπους. Τα επικρατέστερα ευρήματα, περιλαμβάνουν παραλλαγές σε γονίδια που σχετίζονται με καρδιαγγειακούς φαινοτύπους (39%, 32/82) και αντιστοιχούν στο 4% των δειγμάτων που αναλύθηκαν (40/1000). Η πλειονότητα αυτών των παραλλαγών ευθύνεται για την εμφάνιση αυτοσωμικών επικρατών μυοκαρδιοπαθειών (22/32, 69%). Επιπρόσθετα, 25 δείγματα (2.5%, 25/1000) εμφανίζουν φορεία για το αυτοσωμικό υπολειπόμενο σύνδρομο Wilson. Υψηλά ποσοστά παραλλαγών εμφανίστηκαν και σε γονίδια που σχετίζονται με καρκινικούς φαινοτύπους (24%, 20/82), με το 40% εξ ‘αυτών (8/20) να ταυτοποιούνται σε γονίδια που σχετίζονται με τον καρκίνο του μαστού και των ωοθηκών.
Τα αποτελέσματα μας αναδεικνύουν την αξία της αλληλούχησης επόμενης γενιάς, όχι μόνο στη διάγνωση σπάνιων ασθενειών αλλά και στον εντοπισμό κλινικά αξιοποιήσιμων δευτερευόντων ευρημάτων. Αυτά τα δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ενημέρωση και εκσυγχρονισμό των στρατηγικών πρόληψης και έγκαιρης διάγνωσης που προσφέρονται από το εθνικό σύστημα υγείας και για την ανάπτυξη της εξατομικευμένης ιατρικής σε επίπεδο πληθυσμού.
(EL)
Next-generation sequencing has revolutionized the fields of medical genetics and genomics, allowing comprehensive genome screening and analysis in a short time and at low cost. Whole-exome sequencing, which is one of the most common next-generation sequencing methods, targets the exons, the protein-coding regions of the genome, in order to diagnose rare genetic diseases. However, whole exome sequencing can detect additional variants that are not related to the reason for referral but may have important health implications. Such variants are called incidental or secondary findings, depending on which method they are identified with.
In this study, whole exome sequencing data from 1000 individuals of Greek origin, who underwent genetic testing for rare genetic diseases, were reanalyzed. The aim was to identify secondary findings based on the guidelines of the American College of Medical Genetics and Genomics. According to its most recent recommendations, the active search for secondary findings is carried out for 81 genes, associated with cardiovascular phenotypes, cancer phenotypes, metabolic disorders and other diseases. The gene variants reported must be exclusively pathogenic or likely pathogenic, as characterized by criteria also established by the American College of Medical Genetics and Genomics.
From the analysis, a total of 82 variants, which are identified as secondary findings, were detected in 99 samples (99/1000, 9.9%). These variants were evaluated for their clinical significance and potential impact on patient health. Of these findings, 65% (53/82) were associated with autosomal dominant phenotypes and 35% (29/82) with autosomal recessive phenotypes. The most frequent findings include variants in genes associated with cardiovascular phenotypes (39%, 32/82) and represent 4% of the samples analyzed (40/1000). The majority of these variants are responsible for the development of autosomal dominant cardiomyopathies (22/32, 69%). In addition, 25 samples (2.5%, 25/1000) are carriers for the autosomal recessive Wilson syndrome. A high percentage of variants occurred in genes associated with cancer phenotypes (24%, 20/82), with 40% of these (8/20) identified in genes associated with breast and ovarian cancer.
Our results highlight the value of next-generation sequencing not only in the diagnosis of rare diseases but also in identifying clinically actionable secondary findings. These data can be used to update and refine the prevention and early diagnosis strategies offered by the national health care system and to develop personalized medicine at a population level.
(EN)
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
