Cystische Fibrose (CF)

- Einfuumlhrung Pathogenese

- Klinik

- Genetik Mutationen

- Wiederholungsrisiko

- Gentherapie

CF

Inzidenz 13300 Lebendgeburten

Frequenz abhaumlngig von Ethnizitaumlt

Diagnose gt70 im 1 Lebensjahr90 bis zum 8 Lebensjahr

Mutation CFTR-Gen (CF transmembrane conductance regulator)

Funktion CFTR

1 apikaler Cl--

Kanal

2 reguliert

andere

apikale Kanaumlle

normal CF-Zelle

H2O Na+ Cl-

bronchialer CFTR et al

KCNJ1P2Y2

AdenosinNa+K+2Cl- NaK-ATPase

Adenosin

ORCC ENACCFTR

CFTR ndash Proteinexpression

Bronchien

Pankreasgang

Schweiszligdruumlsen

Intestinum

Gallenwege

Vas deferens

CF-Symptome

Lunge 52

Gedeihstoumlrung Ernaumlhrungspr 43

Mekonium-Ileus 21

[Familienanamnese 17]

CBAVD (congenitale bilaterale

Aplasie vas deferens Azoospermie)

CF-Symptome

Nasen-Sinus

SinusitisPolypen

LungeAtemwegs-ObstrBronchiektasenPneumothorax

Leber Gallengangsstau

PankreasEnzymdefizienzDiabetes

IntestinumMekoniumileusDIOSRektumprolaps

Haut[Cl]- im Schweiszlig uarr

Infertilitaumlt CBAVD

CF - Diagnose

Familienanamnese

Schweiszligtest [Cl-] 5 falsch negativ

nasale Potentialdifferenz

Genotypisierung

CF - Diagnose praumlnatal

Ultraschall echodichter DarmMekonium-Peritonitis

Genotypisierung

Chorionzottenbiopsie 10-12 SSWAmniozentese 13-16 SSW

Vererbungsmodus CF

A autosomal dominant

B autosomal rezessiv

C X-chromosomal

D mitochondriale Vererbung

E multifaktoriell

Definition

Allele - verschiedene Variationen eines Gens DNA-Sequenz an einem definierten Locus der homologen Chromosomen

Bevoumllkerung bis zu mehrere 100 Allele

ein Individuum normalerweise 2 Allele

Allele

Definition

Compound-Heterozygotie

= kombinierte Heterozygotie

an einem Genort (Locus) bei einer betroffenen Person zwei unterschiedlich mutierte Allele

CFTR-Gen -Protein

Transmembran Segmente

Exon

Intron

GlykosylierungZellmembran

Cytoplasma

R DomaumlneNukleotid-Bindestelle

5lsquo 3lsquo

N C

Oslash ProteinRNA darrdarr

OslashProtein-Faltung

Leitungs-defekt

Fehlre-gulation

Proteindarrdarr

Umsatzuarruarr

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

CF

Inzidenz 13300 Lebendgeburten

Frequenz abhaumlngig von Ethnizitaumlt

Diagnose gt70 im 1 Lebensjahr90 bis zum 8 Lebensjahr

Mutation CFTR-Gen (CF transmembrane conductance regulator)

Funktion CFTR

1 apikaler Cl--

Kanal

2 reguliert

andere

apikale Kanaumlle

normal CF-Zelle

H2O Na+ Cl-

bronchialer CFTR et al

KCNJ1P2Y2

AdenosinNa+K+2Cl- NaK-ATPase

Adenosin

ORCC ENACCFTR

CFTR ndash Proteinexpression

Bronchien

Pankreasgang

Schweiszligdruumlsen

Intestinum

Gallenwege

Vas deferens

CF-Symptome

Lunge 52

Gedeihstoumlrung Ernaumlhrungspr 43

Mekonium-Ileus 21

[Familienanamnese 17]

CBAVD (congenitale bilaterale

Aplasie vas deferens Azoospermie)

CF-Symptome

Nasen-Sinus

SinusitisPolypen

LungeAtemwegs-ObstrBronchiektasenPneumothorax

Leber Gallengangsstau

PankreasEnzymdefizienzDiabetes

IntestinumMekoniumileusDIOSRektumprolaps

Haut[Cl]- im Schweiszlig uarr

Infertilitaumlt CBAVD

CF - Diagnose

Familienanamnese

Schweiszligtest [Cl-] 5 falsch negativ

nasale Potentialdifferenz

Genotypisierung

CF - Diagnose praumlnatal

Ultraschall echodichter DarmMekonium-Peritonitis

Genotypisierung

Chorionzottenbiopsie 10-12 SSWAmniozentese 13-16 SSW

Vererbungsmodus CF

A autosomal dominant

B autosomal rezessiv

C X-chromosomal

D mitochondriale Vererbung

E multifaktoriell

Definition

Allele - verschiedene Variationen eines Gens DNA-Sequenz an einem definierten Locus der homologen Chromosomen

Bevoumllkerung bis zu mehrere 100 Allele

ein Individuum normalerweise 2 Allele

Allele

Definition

Compound-Heterozygotie

= kombinierte Heterozygotie

an einem Genort (Locus) bei einer betroffenen Person zwei unterschiedlich mutierte Allele

CFTR-Gen -Protein

Transmembran Segmente

Exon

Intron

GlykosylierungZellmembran

Cytoplasma

R DomaumlneNukleotid-Bindestelle

5lsquo 3lsquo

N C

Oslash ProteinRNA darrdarr

OslashProtein-Faltung

Leitungs-defekt

Fehlre-gulation

Proteindarrdarr

Umsatzuarruarr

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Funktion CFTR

1 apikaler Cl--

Kanal

2 reguliert

andere

apikale Kanaumlle

normal CF-Zelle

H2O Na+ Cl-

bronchialer CFTR et al

KCNJ1P2Y2

AdenosinNa+K+2Cl- NaK-ATPase

Adenosin

ORCC ENACCFTR

CFTR ndash Proteinexpression

Bronchien

Pankreasgang

Schweiszligdruumlsen

Intestinum

Gallenwege

Vas deferens

CF-Symptome

Lunge 52

Gedeihstoumlrung Ernaumlhrungspr 43

Mekonium-Ileus 21

[Familienanamnese 17]

CBAVD (congenitale bilaterale

Aplasie vas deferens Azoospermie)

CF-Symptome

Nasen-Sinus

SinusitisPolypen

LungeAtemwegs-ObstrBronchiektasenPneumothorax

Leber Gallengangsstau

PankreasEnzymdefizienzDiabetes

IntestinumMekoniumileusDIOSRektumprolaps

Haut[Cl]- im Schweiszlig uarr

Infertilitaumlt CBAVD

CF - Diagnose

Familienanamnese

Schweiszligtest [Cl-] 5 falsch negativ

nasale Potentialdifferenz

Genotypisierung

CF - Diagnose praumlnatal

Ultraschall echodichter DarmMekonium-Peritonitis

Genotypisierung

Chorionzottenbiopsie 10-12 SSWAmniozentese 13-16 SSW

Vererbungsmodus CF

A autosomal dominant

B autosomal rezessiv

C X-chromosomal

D mitochondriale Vererbung

E multifaktoriell

Definition

Allele - verschiedene Variationen eines Gens DNA-Sequenz an einem definierten Locus der homologen Chromosomen

Bevoumllkerung bis zu mehrere 100 Allele

ein Individuum normalerweise 2 Allele

Allele

Definition

Compound-Heterozygotie

= kombinierte Heterozygotie

an einem Genort (Locus) bei einer betroffenen Person zwei unterschiedlich mutierte Allele

CFTR-Gen -Protein

Transmembran Segmente

Exon

Intron

GlykosylierungZellmembran

Cytoplasma

R DomaumlneNukleotid-Bindestelle

5lsquo 3lsquo

N C

Oslash ProteinRNA darrdarr

OslashProtein-Faltung

Leitungs-defekt

Fehlre-gulation

Proteindarrdarr

Umsatzuarruarr

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

bronchialer CFTR et al

KCNJ1P2Y2

AdenosinNa+K+2Cl- NaK-ATPase

Adenosin

ORCC ENACCFTR

CFTR ndash Proteinexpression

Bronchien

Pankreasgang

Schweiszligdruumlsen

Intestinum

Gallenwege

Vas deferens

CF-Symptome

Lunge 52

Gedeihstoumlrung Ernaumlhrungspr 43

Mekonium-Ileus 21

[Familienanamnese 17]

CBAVD (congenitale bilaterale

Aplasie vas deferens Azoospermie)

CF-Symptome

Nasen-Sinus

SinusitisPolypen

LungeAtemwegs-ObstrBronchiektasenPneumothorax

Leber Gallengangsstau

PankreasEnzymdefizienzDiabetes

IntestinumMekoniumileusDIOSRektumprolaps

Haut[Cl]- im Schweiszlig uarr

Infertilitaumlt CBAVD

CF - Diagnose

Familienanamnese

Schweiszligtest [Cl-] 5 falsch negativ

nasale Potentialdifferenz

Genotypisierung

CF - Diagnose praumlnatal

Ultraschall echodichter DarmMekonium-Peritonitis

Genotypisierung

Chorionzottenbiopsie 10-12 SSWAmniozentese 13-16 SSW

Vererbungsmodus CF

A autosomal dominant

B autosomal rezessiv

C X-chromosomal

D mitochondriale Vererbung

E multifaktoriell

Definition

Allele - verschiedene Variationen eines Gens DNA-Sequenz an einem definierten Locus der homologen Chromosomen

Bevoumllkerung bis zu mehrere 100 Allele

ein Individuum normalerweise 2 Allele

Allele

Definition

Compound-Heterozygotie

= kombinierte Heterozygotie

an einem Genort (Locus) bei einer betroffenen Person zwei unterschiedlich mutierte Allele

CFTR-Gen -Protein

Transmembran Segmente

Exon

Intron

GlykosylierungZellmembran

Cytoplasma

R DomaumlneNukleotid-Bindestelle

5lsquo 3lsquo

N C

Oslash ProteinRNA darrdarr

OslashProtein-Faltung

Leitungs-defekt

Fehlre-gulation

Proteindarrdarr

Umsatzuarruarr

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

CFTR ndash Proteinexpression

Bronchien

Pankreasgang

Schweiszligdruumlsen

Intestinum

Gallenwege

Vas deferens

CF-Symptome

Lunge 52

Gedeihstoumlrung Ernaumlhrungspr 43

Mekonium-Ileus 21

[Familienanamnese 17]

CBAVD (congenitale bilaterale

Aplasie vas deferens Azoospermie)

CF-Symptome

Nasen-Sinus

SinusitisPolypen

LungeAtemwegs-ObstrBronchiektasenPneumothorax

Leber Gallengangsstau

PankreasEnzymdefizienzDiabetes

IntestinumMekoniumileusDIOSRektumprolaps

Haut[Cl]- im Schweiszlig uarr

Infertilitaumlt CBAVD

CF - Diagnose

Familienanamnese

Schweiszligtest [Cl-] 5 falsch negativ

nasale Potentialdifferenz

Genotypisierung

CF - Diagnose praumlnatal

Ultraschall echodichter DarmMekonium-Peritonitis

Genotypisierung

Chorionzottenbiopsie 10-12 SSWAmniozentese 13-16 SSW

Vererbungsmodus CF

A autosomal dominant

B autosomal rezessiv

C X-chromosomal

D mitochondriale Vererbung

E multifaktoriell

Definition

Allele - verschiedene Variationen eines Gens DNA-Sequenz an einem definierten Locus der homologen Chromosomen

Bevoumllkerung bis zu mehrere 100 Allele

ein Individuum normalerweise 2 Allele

Allele

Definition

Compound-Heterozygotie

= kombinierte Heterozygotie

an einem Genort (Locus) bei einer betroffenen Person zwei unterschiedlich mutierte Allele

CFTR-Gen -Protein

Transmembran Segmente

Exon

Intron

GlykosylierungZellmembran

Cytoplasma

R DomaumlneNukleotid-Bindestelle

5lsquo 3lsquo

N C

Oslash ProteinRNA darrdarr

OslashProtein-Faltung

Leitungs-defekt

Fehlre-gulation

Proteindarrdarr

Umsatzuarruarr

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

CF-Symptome

Lunge 52

Gedeihstoumlrung Ernaumlhrungspr 43

Mekonium-Ileus 21

[Familienanamnese 17]

CBAVD (congenitale bilaterale

Aplasie vas deferens Azoospermie)

CF-Symptome

Nasen-Sinus

SinusitisPolypen

LungeAtemwegs-ObstrBronchiektasenPneumothorax

Leber Gallengangsstau

PankreasEnzymdefizienzDiabetes

IntestinumMekoniumileusDIOSRektumprolaps

Haut[Cl]- im Schweiszlig uarr

Infertilitaumlt CBAVD

CF - Diagnose

Familienanamnese

Schweiszligtest [Cl-] 5 falsch negativ

nasale Potentialdifferenz

Genotypisierung

CF - Diagnose praumlnatal

Ultraschall echodichter DarmMekonium-Peritonitis

Genotypisierung

Chorionzottenbiopsie 10-12 SSWAmniozentese 13-16 SSW

Vererbungsmodus CF

A autosomal dominant

B autosomal rezessiv

C X-chromosomal

D mitochondriale Vererbung

E multifaktoriell

Definition

Allele - verschiedene Variationen eines Gens DNA-Sequenz an einem definierten Locus der homologen Chromosomen

Bevoumllkerung bis zu mehrere 100 Allele

ein Individuum normalerweise 2 Allele

Allele

Definition

Compound-Heterozygotie

= kombinierte Heterozygotie

an einem Genort (Locus) bei einer betroffenen Person zwei unterschiedlich mutierte Allele

CFTR-Gen -Protein

Transmembran Segmente

Exon

Intron

GlykosylierungZellmembran

Cytoplasma

R DomaumlneNukleotid-Bindestelle

5lsquo 3lsquo

N C

Oslash ProteinRNA darrdarr

OslashProtein-Faltung

Leitungs-defekt

Fehlre-gulation

Proteindarrdarr

Umsatzuarruarr

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

CF-Symptome

Nasen-Sinus

SinusitisPolypen

LungeAtemwegs-ObstrBronchiektasenPneumothorax

Leber Gallengangsstau

PankreasEnzymdefizienzDiabetes

IntestinumMekoniumileusDIOSRektumprolaps

Haut[Cl]- im Schweiszlig uarr

Infertilitaumlt CBAVD

CF - Diagnose

Familienanamnese

Schweiszligtest [Cl-] 5 falsch negativ

nasale Potentialdifferenz

Genotypisierung

CF - Diagnose praumlnatal

Ultraschall echodichter DarmMekonium-Peritonitis

Genotypisierung

Chorionzottenbiopsie 10-12 SSWAmniozentese 13-16 SSW

Vererbungsmodus CF

A autosomal dominant

B autosomal rezessiv

C X-chromosomal

D mitochondriale Vererbung

E multifaktoriell

Definition

Allele - verschiedene Variationen eines Gens DNA-Sequenz an einem definierten Locus der homologen Chromosomen

Bevoumllkerung bis zu mehrere 100 Allele

ein Individuum normalerweise 2 Allele

Allele

Definition

Compound-Heterozygotie

= kombinierte Heterozygotie

an einem Genort (Locus) bei einer betroffenen Person zwei unterschiedlich mutierte Allele

CFTR-Gen -Protein

Transmembran Segmente

Exon

Intron

GlykosylierungZellmembran

Cytoplasma

R DomaumlneNukleotid-Bindestelle

5lsquo 3lsquo

N C

Oslash ProteinRNA darrdarr

OslashProtein-Faltung

Leitungs-defekt

Fehlre-gulation

Proteindarrdarr

Umsatzuarruarr

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

CF - Diagnose

Familienanamnese

Schweiszligtest [Cl-] 5 falsch negativ

nasale Potentialdifferenz

Genotypisierung

CF - Diagnose praumlnatal

Ultraschall echodichter DarmMekonium-Peritonitis

Genotypisierung

Chorionzottenbiopsie 10-12 SSWAmniozentese 13-16 SSW

Vererbungsmodus CF

A autosomal dominant

B autosomal rezessiv

C X-chromosomal

D mitochondriale Vererbung

E multifaktoriell

Definition

Allele - verschiedene Variationen eines Gens DNA-Sequenz an einem definierten Locus der homologen Chromosomen

Bevoumllkerung bis zu mehrere 100 Allele

ein Individuum normalerweise 2 Allele

Allele

Definition

Compound-Heterozygotie

= kombinierte Heterozygotie

an einem Genort (Locus) bei einer betroffenen Person zwei unterschiedlich mutierte Allele

CFTR-Gen -Protein

Transmembran Segmente

Exon

Intron

GlykosylierungZellmembran

Cytoplasma

R DomaumlneNukleotid-Bindestelle

5lsquo 3lsquo

N C

Oslash ProteinRNA darrdarr

OslashProtein-Faltung

Leitungs-defekt

Fehlre-gulation

Proteindarrdarr

Umsatzuarruarr

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

CF - Diagnose praumlnatal

Ultraschall echodichter DarmMekonium-Peritonitis

Genotypisierung

Chorionzottenbiopsie 10-12 SSWAmniozentese 13-16 SSW

Vererbungsmodus CF

A autosomal dominant

B autosomal rezessiv

C X-chromosomal

D mitochondriale Vererbung

E multifaktoriell

Definition

Allele - verschiedene Variationen eines Gens DNA-Sequenz an einem definierten Locus der homologen Chromosomen

Bevoumllkerung bis zu mehrere 100 Allele

ein Individuum normalerweise 2 Allele

Allele

Definition

Compound-Heterozygotie

= kombinierte Heterozygotie

an einem Genort (Locus) bei einer betroffenen Person zwei unterschiedlich mutierte Allele

CFTR-Gen -Protein

Transmembran Segmente

Exon

Intron

GlykosylierungZellmembran

Cytoplasma

R DomaumlneNukleotid-Bindestelle

5lsquo 3lsquo

N C

Oslash ProteinRNA darrdarr

OslashProtein-Faltung

Leitungs-defekt

Fehlre-gulation

Proteindarrdarr

Umsatzuarruarr

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Vererbungsmodus CF

A autosomal dominant

B autosomal rezessiv

C X-chromosomal

D mitochondriale Vererbung

E multifaktoriell

Definition

Allele - verschiedene Variationen eines Gens DNA-Sequenz an einem definierten Locus der homologen Chromosomen

Bevoumllkerung bis zu mehrere 100 Allele

ein Individuum normalerweise 2 Allele

Allele

Definition

Compound-Heterozygotie

= kombinierte Heterozygotie

an einem Genort (Locus) bei einer betroffenen Person zwei unterschiedlich mutierte Allele

CFTR-Gen -Protein

Transmembran Segmente

Exon

Intron

GlykosylierungZellmembran

Cytoplasma

R DomaumlneNukleotid-Bindestelle

5lsquo 3lsquo

N C

Oslash ProteinRNA darrdarr

OslashProtein-Faltung

Leitungs-defekt

Fehlre-gulation

Proteindarrdarr

Umsatzuarruarr

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Definition

Allele - verschiedene Variationen eines Gens DNA-Sequenz an einem definierten Locus der homologen Chromosomen

Bevoumllkerung bis zu mehrere 100 Allele

ein Individuum normalerweise 2 Allele

Allele

Definition

Compound-Heterozygotie

= kombinierte Heterozygotie

an einem Genort (Locus) bei einer betroffenen Person zwei unterschiedlich mutierte Allele

CFTR-Gen -Protein

Transmembran Segmente

Exon

Intron

GlykosylierungZellmembran

Cytoplasma

R DomaumlneNukleotid-Bindestelle

5lsquo 3lsquo

N C

Oslash ProteinRNA darrdarr

OslashProtein-Faltung

Leitungs-defekt

Fehlre-gulation

Proteindarrdarr

Umsatzuarruarr

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Definition

Compound-Heterozygotie

= kombinierte Heterozygotie

an einem Genort (Locus) bei einer betroffenen Person zwei unterschiedlich mutierte Allele

CFTR-Gen -Protein

Transmembran Segmente

Exon

Intron

GlykosylierungZellmembran

Cytoplasma

R DomaumlneNukleotid-Bindestelle

5lsquo 3lsquo

N C

Oslash ProteinRNA darrdarr

OslashProtein-Faltung

Leitungs-defekt

Fehlre-gulation

Proteindarrdarr

Umsatzuarruarr

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

CFTR-Gen -Protein

Transmembran Segmente

Exon

Intron

GlykosylierungZellmembran

Cytoplasma

R DomaumlneNukleotid-Bindestelle

5lsquo 3lsquo

N C

Oslash ProteinRNA darrdarr

OslashProtein-Faltung

Leitungs-defekt

Fehlre-gulation

Proteindarrdarr

Umsatzuarruarr

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Oslash ProteinRNA darrdarr

OslashProtein-Faltung

Leitungs-defekt

Fehlre-gulation

Proteindarrdarr

Umsatzuarruarr

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Oslash Protein Oslash Transport Oslash Funktion darr Funktion darr Protein darr Protein-Stabilitaumlt

Wt CFTRProtein

G542X hellip

ΔF508hellip

ΔF508hellip

G551D hellip

R117H hellip

3272-26AgtGhellip

I II III IV V VI

Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl-

Mutationsklassen CFTR-Gen

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

httpcftr2orgmutationphpview=generalampmutation_id=23

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Mutationen fuumlhren zum Verlust der CFTR-Proteinproduktion Welche der Aussagen ist am wenigsten wahrscheinlich

A Missense-MutationenB Nonsense-MutationenC Frame shift-MutationenD Deletionen von BasenE Insertionen von Basen

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Mutationen M

stumme M Oslash Aminosaumlure-Austausch

DNA-Polymorphismus

konservative M Oslash Funktionsaumlnderung im Protein

frame shift M geaumlnderter Leserahmen

nonsense M vorzeitiger Translationsstop

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

CF-Inzidenz

New Zealand13200

Australia12900

Canada1900 -12500

USA Eur 12500 African 115000

Latin 110000Native 110500

Finland115000

Ireland11400

Germany13300

Portugal16000

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Detektionsraten von CFTR-M

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Anteil F508-M

PopulationΔF508

()Population

ΔF508

()

Belgien 75 Israel 32

Bulgarien 65 Libanon 35

Kreta 46 Niederlande 74

Czech Republik 70 Norwegen 67

Daumlnemark 87 Polen 66

Estland 64 P FaroBeja 68

Finnland 46 P Lissabon 48

D Niedersachsen 80 Russland 62

D Rheinland-Pfal 52 Slovakei 56

GR PeloponesAttica 57 SP Extremadura 46

GR ThesaliaMacedonien 67 SP Baskenland 71

Ungarn 44 Schweden 73

I Friaul 37 Schweiz 43

I Umbrien 68 Tunesien 18

Irland Republik 73 Tuumlrkei 27

Nordirland 62 Ukraine 54

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

WT- und ΔF508-Inter-actomeNature 528 510 (2015)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

CFTR-M

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

CFTR-M

gt2000 M bekannt

100 M bei D-staumlmmigen Betroffenen

D-Population 7 M mit Frequenz 1

gt 50 Betroffene in D F508 homozygot

DNA-Sequenzanalyse

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

CF M database (2017)

M-Typ n Frequenz

missense 796 40

frame shift 315 16

Spleiszlig 228 11

nonsense 169 8

in frame indel 42 2

groszlige indel 52 3

Promotor 15 1

Sequenzvariation 269 13

Unbekannt 131 6

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

M-Analysen

homozygot 35ΔG

compound heterozygot fuumlr missense M und 35ΔG

Wildtyp GAGCCAGATCT ACACCCCCCAGGATCmutiert CrarrT 6xCrarr5xC

Wildtyp ACACCCCCCAGGATCmutiert 6xCrarr5xC

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

GenotypPhaumlnotyp Korrelation

F508-homozygot Pankreasinsuffizienz

Oslash GenotypPhaumlnotyp Korrelation bei Lungenbeteiligung

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

CFTR-Genotyp

genetic modifiers

Umwelt- Zufallsfaktoren

BMIChr10361 Chr5q14

intest ObstruktionsrisikoMSRA SLC6A14SLC26A9 SLC9A3

Diabetes-Risiko -BeginnTCF7L2 CDKAL1CDKN2AB IGF2BP2SLC26A9

exokrine Insuffizienz

P aeruginosa-InfektionMBL2 DCTN4SLC6A14

AtemwegsobstruktionTGFB1 MBL2 EHF APIPChr20q132 SLC6A14 SLC9A3

Intestinum Mekonium-Ileusdistale intestinale Obstruktion

Fortpflanzungobstruktive Infertilitaumlt

Pankreasexokrine DysfunktionDiabetes Pankreatitis

LeberZirrhose

Schweiszligdruumlsenuarr [Cl]-Konzentrationim Schweiszlig

Lungen NebenhoumlhlenInfektion EntzuumlndungObstruktion

CF-Symptomatik Variabilitaumlt durch genetic modifiers

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

DNA-Test

sequenzielles Vorgehen

erst haumlufige Mutationen testen (Kit)

dann komplette Sequenzierung -(noch teuer)

klinisches Bild beruumlcksichtigen

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

DNA-Diagnostik

I Interpretation des DNA-Tests

- Mutation oder Polymorphie

II Trias Beratung DNA-Test Beratung

- DD

- praumlnatal (PID)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Gendiagnostik-Gesetz GenDG

I Arztvorbehalt praumldikt FA Humangenetik

II Einwilligung nach suffizienter Aufklaumlrung

III Ergebnis nur an Ratsuchenden

IV keine praumlnatale Untersuchung auf spaumlt

manifestierende Erkrankungen

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

adGendiagnostik-Gesetz(GenDG)- Aufklaumlrung

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Erkrankungsrisiko 14

heterozygot heterozygot

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

krank14 24 14

Wiederholungsrisiko

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Wiederholungsrisiko

Die 20-jaumlhr klinisch unauffaumlllige Schwester zweier Geschwister mit CF ist schwanger und fragt nach der Wahrscheinlichkeit dass das Kind CF-betroffen sein wird Die Familienanamnese des Kindsvaters ist leer hinsichtlich CF

Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit unter der Voraussetzung dass 1 von 10 000 Neugeborenen von CF betroffen ist

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-traumlgerschaft 23

Anlagetraumlger

gesund Anlagetraumlger

Anlagetraumlger

13 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

klinisch

unauffaumlllig

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Populationsgleichgewicht

Verteilung in den Allel-

haumlufigkeiten aumlndert sich

nicht von einer Generation

zur naumlchsten

Genort mit 2 Allelen

Gameten der Eltern A (p) a (q)

A (p) AA

(p2)

Aa

(pq)

a (q) Aa

(pq)

aa

(q2)p2 + 2pq + q2 = 1[AA] [Aa] [aa]

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Normalbevoumllkerung

Homozygoten-Frequenz 110 000 (q2) q = 1100

seltene Erkrankung p = 1

Heterozygoten-Frequenz

2pq = 2100 = 150

p2 + 2pq + q2 = 1

[AA] [Aa] [aa]

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Erkrankungsrisiko 14

Risiko fuumlr Anlage-

traumlgerschaft 23

heterozygot heterozygot

Wiederholungsrisiko

Hetero-zygoten-frequenz

150

Erkrankungsrisiko beim Kind23 x 150 x 14 = 1300

(033)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Praumlimplantationsdiagnostik (PID) Blastomerendiagnostik

bdquoAlternativeldquo Polkoumlrperdiagnostik

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Polkoumlrper (PK)

Eisprung1 PK

Fertilisation2 PK

22h nach Sper-mien-Eindringen

Polkoumlrperchen enthaumllt nur Anteile des muumltterlichen Genoms

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Therapie CF

Lunge physikalisch antibiotisch Transplantation

Pankreas Substitution Diaumlt Vitamine

Leber symptomatisch

CBAVD in vitro-Fertilisation

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Alte

r (J

ahre

)

CFTR-Gen

CFTR-Protein

1 Schwangerschaft

Schweiszligtest

NaCl im

Schweiszlig

Erstbeschreibung

CF

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

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40

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60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Therapie CF

PotentiatorIvacaftor

CorrectorLumacaftor

Produktions-CorrectorAtaluren

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

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50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

ethische Aspekte CF-Genetik

DNA-Test erfordert kompetente humangenetische Beratung

Screening problematisch

Gen-Therapie bdquoPrinzip Hoffnungldquo

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

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1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

CF - Gentherapie

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

10

20

30

40

50

60

70

1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Gentherapie

gt2000 klinische Studien in gt35 Laumlndern

cursed or inching towards credibility

1980 1988 1992 1999 2000 2002 2003 2007 2008 2010 2011 2012 2014 2015 2016

MC Gentransfer mitrekombinanter DNA Oslash Erlaubnis bestraft

Gentransfer in Tumor +ADA-SCID Behandlung

CF Adenovirustransfer 1 klinische Studie

JG Ornitintranscarb-Amylase-Defizienz

Adenoviren

1 erfolgreiche Gen-therapie X-SCID

Arthritis-Phase12 klin Gentherapievers

X-SCID TherapieLymphproliferat

China Gendicinehead + neck cancer

Wiskott-AldrichSyndrom

szlig-Thalasaumlmie

Haumlmophilie

Adreno-leuko-

dystrophie

LeberlsquoAmaurosis

Retinitis pigmentosa

2012 in EU LPL-

Defizienz

CRISPR humtriploide

Embryonen

Exon skipping

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

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1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Gentherapie ndash wofuumlr

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

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1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Stufenmodell zur Bewertung gentherapeutischer Eingriffe

I Substitutionstherapie mit gentechnisch erzeugten Proteinen

II Somatische Gentherapie fuumlr genetische Erkrankungen

III Somat Gentherapie fuumlr genet Erkrankungen Ungeborener

IV Keimbahn-Therapie fuumlr Erbfehler

V Keimbahn-Therapie zur Krankheitspraumlvention (Infektionen)

VI Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Risikofaktoren (Sterilitaumlt)

VII Keimbahn-ldquoTherapierdquo fuumlr Intelligenz Aggressivitaumlt etc

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

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1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

Ethische ProblemeStreitfragen Gentherapie

Biosicherheit (Viren public health Datensicherheithellip)

in utero-Gentransfer (groumlszligere Unsicherheiten Gentransfer in die Keimbahn)

Forschung fuumlr Keimbahn-Gentransfer regulieren

Tierexperimente (bei Keimbahn-Gentransfer) regulieren

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

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1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)

CF Lebenserwartungbessere Behandlung laumlngeres

Uumlberleben

Erwachsene CF (US)

0

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1999 2004 2009 2013 2014

Diagnose beiNeugeboren-screening ()

Alter bei Diagnose(Jahre)

Erwachsene ge18 Jahre ()

mittleresTodesalter (Jahre)