Profilaxia bolilor genetice

Profilaxia primar Profilaxia primar a bolilor genetice urm re te evitarea apari iei acestor afec iuni i se realizeaz prin dou mari direc ii de ac iune: 1). Prevenirea apari iei (producerii) i/sau transmiterii (propag rii) muta iilor; 2). Prevenirea apari iei bolii la persoanele cu predispozi ie genetic

Prevenirea apari iei (producerii) i/sau transmiterii (propag rii) muta iilor Cunoa terea i evitarea agen ilor mutageni din mediu ar putea preveni producerea unor muta ii. Identificarea agen ilor mutageni este posibil prin intermediul unor teste de mutagenez i acestea permit evitarea lor prin m suri adecvate de securitate i educa ie; din p cate un procent important de muta ii se produc spontan ca urmare a erori de replicare, a dezamin rii i a agresiunilor endogene ce nu pot fi evitate. Contracep ia i/sau fecundarea in vitro. Atunci cnd unul din membrii cuplului este afectat se poate evita na terea unui copil bolnav folosind contracep ia voluntar , temporar (mecanic , hormonal ) sau definitiv (ligatura de trompe/canale deferente); o solu ie alternativ este fecundarea in vitro folosind n locul game ilor persoanei afectate game i de la un donator normal.

Prevenirea apari iei (producerii) i/sau transmiterii (propag rii) muta iilor Reducerea vrstei reproductive sub 35-38 de ani la femei i 45 de ani la b rba i ar putea sc dea riscul producerii unor game i cu anomalii cromosomice (la femei) sau al unor muta ii genice (la b rba i). Transmiterea muta iilor la descenden i ar putea fi influen at prin: diagnosticul presimptomatic al purt torilor de muta ii dominante (naintea reproducerii lor), depistarea heterozigo ilor (purt tori de muta ii recesive), evitarea c s toriilor consanguine (care cresc probabilitatea ntlnirii a doi heterozigo i) i acordarea sfatului genetic.

Prevenirea apari iei bolii la persoanele cu predispozi ie genetic poate fi realizat prin:

cunoa terea factorilor care determin predispozi ia genetic la boal , identificarea rudelor s n toase ale bolnavilor care mo tenesc genele de predispozi ie, evitarea factorilor de mediu care determin transformarea predispozi iei genetice n boal .

Profilaxia secundar presupune depistarea precoce a bolii i/sau evitarea complica iilor sale. Acest lucru este posibil prin urm toarele ac iuni: (1) Prevenirea na terii unui copil cu genotip anormal n cuplurile cu risc genetic crescut (2) Prevenirea manifest rilor bolilor genetice sau ale complica iilor lor la un copil n scut cu o boal genetic .

Prevenirea na terii unui copil cu genotip anormal: screeningul i diagnosticul prenatal Screeningul prenatal se realizeaz de obicei la 16 s pt mni de gestatie si mai rar n trimestrul I, la 11 s pt mni doznd concentra ia unor markeri biochimici n serul matern, care se modific semnificativ n sarcinile cu fetusi prezentnd defecte de tub neural deschise, sindrom Down sau alte anomalii congenitale. Diagnosticul prenatal se efectueaz prin ecografie fetal , analiza (cromosomic sau molecular ) a celulelor fetale (ob inute de obicei printr-o manevr interven ional : biopsie de vilozit i coriale, amniocentez , cordocentez ) sau prin determin ri biochimice n lichidul amniotic; se pot ob ine astfel informa ii diagnostice importante, n func ie de care se va decide sau nu ntreruperea sarcinii.

Prevenirea manifest rilor bolilor genetice sau ale complica iilor lor la un copil cu o boal genetic .

Acest obiectiv se realizeaz prin screening popula ional sau familial care permite depistarea precoce, la na tere sau ulterior n cursul vie ii, a persoanelor cu genotip anormal f r semne clinice de boal sau cu manifest ri incipiente. Se realizeaza prin metode de screening neonatal si screeningul heterozigotilor.

Prevenirea manifest rilor bolilor genetice sau ale complica iilor lor la un copil cu o boal genetic . Screeningul neonatal se adreseaz unor boli monogenice relativ frecvente n anumite popula ii, care nu pot fi diagnosticate clinic la na tere, au consecin e severe i sunt costisitor de tratat, dac se intervine tardiv, dup apari ia manifest rilor clinice; ele trebuie s beneficieze de un tratament care, aplicat presimptomatic ar putea s reduc severitatea bolii. n numeroase ri, screeningul nou-n scu ilor vizeaz fenilcetonuria i hipotiroidia congenital . Screeningul heterozigo ilor pentru anumite boli (de exemplu, talasemie, fibroza chistic ) n anumite grupuri etnice, precum i screeningul familial al unor persoane cu genotip anormal, permite adoptarea de m suri profilactice adecvate.

Screeningul genetic C utarea ntr-o popula ie a unor persoane cu anumite genotipuri care: sunt deja asociate cu o anumit boal (de exemplu, screeningul neonatal pentru fenilcetonurie), pot produce boal la descenden ii lor (de exemplu, detectarea purt torilor s n to i a heterozigo ilor pentru gena de talasemie sau a fibrozei chistice).

Exemple de screening populational pentru bolile genetice Screeningul prenatal urm re te identificarea gravidelor cu risc suficient de mare pentru a justifica aplicarea unor proceduri de diagnostic invaziv care, datorit riscului medical i costului ridicat, nu pot fi aplicate la toate gravidele. Se realizeaz prin dozarea unor markeri biochimici fetali n serul matern i ecografie fetal pentru a depista fetu ii cu defecte deschise de tub neural ( i eventual alte malforma ii congenitale) precum i cei cu sindrom Down ( i alte aneuploidii).

SCREENING PRENATAL Screening de trimestru I Dublu test/ test combinat se realizeaza intre saptamanile 11 13+6z de gestatie. Se efectueaza o ecografie care stabileste varsta gestationala (masurand CRL) si care urmareste markeri importanti pentru modificari cromozomiale- translucenta nucala, prezenta sau absenta osului nasal). Se dozeaza din serul matern proteina A asociata sarcinii (PAPPA) si fractiunea libera a HCG secretate de unitatea feto placentara si apoi se calculeaza cu ajutorul unor software-uri speciale un risc statistic. Screeningul de prim trimestru are o specificitate de 85-90% daca se folosesc si markerii ecografici.Pragul fata de care se considera un test cu risc crescut este de 1/250. Un test de screening cu risc crescut inseamna ca sarcina este posibil sa fie cu un fat cu anomalii cromozomiale se recomanda investigatii suplimentare (diagnostic prenatal)

SCREENING PRENATAL Screening de trimestru II Saptamanile 15- 18 de sarcina Se va efectua o ecografie care stabileste varsta gestationala.Se dozeaza din serul matern markeri biochimici: Triplu test AFP (alfa fetoproteina), E3 (estriol), HCG (gonadotropina corionica umana) Cvadruplu test AFP, E3, HCG si inhibina A Test integrat PAPPA, freeHCG- (in saptamanile 1113+6), AFP,E3, HCG si inhibina A (saptamanile 15- 18) si integrarea datelor obtinute pentru a estima un risc. Screening pentru DTN deschise prin masurarea AFP (MoM>2,5 risc crescut)

Varia iile markerilor serici materni n diferite afec iuni fetaleNivelul markerilor serici materni Afec iunea fetal AFP estriol neconjugat HCG

moartea fetusului, spina bifida deschis , defecte ale peretului abdominal anencefalie hiperplazie corticosuprarenalian congenital

crescut

normal

normal

crescut normal

redus foarte redus

normal normal

sindromul Down, sindromul Turner cu higroma chistic

redus

redus

crescut

trisomia 18 monosomia X f r higroma

redus normal

redus redus

redus redus

SCREENING NEONATAL Screening pentru fenilcetonurie (PKU) PKU este o boal autosomal recesiv , relativ frecvent (1:13.000 na teri), produs de o deficien a fenilalanin hidroxilazei (gena PAH, cromozomul 12), prima enzim ce intervine n calea metabolic principal a fenilalaninei; Aceasta duce la cre terea concentra iei plasmatice a fenilalaninei i metaboli ilor s i, cum ar fi fenilpiruvatul (fenilcetona) i la sc derea tirozinei.

PKU Boala nu poate fi identificat clinic n primul an de via si netratat evolueaz n peste 95% din cazuri spre un retard mental profund care poate fi prevenit prin men inerea fenilalaninei plasmatice la un nivel aproape normal cu o diet s rac n fenilalanin , nceput n primele s pt mni de via .

PKU PKU este detectat la nou-n scu i prin m surarea fenilalaninei n snge folosind testul Guthrie de inhibi ie bacterian . Cteva pic turi de snge, recoltate de regul din c lci la 2-3 zile dup na tere, sunt plasate pe o hrtie de filtru special ; un e antion din pic tura de snge uscat este plasat pe o plac cu agar i incubat cu o linie de Bacillus subtillis care necesit fenilalanin pentru cre tere. M surarea cre terii bacteriene permite determinarea cantit ii de fenilalanin n proba de snge; testele pozitive sunt de obicei repetate i urmate de dozarea cantitativ a fenilalaninei (>20 mg/dl n PKU clasic ) i tirozinei n plasm .

SCREENING NEONATAL Screening pentru hipotiroidism congenital Hipotiroidismul congenital (CH) este o boal frecvent (circa 1:4000 de na teri) produs de obicei de agenezia tiroidian non-genetic (aport insuficient de iod) i, mai rar, de hipopituitarism sau de defecte genetice n sinteza tiroxinei, i care, netratat la timp, evolueaz spre retard mental, hipostatur i facies grosier. Screeningul neonatal al CH se realizeaz , n prezent, prin m surarea TSH n probe de snge recoltate a treia zi de via . Tratamentul cu tiroxin (n doz suficient pentru a men ine TSH plasmatic la valori normale) previne dezvoltarea simptomelor severe dar nu exclude total unele deficite neurologice ce pot ap rea mai trziu n via .

Exemple de programe de screening ale heterozigo ilor (modificat dup Jorde et al, 1999)

Boal

Grup etnic

Frecven a heterozigo ilor 1/30 1/30 1/25 1/12 1/25

Frecven a cuplurilor cu risc 1/900 1/900 1/625 1/150 1/625

Boala Tay-Sachs -Talasemia -Talasemia Sicklemia Fibroza chistic

Evrei Ashkenazi Ciprio i, greci, italieni Asiatici (sud-est), chinezi Afro-americani Europeni (nord-vest)

DIAGNOSTIC PRENATAL-INDICATII 1. Vrsta reproductiv avansat a p rin ilor Femeile de peste 35 de ani reprezint indica ia major de DPN deoarece acestea au riscul na terii unor copii cu aneuploidii egal sau mai mare dect riscul de avort dup amniocentez . B rba ii de peste 55 de ani (dup 50 de ani n celulele seminale se acumuleaz un num r mare de muta ii dominante). 2. Screeningul serului matern pozitiv i/sau semne ecografice de alarm . 3. Prezen a unei anomalii cromosomice structurale la unul dintre p rin i. Riscul unei anomalii cromosomice la copil depinde de tipul anomaliei parentale i sexul p rintelui purt tor.

DIAGNOSTIC PRENATAL-INDICATII 4. Existen a unui copil cu o anomalie cromosomic de novo. 5. Istoric familial de boal monogenic (AR, AD sau LX) care poate fi diagnosticat la fetus prin analize biochimice sau ADN. n aceast categorie sunt inclu i i p rin ii depista i ca fiind purt tori s n to i prin programe speciale de screening efectuate n anumite grupuri de popula ie n care exist o frecven nalt a unor muta ii recesive. Pentru bolile recesive legate de X se va stabili mai nti dac fetusul este de sex masculin i apoi se va recurge la DPN sau la diagnostic preimplantatoriu

DIAGNOSTIC PRENATAL-INDICATII 6. Istoric familial sugestiv pentru o boal legat de X pentru care nu exist un test specific de DPN. n acest caz determinarea sexului fetal poate fi util pentru a ajuta p rin ii cu risc s decid continuarea sau terminarea sarcinii. 7. Riscul unui defect de tub neural. Rudele de gradul I ale pacien ilor cu DTN vor fi supuse DPN deoarece au un risc crescut de a avea un copil cu DTN.

DIAGNOSTIC PRENATAL-INDICATII 8. Rude de gradul I cu o malforma ie unic (n special malforma ie de cord) sau un sindrom plurimalformativ (posibil mendelian) .9 Agresiuni teratogene n cursul sarcinii. Expunerea gravidelor la teratogeni cunoscu i : afec iuni materne (diabet zaharat, epilepsie tratat cu anticonvulsivante, fenilcetonurie). 10. Istoricul obstetrical pozitiv n cazul unor avorturi spontane recurente i/sau noun scu i mor i, de i exist deseori un risc mic de recuren , se poate recurge la DPN pentru a evita o nou sarcin anormal .

Boli monogenice

Boli monogenice mai frecvente la care este posibil un DPN prin analiza ADN

Autozomal dominante Acondroplazia ADPKD Sindromul Marfan Neurofibromatoza tip 1 Distrofie miotonic Boala Huntington Autozomal recesive Anemia falciform Fenilcetonuria Boala Gaucher (I, II, III) Fibroza chistic Hiperplazia congenital de suprarenal Ataxia Friedreich Atrofia muscular spinal Talasemiile i Boala Tay-Sachs Legate de cromozomul X Hemofilia A Sindrom X fragil Distrofia muscular Duchenne Deficien a de ornitin transcarbamilaz Adrenoleucodistrofia

Metode de diagnostic prenatal Biopsie de vilozitati coriale, Amniocenteza, Cordocenteza, Dg prenatal din sangele matern

Metode de diagnostic prenatalTehnici de DPN Timpul optim (n s pt mni) Afec iuni diagnosticate

Tehnici standard Tehnici de diagnostic (invazive) BVC Amniocenteza - lichid - celule Cordocenteza

10-12 15-18 20-40

. - Anomalii cromosomice - DTN (determinarea AFP) - Anomalii cromosomice; unele boli metabolice (prin analize enzimatice); unele boli moleculare (prin analiza ADN). - Anomalii cromosomice, boli hematologice sau imunologice, boli moleculare (ADN)

Tehnici speciale: Amniocenteza precoce Analiza celulelor fetale din sngele matern Diagnosticul genetic Preimplantatoriu Fetoscopia

12-14 >20 3 zile 17-20

- Defecte de tub neural. Anomalii cromosomice - Anomalii cromosomice; unele boli moleculare (prin analiza ADN). - Trisomiile frecvente; unele boli moleculare diagnosticate prin analiza ADN (PCR). - Genodermatoze

DIAGNOSTIC PREIMPLANTATORIU Diagnosticul genetic preimplantatoriu (PGD) a fost introdus n 1990 (Handsyside et al) ca o alternativ la diagnosticul prenatal, pentru cuplurile cu risc crescut de a transmite o boal ereditar la descenden ii lor. n principiu, embrionii sunt produ i prin tehnici de fertilizare in vitro (IVF) i n stadiul de clivare pot fi ob inute, prin biopsie embrionar , 1-2 blastomere, care sunt analizate genetic; apoi embrionii neafecta i sunt transfera i n uterul femeii, preg tit pentru sarcin . Procedurile de diagnostic trebuie s fie precise i rapide pentru a permite transferul embrionului n aceea i zi cu efectuarea biopsiei; n func ie de indica ia diagnostic se folosesc curent dou metode: amplificarea genic prin PCR - pentru diagnosticul muta iilor genice - i analiza cromosomic prin FISH interfazic pentru stabilirea sexului genetic al embrionului, screeningul aneuploidiilor pentru cromosomii 13,18,21, X i Y sau caracterizarea cromosomic a embrionului cuplurilor care au o anomalie cromosomic echilibrat .Este predispus la erori de diagnostic

DIAGNOSTIC PREIMPLANTATORIU Indica iile ale diagnosticului genetic preimplantatoriu : (1) Selec ia sexului la embrionii cu muta ii ale cromosomului X. (Determinarea sexului genetic prin FISH, folosind sonde pentru cromosomii sexuali). (2) Diagnosticul unor boli monogenice (identificarea muta iilor prin PCR). (3) Purt torii de anomalii cromosomice echilibrate au un risc crescut de a avea descenden i cu monosomii sau trisomii par iale n aceste cazuri se folosesc: a) FISH dar numai atunci cnd sunt disponibile sonde pentru analiza segreg rii meiotice a unei transloca ii echilibrate; b)studiul cromosomilor dup conversie interfazic (nucleul interfazic al blastomerului este convertit n nucleu metafazic dup fuziunea sa cu un ovocit enucleat); c) hibridizare genomic comparativ , ce implic co-hibridizarea ADN extras din blastomer i a unei probe ADN control cu cromosomii unei metafaze normale.Toate aceste tehnici sunt scumpe i laborioase.