Genetic alterations in craniosynostosis, genotype-phenotype correlations

A koponyavarratok idő előtti fúziójának következtében kialakuló craniosynostosis klinikailag és etiológiailag heterogén betegségcsoport. A betegek többségére jellemző izolált (nem-szindrómás) forma kialakulásában a környezeti és a genetikai faktorok egyaránt fontos szerepet játszanak, míg a szindrómák esetén gén-, vagy ritkábban, kromoszómaszintű eltérések felelősek a betegség kialakulásáért. Munkám célja: a craniosynostosis szindrómák klinikai tüneteinek és genetikai hátterének vizsgálata,genotípus-fenotípus összefüggések megállapítása, segítve ezzel a betegellátásban szerepet játszó neonatológusok, gyermekgyógyászok, klinikai genetikusok és idegsebészek munkáját. Retrospektív módon vizsgáltuk, hogy a magzat neme, az újszülött születési súlya, a szülés ideje valamint az ikerterhesség kockázatot jelent-e az izolált craniosynostosis kialakulásában. Különböző vizsgálómódszerek alkalmazásával a szindrómás betegek 75%-ában azonosítottunk genetikai eltérést, öt esetben a mutáció familiárisnak bizonyult. A tizenegy különböző mutáció az FGFR1, 2, 3 és TWIST1 génekben fordult elő, kromoszóma szintű eltérést nem mutattunk ki. Egy Saethre-Chotzen szindrómás betegben egy új, eddig nem közölt, patogén mutációt(p.Ser176Arg) azonosítottunk a TWIST1 génben. Az FGFR1 gén p.Pro252Arg mutációjával járó Pfeiffer szindrómás beteg és családjának részletes vizsgálata során a kórkép változó expresszivitását igazoltuk, valamint megállapítottuk, hogy a klasszikus tünetek csak több generáció után jelennek meg. Az achondroplasia és a több varratot érintő craniosynostosis ritka társulásának hátterében az achondroplasia jellemző mutációját (p.Gly380Arg) igazoltuk az FGFR3 génben, más genetikai eltérést, amely a craniosynostosis kialakulását külön indokolná, azonban nem tudtunk kimutatni. Eredményeink megerősítik, hogy ez a mutáció nem csak az enchondralis csontosodásra fejti ki hatását, hanem a desmális csontosodában is szerepet játszik.Tapasztalatainkat felhasználva diagnosztikai algoritmust dolgoztunk ki a szindrómás betegek genetikai kivizsgálására. Egyes perinatális faktorok elemzése során azt találtuk, hogy a férfi nem, az ikerterhesség, valamint az alacsony születési súly kockázatot jelent az izolált craniosynostosis kialakulására. A koponyacsontosodási zavarok kialakulásában szerepet játszó genetikai eltérések azonosítása és a genotípus-fenotípus összefüggések megállapítása jelentős diagnosztikai és prognosztikai értékkel bír, valamint lehetőséget teremt célzott prenatalis vizsgálat elvégzésére. Craniosynostosis, the premature fusion of cranial sutures, is a clinically and etiologically heterogeneous group of disorders. Both environmental and genetic factors play an important role in the development of isolated (non-syndromic) forms found in the majority of patients, while syndromic cases are frequently caused by gene mutations or more rarely chromosomal aberrations. The aim of our work was to study the clinical and genetic characteristics of patients with craniosynostosis syndromes and to assess the genotype-phenotype correlations. In isolated craniosynostoses, the pathogenetic role of infant sex, birth weight, gestational age and plurality was retrospectively studied. Using various methods, pathogenic mutations were identified in 75% of syndromic patients. In five cases, the mutations proved to be familial. In the FGFR1, 2, 3 and TWIST1 genes, 11different mutations were detected. No chromosomal aberrations could be identified. In a patient with Saethre-Chotzen syndrome, a novel pathogenic mutation, p.Ser176Arg, in the TWIST1 gene was found. In a family with Pfeiffer syndrome due to FGFR1 p.Pro252Argmutation, we observed a variable expressivity with specific signs of the syndrome appearing only in successive generations.In a patient with simultaneous achondroplasia and multiple-suture craniosynostosis, the achondroplasia-specific mutation, p.Gly380Arg,was confirmed without any further genetic abnormality suggesting that this mutation has an influence on both endochondral and intramembranous bone formation.Based on our experiments, we developed an algorithm for genetic diagnosis of syndromic craniosynostosis. A relationship between selected perinatal risk factors (male sex, twin gestation and low birth weight) and isolated craniosynostosis was found. Clarification of the genetic background of craniosynostosis and establishment of genotype-phenotype correlations are of important diagnostic and prognostic significance offering the possibility for targeted prenatal testing.N

Gyermekkori akut lymphoid leukaemia genetikai eltéréseinek vizsgálata multicolor-FISH (M-FISH) módszer segítségével = Detection of genetic alterations of childhood acute lymphoblastic leukemia by multicolor-Fish (M-FISH)

2005 és 2008 között 31 új ALL-es beteg genetikai vizsgálatát végeztük el. A diagnózis felállításakor a hagyományos citogenetika mellett a prognosztikai értékű transzlokációk, t(9;22), t/del 11q23 kimutatására FISH, a t(12;21) FISH és RT-PCR módszereket alkalmaztunk. Közülük az M-FISH vizsgálat 18 mintán volt értékelhető, ebből 16 esetben kaptunk új genetikai információt. A G-sávozással észlelt specifikus transzlokációkat, t(1;19), t(9;22), t(2;8), t(8;14); t(11;14), az M-FISH analízis minden esetben megerősítette, egy kivételével valamennyi esetben további, új információt is nyújtott. Tisztáztuk a specifikus transzlokációkhoz társuló derivált kromoszómák eredetét, új transzlokácókat ismertünk fel, azonosítottuk a marker kromoszómák összetételét. A két vagy több kromoszómát érintő komplex kariotípusú esetekben tisztáztuk a szerkezetileg átrendeződött kromoszómák pontos eredetét. A magas hiperdiploid csoportba sorolt esetekben a számfeletti kromoszómák azonosítása mellett társuló, hagyományos citogenetikával nem azonosítható, valamint rejtett szerkezeti átrendeződéseket, új sejtvonalakat mutattunk ki. A prognózist kedvezőtlenül befolyásoló társuló szerkezeti kromoszóma eltérések felismerése lehetővé teszi az. ALL-es gyermekek finomabb prognosztikai besorolását, új fúziós gének felismerését és ezáltal új terápiás eljárások kidolgozását. Az M-FISH módszerrel kapott információk klinikai, prognosztikai jelentőségének megítéléséhez további esetek tanulmányozása szükséges. | We performed the cytogenetic testing of 31 acute lymphoid leukemia (ALL) patients in 2005-2008. Besides traditional cytogenetic evaluation FISH was used to detect translocations of prognostic value, such as t(9;22), t/del 11q23, and t(12;21). Latter was verified with RT-PCR technique as well. M-FISH was performed in 18 samples, providing new genetic information in 16 out of them. Specific and highly important translocations [t(1;19), t(9;22), t(2;8), t(8;14); t(11;14)] revealed by traditional G-banding was verified in all positive cases using M-FISH, and in all but one we gained further information about the origin of translocation-related derived chromosomes and that of marker chromosomes, several new translocations were recognized also. M-FISH proved to be an essential diagnostic tool in the precise cytogenetic evaluation of patients presenting multiple chromosomal rearrangements, and of those with hyperdiploidy presenting extra number chromosomes, hidden rearrangements and/or new cell lines. Children with ALL might gain a refined prognostic classification and therefore receive a more efficient cytostatic therapy if their cytogenetic evaluation is based on the knowledge of structural chromosomal imbalances including new translocations and fusion genes. M-FISH is of great importance in the diagnostic and prognostic evaluation of children with ALL. However, to refine data and gain further information on the clinical use of the technique, further studies are needed

Ismeretlen eredetű mentális retardáció vizsgálata subtelomerikus FISH módszerrel = Molecular genetic analysis of idiopathic mental retardation by using subtelomeric FISH

A kromoszómák szubtelomerikus régiói génben gazdag területek, átrendeződésük hagyományos kromoszóma analízissel nem detektálható. Mivel a mentális retardációk közel 7%-áért felelősek, kimutatásuk diagnosztikai szempontból jelentős és lehetőséget nyújt az ismétlődés megakadályozására is. Kimutatásukra alkalmas módszerek egyike a szubtelomerikus fluoreszcencia in situ hibridizáció. Kilencvenhét idiopathiás mentálisan retardált beteget választottunk ki a nemzetközi irodalomban ajánlott kritériumok alapján. Közülük kilenc beteg (9.2 %) esetében mutattunk ki szubtelomerikus aberrációt, hat familiáris (három család), három de novo esetnek bizonyult. A kilenc beteg közül kettőben 8pter deléciót és 12pter duplikációt, háromban 21qter deléciót és 10pter duplikációt, egy betegnél pedig 4pter deléciót és 8qter duplikációt azonosítottunk kiegyensúlyozatlan transzlokáció formájában. Egy betegnél de novo keletkezett 3qter deléciót és két betegnél 1pter deléciót detektáltunk. Az irodalmi adatokkal összhangban megállapítottuk, hogy a fenotípust a deléció és a duplikáció mérete, valamint transzlokációk esetén az érintett partner kromoszómák együttesen határozzák meg. Az értelmi fogyatékosság genetikai hátterének tisztázásával familiáris esetekben a kiegyensúlyozott transzlokáció hordozó szülők és családtagok következő terhessége esetén megakadályozhatjuk újabb beteg gyermek születését. | Subtelomeric regions of chromosomes are rich in genes, their rearrangements cannot be identified by traditional chromosome analysis. Since these subtelomeric aberrations are responsible for about 7% of cases with mental retardation, their detection is important both from the diagnostic point of view and to prevent recurrence in the family. Subtelomeric chromosomal alterations can be detected by fluorescence in situ hybridization. Ninety-seven patients with mental retardation have been selected based on international criterias. In nine patients (9.2 %) subtelomeric rearrangements were revealed (six familial, three de novo cases) whereas the subtelomeric FISH result was normal in 88 cases. In two patients a deletion of 8pter along with a duplication of 12pter were detected, while in three others a deletion of 21qter and duplication of the 10pter in one patient 4pter deletion and 8qter duplication due to an unbalanced translocation were found. De novo deletion of 3qter was observed in one patient and de novo 1pter deletion wasdetected in two cases. We concluded that the phenotype is mostly influenced by the size of regions involved in deletion/duplication and - in translocations - by the partner chromosomes involved. Identification of familiar subtelomeric aberrations could prevent the recurrent appearance of the disease in the family affected

A craniosynostosis klinikai és genetikai jellemzői | Clinical and genetic characteristics of craniosynostosis

A craniosynostosis egy vagy több koponyavarrat idő előtti fúziójának következtében kialakuló, a koponya deformitásával járó csontosodási rendellenesség. Attól függően, hogy mely varratok záródnak és milyen sorrendben, különböző koponyaformák jöhetnek létre. A craniosynostosis jelentkezhet izolált vagy szindrómás formában. A szindrómás csoportban a koponyadeformitáshoz arcdysmorphiás tünetek, végtagdeformitások és egyéb szervi tünetek társulhatnak, amelyek típusa és súlyossága különböző lehet. A korai varratzáródás kialakulásában környezeti és genetikai okok játszanak szerepet. Az összefoglaló közlemény célja, hogy áttekintést adjon a koponyacsontosodási zavarok klinikai és genetikai jellemzőiről, kiemelve néhány fontosabb craniosynostosis szindrómát. Orv. Hetil., 2014, 155(9), 341–347. | Craniosynostosis is caused by premature fusion of one or more cranial sutures leading to deformity of the cranium. Depending on the type and number of the sutures involved and the order of their fusion, different forms of deformities may develop. Two main types of craniosynostosis can be distinguished: non-syndromic (isolated) and syndromic forms. In the latter group the cranial deformity is usually associated with dysmorphic features, limb anomalies and other symptoms while in non-syndromic form the cranial deformity can be seen only. The type and severity of associated anomalies in the syndromic form are different. Early fusion of sutures can be caused by both environmental and genetic factors. In the present paper the authors aim to review the clinical features and genetic background of craniosynostosis focusing on some common syndromes. Orv. Hetil., 2014, 155(9), 341–347