Oftalmogenetica

În ultima jumătate de secol au avut loc progrese extraordinare în înțelegerea mecanismelor biologice implicate în ontogeneză și patogeneză, cu consecințe semnificative asupra opțiunilor terapeutice. La convergența între oftalmologie și genetică, oftalmogenetica este un domeniu vital, care nu numai că ajută la înțelegerea bolilor genetice ale ochilor, dar contribuie și la dezvoltarea de tratamente, strategii de prevenire și la consilierea pacientului privind riscurile familale.

Determinismul genetic al patologiilor oftalmologice este complex. O metaanaliză a 22 de studii din perioada 2013-2022, cu un total de 21.530 de probanzi din Europa, Asia, America, Pacificul de Vest a arătat că cele mai comune gene cauzative pentru retinopatia pigmentară sunt ABCA4, USH2A, RPGR și RHO. Heritabilitatea generală a bolilor genetice este estimată a fi de cca. 10-15% din totalul bolilor oftalmologice, însă procentul variază de la patologie la patologie, fiind mai mare în cazul retinitei pigmentare, degenerării maculare legate de vârstă, cataractei congenitale, glaucomului – afecțiuni frecvente între bolile rare -, ca și al defectelor de vedere cromatică, sau neuropatiei optice Leber – afecțiuni cu incidență scăzută.

Diagnosticul clinic este primul şi cel mai important factor în managementul pacientului şi al afecţiunii acestuia. Testarea genetică subsecventă nu doar servește la confirmarea acestuia ci, determinând cauza afecţiunii ereditare, facilitează stabilirea conduitei optime terapeutice, reduce incertitudinea privind prognosticul și oferă informații esențiale pentru planningul familial.
Majoritatea modificărilor genetice cauzative pentru afecțiunile oftalmologice sunt reprezentate de mutații punctiforme (variante de nucleotidă unică) și de așa-numitele indels (inserții/deleții de dimensiuni sub 50 nucleotide), detectabile prin secvențiere de generație următoare (NGS). Secvențierea poate fi țintită pentru seturi (paneluri) de gene asociate cu afecțiunea de interes sau cu afecțiuni relevante pentru diagnosticul diferențial (de exemplu; distrofie retiniană, albinism, acromatopsie, microftalmie/anoftalmie, coloboma, afecțiuni sistemice cu manifestări oculare ș.a.), prin secvențierea întregului exom ori genom sau a ADN mitocondrial; în general, cu această tehnologie este, de asemenea, posibilă și detectarea variațiilor numărului de còpii (CNV) – pierderi sau câștiguri de segmente ADN de dimensiuni mai mari.

Acestea din urmă pot fi investigate alternativ și prin tehnologia MLPA (multiplex ligation-dependent probe amplification), pentru afecțiuni precum boala Stargardt, amauroză congenitală Leber, retinită pigmentară asociată genelor RHO, IMPDH1, PRPF31, EYS, RP2, RPGR, CHM sau retinoschizis. În plus, melanomul uveal sau retinoblastomul pot fi și ele cauzate de anomalii detectabile prin această metodă, ca și o serie de boli sindromice în al căror tablou clinic sunt incluse manifestări oculare (sindrom Usher, albinism oculocutanat, sindrom Stickler ș.a.). În alegerea unui anumit algoritm de diagnostic, trebuie avută în vedere cauza genetică cea mai frecventă, raportul între mutațiile punctiforme si CNV variind de la afecțiune la afecțiune.
Mai rar, cariotipul molecular poate fi utilizat pentru identificarea CNV de dimensiuni mari (în funcţie de tehnologia utilizată, începând de la 50 kb) şi este indicat în diagnosticul genetic al aniridiei (deleția genei PAX6) sau a sindromului WAGR (deleția regiunii cromozomiale 11p13).

În cazul afecțiunilor multisistemice cu tablou clinic atipic sau nespecific, un instrument util este nou-apăruta tehnologie de secvențiere cu înaltă fidelitate a întregului genom, lrWGS, ce folosește așa-numitele long-reads, segmente ADN (ampliconi) de dimensiuni mari – 15-50 kb, în contrast cu cele scurte, de cca. 250 pb, folosite în secvențierea obișnuită. Posibilitatea de a obține aceste segmente lungi înseamnă că în afara mutațiilor punctiforme detectate de tehnicile curente de secvențiere, lrWGS identifică, într-un singur test, și CNV, expansiunea regiunilor repetitive, inserția de transpozoni, aberații structurale echilibrate (inversii, translocații echilibrate), în general invizibile prin tehnicile de genetică moleculară, starea de metilare a ADN, mutații ale ADN mitocondrial.
În concluzie, investigaţia genetică a pacientului cu afecţiuni oftalmologice sau cu afecţiuni multisistemice cu manifestări oftalmologice poate aduce un plus real de informaţii, relevante pentru pacient însuşi, pentru familia sa, precum şi, posibil, perspectiva unei terapii. În acest spirit,
Cytogenomic Medical Laboratory,
laborator dedicat excelenței în diagnostic, oferă o paletă largă de investigaţii genomice.