Angelman- und Prader-Willi-Diagnosetest ist schnell, genau und weniger kostspielig
On Januar 5, 2022 by adminForscher haben einen neuen schnellen und genauen molekularen Diagnosetest für Patienten mit Angelman- oder Prader-Willi-Syndrom entwickelt.
Ihre Studie mit dem Titel „A rapid and accurate methylation-sensitive high-resolution melting analysis assay for the diagnosis of Prader Willi and Angelman patients“ wurde in der Zeitschrift Molecular Genetics & Genomic Medicine veröffentlicht.
Prader-Willi (PWS)- und Angelman (AS)-Syndrome sind zwei seltene genetische Störungen, die durch Imprinting-Defekte in derselben Region von Chromosom 15 verursacht werden. Während PWS mit dem Funktionsverlust väterlicher Gene in Verbindung gebracht wird, ist Angelman auf den Funktionsverlust mütterlicher Gene zurückzuführen. Genomisches Imprinting ist der Prozess, bei dem eine Kopie eines Gens, entweder die mütterliche oder die väterliche Kopie, durch eine chemische DNA-Modifikation, die Methylierung, zum Schweigen gebracht wird.
„Die Labordiagnose von PWS und AS ist eine Herausforderung und erfordert mehrere molekulare und zytogenetische Methoden, um den genetischen Mechanismus aufzuklären, der zur Entwicklung des Syndroms führt“, schreiben die Forscher.
Analysen von DNA-Methylierungsmustern in einer bestimmten Region von Chromosom 15 – bekannt als SNURF-SNRPN-Locus – durch methylierungsspezifische Polymerase-Kettenreaktion (MS-PCR, eine Technik, die Veränderungen der DNA-Methylierung in bestimmten Regionen einer DNA-Sequenz nachweist) – ermöglichen es den Forschern, Patienten mit PWS zu diagnostizieren und von denen mit AS zu unterscheiden.
„Obwohl die DNA-Sequenzierung als ‚Goldstandard‘ für das Mutationsscreening gilt, ist diese Methode nach wie vor relativ teuer, mühsam und zeitaufwändig“, schreiben die Forscher.
In dieser Studie entwickelten die Wissenschaftler eine Methode auf der Grundlage des hochauflösenden Schmelzens (HRM, eine Technik, die es den Forschern ermöglicht, anhand des Schmelzprofils zwischen normalen und mutierten DNA-Sequenzen zu unterscheiden). Es ist eine einfache, schnelle, empfindliche, spezifische und kostengünstige Alternative zur DNA-Sequenzierung, um PWS- und AS-Patienten zu diagnostizieren und zu unterscheiden.
Um die neue MS-HRM-Methode zu testen und zu validieren, isolierten die Forscher zunächst DNA aus Blutproben von 43 Patienten, bei denen der Verdacht bestand, dass sie entweder PWS oder AS haben. Anschließend führten sie die Ergebnisse der Standard-MS-PCR durch und verglichen sie mit der neuen MS-HRM-Methode.
Die Testergebnisse zeigten, dass MS-HRM und MS-PCR in allen Fällen übereinstimmten und 19 (44 %) Patienten mit PWS, drei (7 %) mit AS und 21 (49 %) ohne Veränderungen identifiziert werden konnten.
Die anschließende Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH, eine Technik, die es Forschern ermöglicht, bestimmte Regionen von Chromosomen, die mit einer fluoreszierenden Sonde markiert sind, sichtbar zu machen), die bei 19 (44 %) Patienten durchgeführt wurde, ergab vier Fälle von PWS, die durch eine Deletion (bei der ein Teil der DNA-Sequenz eines Gens verloren geht) im Chromosom 15 verursacht wurden.
Das MS-HRM „benötigt keine zusätzlichen Techniken wie die Agarosegel-Elektrophorese, wodurch die Zeit, die benötigt wird, um ein genaues Ergebnis zu erhalten, reduziert wird und die Risiken einer Kreuzkontamination zwischen den Proben verringert werden“, schrieben die Forscher.
„Die Empfindlichkeit des MS-HRM ermöglicht den Nachweis eines winzigen Bruchteils der Probe, was bei der Analyse von Proben wichtig ist, die vor allem bei hypotonen Neugeborenen schwierig zu erhalten sind. Die hohe Reproduzierbarkeit von HRM macht diese Methode sowohl für die Forschung als auch für diagnostische Anwendungen bei der Untersuchung von PWS- und AS-Syndromen geeignet“, fügten sie hinzu.
„Eine schnelle und genaue Diagnose von PWS oder AS ermöglicht eine wirksame medikamentöse Intervention, die mehrere Merkmale dieser Störungen vermeidet und eine bessere Lebensqualität bietet“, schlossen sie.
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