Изучение генетических основ и разработка протоколов для диагностики наследственных заболеваний органа зрения на примере врожденной аниридии

Актуальность . Врожденные пороки развития органа зрения составляют немалую долю причин инвалидизации в детском возрасте. Врожденная аниридия является тяжелым наследственным пороком развития, наследующимся аутосомно-доминантно. Врожденная аниридия вызывается мутациями гена PAX6 . Цель . Оценить спектр генетических нарушений в группе больных врожденной аниридией из российской популяции. На основе полученных результатов разработать протокол диагностики врожденной аниридии. Материалы и методы . Тридцати четырем пациентам из 27 неродственных семей проведены офтальмологическое обследование и ДНК диагностика, включающая секвенирование кодирующих экзонов гена PAX6 с последующим анализом крупных хромосомных перестроек локуса 11p13. Результаты . Проанализировано 22 больных без отягощенной семейной истории и 12 семейных случаев врожденной аниридии. У двух пациентов определена протяженная делеция региона 11p13, позволившая установить предположительный диагноз синдрома WAGR. Среди оставшихся пациентов мутации были определены во всех случаях. У 23 пациентов были обнаружены точковые мутации гена PAX6 : семь новых и восемь различных ранее описанных мутаций. Крупные делеции определены у одиннадцати пациентов. Проанализированный спектр мутаций позволил определить особенности генетических причин врожденной аниридии у российских больных и разработать протокол диагностики врожденной аниридии. Выводы . Определены мутации у 100% проанализированных больных. Разработан протокол диагностики врожденной аниридии с учетом особенностей спектра наследственных изменений, приводящих к этому заболеванию, в российской популяции.

наследственные заболевания, орган зрения, аниридия, WAGR синдром, тест-система, крупные хромосомные аберрации, вариации числа копий, FISH анализ, потеря гетерозиготности, мутации, medical genetics, hereditary diseases, the organ of vision, aniridia, WAGR syndrome, a test system, major chromosomal aberrations, copy number variations, FISH analysis, loss of heterozygosity analysis, mutations

1. Тератология человека: Руководство для врачей / 2-е изд-е, перераб. и доп. - М.: Медицина, 1991.

2. Хлебникова О.В., Дадали Е.В. Наследственная патология органа зрения. - М., 2014.

3. Shimo N. et al. Aniridia with a heterozygous PAX6 mutation in which the pituitary function was partially impaired // Intern. Med. - 2014. - Vol. 53(1). - Р. 39-42.

4. Netland P.A. et al. Ocular and systemic findings in a survey of aniridia subjects // J. AAPOS. - 2011. - Vol. 15(6). - Р. 562-566.

5. Kаsmann-Kellner B. Seitz B. Aniridia syndrome: clinical findings, problematic courses and suggestions for optimization of care («aniridia guide») // Ophthalmologe. - 2014. - Vol. 111(12). - Р. 1145-1156.

6. Kokotas H., Petersen M.B. Clinical and molecular aspects of aniridia // Clin. Genet. - 2010. - Vol. 77(5). - Р. 409-420.

7. Grоnskov K. et al. Population-based risk estimates of Wilms tumor in sporadic aniridia. A comprehensive mutation screening procedure of PAX6 identifies 80% of mutations in aniridia // Hum. Genet. - 2001. - Vol. 109(1). - Р. 11-18.

8. Ito Y.A. et al. Severe molecular defects of a novel FOXC1 W152G mutation result in aniridia // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2009. - Vol. 50(8). - Р. 3573-3579.

9. Semina E.V. et al. A novel homeobox gene PITX3 is mutated in families with autosomal-dominant cataracts and ASMD // Nat. Genet. - 1998. - Vol. 19(2). - Р. 167-170.

10. Sadagopan K.A. et al. Anirdia-like phenotype caused by 6p25 dosage aberrations // Am. J. Med. Genet. A, 2015. - Vol. 167A(3). - Р. 524-528.

11. Chang T.C. et al. Axenfeld-Rieger syndrome: new perspectives // Br. J. Ophthalmol. - 2012. - Vol. 96(3). - Р. 318-322.

12. Hingorani M., Hanson I., van Heyningen V. Aniridia // Eur. J. Hum. Genet. - 2012. - Vol. 20(10). - Р. 1011-1017.

13. Qin L. et al. Detection and Quantification of Mosaic Mutations in Disease Genes by Next-Generation Sequencing // J. Mol. Diagn. - 2016.

14. Wawrocka A. et al. 11p13 deletions can be more frequent than the PAX6 gene point mutations in Polish patients with aniridia // J. Appl. Genet. - 2013. - Vol. 54(3). - Р. 345-351.

15. Park S.H. et al. Molecular analysis of the PAX6 gene for congenital aniridia in the Korean population: identification of four novel mutations // Mol. Vis. - 2012. - 18. - Р. 488-494.

16. Ramirez-Miranda A., Zenteno J.C. PAX6 gene intragenic deletions in Mexican patients with congenital aniridia // Mol. Vis. - 2006. - 12. - Р. 318-323.

17. Desmet F.O. et al. Human Splicing Finder: an online bioinformatics tool to predict splicing signals // Nucleic Acids Res. - 2009. - Vol. 37(9). - Р. e67.

18. Richards S. et al. Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology // Genet. Med. - 2015. - Vol. 17(5). - Р. 405-424.

19. Redeker E.J. et al. Multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA) enhances the molecular diagnosis of aniridia and related disorders // Mol. Vis. - 2008. - 14. - Р. 836-840.

20. Willems T. et al. The landscape of human STR variation // Genome Res. - 2014. - Vol. 24(11). - Р. 1894-1904.

21. Glaser T. et al. PAX6 gene dosage effect in a family with congenital cataracts, aniridia, anophthalmia and central nervous system defects // Nat. Genet. - 1994. - Vol. 7(4). - Р. 463-471.

22. Martha A. et al. Three novel aniridia mutations in the human PAX6 gene // Hum. Mutat. - 1995. - Vol. 6(1). - Р. 44-49.

23. Davis A., Cowell J.K. Mutations in the PAX6 gene in patients with hereditary aniridia // Hum. Mol. Genet. - 1993. - Vol. 2(12). - Р. 2093-2097.

24. Vincent M.C. et al. Screening for PAX6 gene mutations is consistent with haploinsufficiency as the main mechanism leading to various ocular defects // Eur. J. Hum. Genet. - 2003. - Vol. 11(2). - Р. 163-169.

25. Axton R.A. et al. Combined SSCP/heteroduplex analysis in the screening for PAX6 mutations // Mol. Cell Probes. - 1997. - Vol. 11(4). - Р. 287-292.

26. Skeens H.M., Brooks B.P., Holland E.J. Congenital aniridia variant: minimally abnormal irides with severe limbal stem cell deficiency // Ophthalmology. - 2011. - Vol. 118(7). - Р. 1260-1264.

27. Dubey S.K. et al. Mutational analysis and genotype-phenotype correlations in southern Indian patients with sporadic and familial aniridia // Mol. Vis. - 2015. - 21. - Р. 88-97.

28. Prosser J., van Heyningen V. PAX6 mutations reviewed // Hum. Mutat. - 1998. - Vol. 11(2). - Р. 93-108.

29. Lek M. et al. Analysis of protein-coding genetic variation in 60,706 humans // bioRxiv. - 2015. - 030338+.

30. Ansari M. et al. Genetic Analysis of ‘PAX6-Negative’ Individuals with Aniridia or Gillespie Syndrome // PLoS One. - 2016. - Vol. 11(4). - Р. e0153757.