Полноэкзомное секвенирование панели генов нейродегенеративных заболеваний центральной нервной системы (Whole-exome sequencing of a gene panel of neurodegenerative diseases of the central nervous system)

Синонимы: Исследование панели генов нейродегенеративных заболеваний центральной нервной системы по результатам полноэкзомного секвенирования.

Study of gene panel of neurodegenerative diseases of central nervous system based on results of whole-exome sequencing;

Whole-exome sequencing of gene panel of neurodegenerative diseases of central nervous system.

Краткое описание исследования «Полноэкзомное секвенирование панели генов нейродегенеративных заболеваний центральной нервной системы»

Что такое полноэкзомное секвенирование?

Полноэкзомное секвенирование – это высокотехнологичный метод анализа ДНК, прочитывающий все белок-кодирующие участки генома (экзом), содержащие ~85% известных мутаций (патогенных вариантов). Полноэкзомное секвенирование выявляет:

• однонуклеотидные замены (SNV);
• малые инсерции/делеции (in/del) до 50 п.н.;
• некоторые вариации числа копий (CNV).

Когда исследование затруднено

Выявление некоторых типов вариантов методом экзомного секвенирования затруднено или невозможно. К таким вариантам относятся:

• структурные изменения хромосом (инверсии, транслокации, делеции, амплификации);
• полиплоидии;
• анеуплоидии;
• варианты, ассоциированные с протяженными участками триплетных и других повторов;
• варианты в генах с наличием в геноме близкого по последовательности псевдогена или паралога;
• варианты в GC-богатых участках;
• варианты в интронах за пределами канонических сайтов сплайсинга;
• эпигенетические варианты.

Метод имеет ограниченную чувствительность в отношении вариантов в состоянии мозаицизма.

Что такое нейродегенеративные заболевания?

Нейродегенеративные заболевания – это обширная группа наследственных и приобретенных заболеваний нервной системы, для которых характерна прогрессирующая гибель определенных групп нейронов и постепенно нарастающая атрофия соответствующих отделов головного мозга, приводящие к деменции, двигательным и прочим неврологическим нарушениям. Наследственный фактор является ведущей причиной многих форм нейродегенеративных заболеваний.

Наследственные формы деменции

Деменция – это стойкое снижение познавательной деятельности с утратой ранее усвоенных знаний и практических навыков, а также затруднением или невозможностью приобретения новых. Данные симптомы наблюдаются при поражении головного мозга, причиной которого могут быть разные заболевания, в том числе генетически обусловленные. Наследственные формы деменции включают:

• моногенные формы болезни Альцгеймера;
• семейную фронтотемпоральную деменцию;
• боковой амиотрофический склероз;
• наследственные формы прионных заболеваний.

Болезнь Альцгеймера – это нейродегенеративное заболевание, характеризующееся нарастающим снижением памяти, к которому в дальнейшем присоединяются когнитивные и поведенческие нарушения. Она является наиболее распространенной формой прогрессирующей деменции у пожилых людей.

Семейная фронтотемпоральная деменция и/или боковой амиотрофический склероз характеризуется сочетанием фронтотемпоральной деменции и бокового амиотрофического склероза в разных вариантах.

Прионные болезни (болезнь Крейтцфельдта-Якоба, фатальная семейная бессонница, синдром Герстмана-Штраусслера-Шейнкера) – это группа нейродегенеративных заболеваний, характеризующихся отложением в тканях аномальной формы прионного белка. Прионные болезни характеризуются длительным инкубационным периодом (до 30 лет), однако быстро прогрессируют после манифестации клинических симптомов с развитием тяжелой нейродегенерации.

Лейкодистрофии и лейкоэнцефалопатии

Лейкодистрофии – это группа наследственных прогрессирующих неврологических заболеваний, поражающих белое вещество головного и спинного мозга (миелиновую оболочку нервных волокон), что нарушает передачу сигналов и ведет к неврологическому дефициту.

Лейкоэнцефалопатии характеризуются поражением белого вещества только головного мозга. Выделяют:

• гипомиелинизирующие лейкодистрофии (болезнь Пелицеуса-Мерцбахера и др).;
• демиелинизирующие лейкодистрофии (Х-сцепленная адренолейкодистрофия, метахроматическая лейкодистрофия, болезнь Краббе, дефицит сапозина B);
• лизосомные болезни накопления;
• врожденные нарушения метаболизма с лейкоэнцефалопатией (нейрональный цероидный липофусциноз, ганглиозидозы и др.);
• митохондриальные лейкодистрофии.

Наследственные атаксии – это клинически и генетически гетерогенная группа заболеваний нервной системы с прогрессирующим течением, основной клинической характеристикой которых является частичная или полная утрата возможности поддерживать нормальную позу и совершать плавные движения. Атаксии могут быть изолированными или сочетаться с когнитивными нарушениями, нейропатией, поражением пирамидной или экстрапирамидной системы. Также выделяют эпизодические атаксии, спиноцеребеллярные атаксии и атаксии вследствие метаболических нарушений.

Двигательные расстройства с нейродегенерацией

Данная группа заболеваний включает:

• моногенные формы болезни Паркинсона;
• другие наследственные причины паркинсонизма;
• первичные дистонии;
• наследственные спастические параплегии с нейродегенерацией;
• нейродегенерации с накоплением железа в головном мозге;
• болезнь Фара;
• пароксизмальные дискинезии;
• стриатонигральные дегенерации;
• другие формы нейродегенеративных двигательных расстройств.

Болезнь Паркинсона – это мультисистемное нейродегенеративное заболевание, проявляющееся сочетанием гипокинезии с мышечной ригидностью, тремором покоя и постуральной неустойчивостью, обычно связанное с поражением базальных ганглиев и их связей. Около 5-7% случаев болезни Паркинсона представлены наследственными моногенными формами.

Другие наследственные причины паркинсонизма паркинсонизм может встречаться при широком спектре неврологических расстройств и наследственных заболеваний.

Первичные дистонии – это двигательные расстройства, характеризующиеся стойкими или нерегулярными мышечными сокращениями, обуславливающими появление патологических повторяющихся движений и/или поз. Данная панель включает выявление изолированных дистоний, дистоний с паркинсонизмом, миоклонических дистоний, дистоний с когнитивными нарушениями, дистоний с прогрессирующей ларингеальной дисфонией и ряда других форм.

Наследственные спастические параплегии с нейродегенерацией характеризуются поражением кортикоспинального тракта, проявляющимся выраженной спастичностью и снижением силы в мышцах нижних конечностей. В клинической картине доминируют моторные нарушения в виде медленно прогрессирующего нижнего спастического парапареза с характерным нарушением походки.

Нейродегенерация с накоплением железа в головном мозге – это генетически гетерогенное заболевание, характеризующееся прогрессирующим накоплением железа в базальных ганглиях и других областях головного мозга, приводящее к экстрапирамидным расстройствам, таким как паркинсонизм и дистония.

Болезнь Фара – это наследственное нейродегенеративное заболевание, которое характеризуется симметричной кальцификацией базальных ганглиев и других областей головного мозга с широким спектром нейропсихиатрических симптомов.

Пароксизмальные дискинезии относятся к группе пароксизмальных двигательных расстройств и характеризуются периодическими эпизодами непроизвольных движений, включающих хорею, дистонию, атетоз и баллизм, как по отдельности, так и в сочетании.

Стриатонигральные дегенерации – это тяжелое нейродегенеративное заболевание с преимущественным поражением полосатого тела и черной субстанции, которое проявляется прогрессирующим паркинсонизмом, а также вегетативными нарушениями и атаксией.

Церебральная болезнь мелких сосудов – это группа редких наследственных заболеваний, поражающих мелкие артерии головного мозга. Они приводят к повторным инсультам (в т. ч. в молодом возрасте), когнитивным нарушениям и развитию лейкоэнцефалопатии. Данная группа заболеваний включает:

• ЦАДАСИЛ;
• ЦАРАСИЛ;
• ЦАРАСАЛ;
• церебральную амилоидную ангиопатию;
• болезнь Фабри и др.

ЦАДАСИЛ (CADASIL) – это прогрессирующее заболевание мелких артерий головного мозга с началом во взрослом возрасте. Данное заболевание считается одной из самых распространенных наследственных причин раннего инсульта. ЦАРАСИЛ (CARASIL) – это прогрессирующее заболевание мелких артерий головного мозга с началом в младенческом или раннем детском возрасте. У пациентов наблюдаются различные неврологические нарушения.

ЦАРАСАЛ (CARASAL) – это прогрессирующее заболевание мелких артерий головного мозга с началом во взрослом возрасте. У пациентов наблюдаются различные неврологические нарушения.

Синдромальные заболевания с нейродегенерацией – это заболевания, при которых нейродегенерация является одним из проявлений синдрома и сочетается с поражением других органов и систем. Данная группа заболеваний включает:

• синдром Ретта;
• синдром Экарди-Гутьер;
• синдром Леша-Нихена;
• метилмалоновую ацидемию;
• фенилкетонурию;
• болезнь Вильсона-Коновалова;
• болезнь Тея-Сакса.

Полный список исследуемых заболеваний, включенных в панель, представлен в таблице.

* Полный алфавитный список исследуемых генов данной панели предоставляется по запросу.

** Список генов в панели может быть незначительно изменен в случае публикации обновленных международных или российских рекомендаций, а также в соответствии с экспертным консенсусом.

Подробное описание заболеваний, включенных в панель, представлено на странице Полное описание исследования «Полноэкзомное секвенирование панели генов нейродегенеративных заболеваний центральной нервной системы». 

С какой целью выполняют исследование

Выполнение полноэкзомного секвенирования целесообразно:

• когда клиническая картина заболевания гетерогенна и предполагает дифференциальный диагноз в рамках широкого спектра генетически детерминированных заболеваний;
• когда заболевание является наследственным, но количество потенциальных генов-кандидатов велико;
• когда другими базовыми методами (кариотипирование, «точечное» генетическое обследование) не удалось установить причину заболевания, но есть высокая вероятность его генетической природы.

Литература

1. Заваденко Н. Н. и др. Прионные заболевания человека: современные аспекты //Журнал неврологии и психиатрии им. СС Корсакова. – 2018. – Т. 118. – №. 6. – С. 88-95.
2. Клинические рекомендации. Болезнь Паркинсона, вторичный паркинсонизм и другие заболевания, проявляющиеся синдромом паркинсонизма. МЗ РФ. – 2021.
3. Клинические рекомендации. Болезнь Фабри. МЗ РФ. – 2024.
4. Клинические рекомендации. Дистония. МЗ РФ. – 2024.
5. Клинические рекомендации. Классическая фенилкетонурия и другие виды гиперфенилаланинемии. МЗ РФ. –2024.
6. Клинические рекомендации. Когнитивные расстройства у лиц пожилого и старческого возраста. МЗ РФ. –2024.
7. Клинические рекомендации. Нарушения обмена меди (болезнь Вильсона). МЗ РФ. – 2024.
8. Lynch D. S. et al. Practical approach to the diagnosis of adult-onset leukodystrophies: an updated guide in the genomic era //Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. – 2019. – Т. 90. – №. 5. – С. 543-555.
9. Pilotto F., Del Bondio A., Puccio H. Hereditary ataxias: from bench to clinic, where do we stand? //Cells. – 2024. – Т. 13. – №. 4. – С. 319.
10. Sarret C. Leukodystrophies and genetic leukoencephalopathies in children //Revue neurologique. – 2020. – Т. 176. – №. 1-2. – С. 10-19.
11. Sullivan R. et al. Spinocerebellar ataxia: an update //Journal of neurology. – 2019. – Т. 266. – №. 2. – С. 533-544.
12. Vinters H. V. et al. Vascular dementia: clinicopathologic and genetic considerations //Neuropathology and Applied Neurobiology. – 2018. – Т. 44. – №. 3. – С. 247-266.
13. OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man).

Правила подготовки к исследованию

Специальной подготовки не требуется.

Литература

1. Заваденко Н. Н. и др. Прионные заболевания человека: современные аспекты //Журнал неврологии и психиатрии им. СС Корсакова. – 2018. – Т. 118. – №. 6. – С. 88-95.
2. Клинические рекомендации. Болезнь Паркинсона, вторичный паркинсонизм и другие заболевания, проявляющиеся синдромом паркинсонизма. МЗ РФ. – 2021.
3. Клинические рекомендации. Болезнь Фабри. МЗ РФ. – 2024.
4. Клинические рекомендации. Дистония. МЗ РФ. – 2024.
5. Клинические рекомендации. Классическая фенилкетонурия и другие виды гиперфенилаланинемии. МЗ РФ. –2024.
6. Клинические рекомендации. Когнитивные расстройства у лиц пожилого и старческого возраста. МЗ РФ. –2024.
7. Клинические рекомендации. Нарушения обмена меди (болезнь Вильсона). МЗ РФ. – 2024.
8. Lynch D. S. et al. Practical approach to the diagnosis of adult-onset leukodystrophies: an updated guide in the genomic era //Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. – 2019. – Т. 90. – №. 5. – С. 543-555.
9. Pilotto F., Del Bondio A., Puccio H. Hereditary ataxias: from bench to clinic, where do we stand? //Cells. – 2024. – Т. 13. – №. 4. – С. 319.
10. Sarret C. Leukodystrophies and genetic leukoencephalopathies in children //Revue neurologique. – 2020. – Т. 176. – №. 1-2. – С. 10-19.
11. Sullivan R. et al. Spinocerebellar ataxia: an update //Journal of neurology. – 2019. – Т. 266. – №. 2. – С. 533-544.
12. Vinters H. V. et al. Vascular dementia: clinicopathologic and genetic considerations //Neuropathology and Applied Neurobiology. – 2018. – Т. 44. – №. 3. – С. 247-266.
13. OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man).

Показания для анализа «Полноэкзомное секвенирование панели генов нейродегенеративных заболеваний центральной нервной системы»:

• различные формы нейродегенеративных заболеваний (болезнь Альцгеймера, фронтотемпоральная деменция, лейкодистрофии и лейкоэнцефалопатии, спиноцеребеллярные атаксии и другие мозжечковые атаксии, болезнь Паркинсона, первичные дистонии, стриатонигральные дегенерации, церебральная болезнь мелких сосудов и др.), при которых предполагается наличие генетической/наследственной/семейной формы заболевания;
• обследование кровных родственников пациента с доказанной генетической формой нейродегенеративного заболевания.

Литература

1. Заваденко Н. Н. и др. Прионные заболевания человека: современные аспекты //Журнал неврологии и психиатрии им. СС Корсакова. – 2018. – Т. 118. – №. 6. – С. 88-95.
2. Клинические рекомендации. Болезнь Паркинсона, вторичный паркинсонизм и другие заболевания, проявляющиеся синдромом паркинсонизма. МЗ РФ. – 2021.
3. Клинические рекомендации. Болезнь Фабри. МЗ РФ. – 2024.
4. Клинические рекомендации. Дистония. МЗ РФ. – 2024.
5. Клинические рекомендации. Классическая фенилкетонурия и другие виды гиперфенилаланинемии. МЗ РФ. –2024.
6. Клинические рекомендации. Когнитивные расстройства у лиц пожилого и старческого возраста. МЗ РФ. –2024.
7. Клинические рекомендации. Нарушения обмена меди (болезнь Вильсона). МЗ РФ. – 2024.
8. Lynch D. S. et al. Practical approach to the diagnosis of adult-onset leukodystrophies: an updated guide in the genomic era //Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. – 2019. – Т. 90. – №. 5. – С. 543-555.
9. Pilotto F., Del Bondio A., Puccio H. Hereditary ataxias: from bench to clinic, where do we stand? //Cells. – 2024. – Т. 13. – №. 4. – С. 319.
10. Sarret C. Leukodystrophies and genetic leukoencephalopathies in children //Revue neurologique. – 2020. – Т. 176. – №. 1-2. – С. 10-19.
11. Sullivan R. et al. Spinocerebellar ataxia: an update //Journal of neurology. – 2019. – Т. 266. – №. 2. – С. 533-544.
12. Vinters H. V. et al. Vascular dementia: clinicopathologic and genetic considerations //Neuropathology and Applied Neurobiology. – 2018. – Т. 44. – №. 3. – С. 247-266.
13. OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man).

Интерпретация результатов исследования содержит информацию для лечащего врача и не является диагнозом. Информацию из этого раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. Точный диагноз ставит врач, используя как результаты данного обследования, так и нужную информацию из других источников: анамнеза, результатов других обследований и т.д.

Единицы измерения: нет.

Референсные значения: нет.

Формат представления результата

Качественный (указывается для каждого параметра, если их несколько).

Интерпретация результатов исследования «Полноэкзомное секвенирование панели генов нейродегенеративных заболеваний центральной нервной системы»

Информация по интерпретации предоставляется на отдельном бланке.

Литература

1. Заваденко Н. Н. и др. Прионные заболевания человека: современные аспекты //Журнал неврологии и психиатрии им. СС Корсакова. – 2018. – Т. 118. – №. 6. – С. 88-95.
2. Клинические рекомендации. Болезнь Паркинсона, вторичный паркинсонизм и другие заболевания, проявляющиеся синдромом паркинсонизма. МЗ РФ. – 2021.
3. Клинические рекомендации. Болезнь Фабри. МЗ РФ. – 2024.
4. Клинические рекомендации. Дистония. МЗ РФ. – 2024.
5. Клинические рекомендации. Классическая фенилкетонурия и другие виды гиперфенилаланинемии. МЗ РФ. –2024.
6. Клинические рекомендации. Когнитивные расстройства у лиц пожилого и старческого возраста. МЗ РФ. –2024.
7. Клинические рекомендации. Нарушения обмена меди (болезнь Вильсона). МЗ РФ. – 2024.
8. Lynch D. S. et al. Practical approach to the diagnosis of adult-onset leukodystrophies: an updated guide in the genomic era //Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. – 2019. – Т. 90. – №. 5. – С. 543-555.
9. Pilotto F., Del Bondio A., Puccio H. Hereditary ataxias: from bench to clinic, where do we stand? //Cells. – 2024. – Т. 13. – №. 4. – С. 319.
10. Sarret C. Leukodystrophies and genetic leukoencephalopathies in children //Revue neurologique. – 2020. – Т. 176. – №. 1-2. – С. 10-19.
11. Sullivan R. et al. Spinocerebellar ataxia: an update //Journal of neurology. – 2019. – Т. 266. – №. 2. – С. 533-544.
12. Vinters H. V. et al. Vascular dementia: clinicopathologic and genetic considerations //Neuropathology and Applied Neurobiology. – 2018. – Т. 44. – №. 3. – С. 247-266.
13. OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man).