جهش در ژن‌های دخیل در بیماری‌های متابولیک ذخیره‌ای لیزوزوم به روش تعیین توالی اگزوم در دو خانواده در استان خوزستان

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه علوم تجربی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران

2 استادیار، گروه علوم تجربی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: بیماری‌های ذخیره‌ای لیزوزومی (Lysosomal storage diseases) LSDs، گروهی از بیماری‌های متابولیک هستند که در اثر جهش‌ در آنزیم‌های لیزوزومی ایجاد شده و منجر به تجمع سوبسترای لیزوزوم می‌شود. بیماری گوچر و نیمن پیک، دو اختلال لیزوزومی اتوزومال مغلوب هستند که به ترتیب در اثر جهش در ژن بتا گلوکوزیداز و ژن اسفنگومیلین فسفودی استراز 1 ایجاد می‌شوند. ابزار تشخیصی قدرتمند مبتنی بر فناوری توالی‌یابی اگزوم (Whole-exome sequencing) WES با کمک به تشخیص سریع‌تر، زمینه را برای مشاوره‌ی ژنتیکی مناسب‌تر فراهم می‌کند.
روش‌ها: در این پژوهش، پس از نمونه‌گیری در لوله‌ی حاوی ماده‌ی ضد انعقاد EDTA و استخراج DNA، تعیین توالی نسل بعد به کمک روش WES انجام پذیرفت. بعد از یافتن ژن کاندید، به منظور تأیید واریانت از روش (Poly chain reaction) PCR برای تکثیر و از نرم‌افزار کروماس برای خوانش توالی استفاده گردید.
یافته‌ها: نتایج تعیین توالی اگزون 8 ژن GBA در فرد بیمار خانواده اول، حاکی از جهش هموزیگوت شناخته ‌شده‌ی بیماری گوچر در ژن
GBA: c.79C>T:p.I260S بود. نتایج تعیین توالی اگزون 9 از ژن NPC1 در فرد بیمار خانواده‌ی دوم، نشان‌دهنده‌ی جهش هموزیگوت در ژن
NPC1: c.1350C>G.p.I450M می‌باشد که یک ‌واریانت جدید در بیماران نیمن‌پیک است.
نتیجه‌گیری: روش WES با ارزیابی هم‎زمان چندین ژن می‌تواند زمان تشخیص واریانت‌های بیماری‌زای بیماری‌های ذخیره‌ی لیزوزومی (LSDs) کاهش داده و به درمان بیماران کمک می‌کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating Mutations in Genes Involved in Lysosomal Storage Metabolic Diseases by Next-Generation Sequencing in Two Families in Khuzestan Province

نویسندگان [English]

  • Zahra Yegane Doust 1
  • Atousa Moradzadegan 2
1 MSc, Department of Experimental Sciences, Dezful Branch, Islamic Azad University, Dezful, Iran
2 Assistant Professor, Department of Experimental Sciences, Dezful Branch, Islamic Azad University, Dezful, Iran
چکیده [English]

Background: Lysosomal storage diseases (LSDs) are a group of metabolic disorders caused by mutations in lysosomal enzymes and lead to the accumulation of lysosomal substrates. Gaucher's disease and Niemann-Pick are two autosomal recessive lysosomal disorders caused by mutations in the beta-glucosidase gene and sphingomyelin phosphodiesterase 1 gene, respectively. A powerful diagnostic tool based on Whole-Exome Sequencing (WES) technology paves the way for more appropriate genetic counseling by helping with faster diagnosis.
Methods: In this study, Whole-Exome sequencing was done using the WES method after sampling in a tube containing EDTA anticoagulant and DNA extraction. After identifying the candidate gene, in order to confirm the variant, the PCR method was used for amplification, and Chromas software was used for sequence reading.
Findings: The results of sequencing exon 8 of the GBA gene in the first family patient indicated the known homozygous mutation of Gaucher disease in the GBA gene: c.79C > T:p.I260S. The results of sequencing the exon 9 of the NPC1 gene in the patient of the second family indicated a homozygous mutation in the NPC1 gene: c.1350C>G.p.I450M, which is a new variant in Niemanpik patients.
Conclusion: The WES method can reduce the time required to diagnose pathogenic variants of lysosomal storage diseases (LSDs) by simultaneously evaluating multiple genes and helping to treat patients.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lysosomal storage diseases
  • Exome sequencing
  • Gaucher disease
  • Niemann Pick disease

مراجع

  1. Yang C, Wang X. Lysosome biogenesis: Regulation and functions. J Cell Biol 2021; 220(6): e202102001.
  2. Cinque L, De Leonibus C, Iavazzo M, Krahmer N, Intartaglia D, Salierno FG, et al. MiT/TFE factors control ER-phagy via transcriptional regulation of FAM134B. EMBO J 2020; 39(17): e105696.
  3. Parenti G, Medina DL, Ballabio A. The rapidly evolving view of lysosomal storage diseases. EMBO Mol Med 2021;13(2): e12836.
  4. Corrêa T, Feltes BC, Giugliani R, Matte U. Disruption of morphogenic and growth pathways in lysosomal storage diseases. WIREs Mechanisms of Disease 2021; 13(5): e1521.
  5. Rabbo MA, Khodour Y, Kaguni LS, Stiban J. Sphingolipid lysosomal storage diseases: from bench to bedside. Lipids Health Dis 2021; 20(1): 1-9.
  6. Stirnemann J, Belmatoug N, Camou F, Serratrice C, Froissart R, Caillaud C, et al. A review of gaucher disease pathophysiology, clinical presentation and treatments. Int J Mol Sci 2017; 18(2): 441.
  7. Vaccaro AM, Motta M, Tatti M, Scarpa S, Masuelli L, Bhat M, et al. Saposin C mutations in Gaucher disease patients resulting in lysosomal lipid accumulation, saposin C deficiency, but normal prosaposin processing and sorting. Hum Mol Genet 2010; 19(15): 2987-97.
  8. Sidransky E. Gaucher disease: Insights from a rare Mendelian disorder. Discov Med 2012; 14(77):
    273-81.
  9. Schuchman EH, Desnick RJ. Types A and B Niemann-Pick disease. Mol Genet Metab 2017; 120(1-2): 27-33.
  10. Sitarska D, Tylki-Szymańska A, Ługowska A. Treatment trials in Niemann-Pick type C disease. Metab Brain Dis 2021; 36(8): 2215-21.
  11. Sitarska D, Ługowska A. Laboratory diagnosis of the Niemann-Pick type C disease: an inherited neurodegenerative disorder of cholesterol metabolism. Metab Brain Dis 2019; 34(5): 1253-60.
  12. La Cognata V, Guarnaccia M, Morello G, Ruggieri M, Polizzi A, Cavallaro S. Design and validation of a custom NGS panel targeting a set of lysosomal storage diseases candidate for NBS applications. Int J Mol Sci 2021; 22(18): 10064.
  13. Ki SC. Recent advances in the clinical application of next-generation sequencing. Pediatr Gastroenterol Hepatol Nutr 2021; 24(1): 1-6.
  14. Platt FM, d’Azzo A, Davidson BL, Neufeld EF, Tifft CJ. Lysosomal storage diseases. Nat Rev Dis Primers 2018; 4(1): 27.
  15. Sheth J, Patel P, Sheth F, Shah R. Lysosomal storage disorders. Indian Pediatr 2004; 41(3): 260-5.
  16. Koto Y, Sakai N, Lee Y, Kakee N, Matsuda J, Tsuboi K, et al. Prevalence of patients with lysosomal storage disorders and peroxisomal disorders: A nationwide survey in Japan. Mol Genet Metab 2021: 133(3): 277-88.
  17. Fang X, Zhu C, Zhu X, Feng Y, Jiao Z, Duan H, et al. Molecular analysis and novel variation identification of Chinese pedigrees with mucopolysaccharidosis using targeted next-generation sequencing. Clinica Chimica Acta 2022; 524: 194-200.
  18. De Pasquale V, Scarcella M, Pavone LM. Molecular mechanisms in lysosomal storage diseases: From pathogenesis to therapeutic strategie. Biomedicines 2022; 10(4): 922.
  19. Shafaat SM, Hashemi M, Majd A, Abiri M, Zeinali S. Genetic assessment of mucopolysaccharidosis type IV and the first pathological mutation of c. 313A>G in the iranian population [in Persian]. Intern Med Today 2020; 26(2): 182-91.
  20. Hadipur F, Hadipur Z, Tavasoli A, Shafghati Y. Farber disease or lipogranulomatosis; Report of 4 new mutations in acid ceramidase gene [in Persian].
    Sarem Med Res J 2018; 3(2): 133-6.
  21. Sun A. Lysosomal storage disease overview. Ann Transl Med 2018; 6(24): 476.
  22. Xu J, Li Z, Liu Y, Zhang X, Niu F, Zheng H, et al. Danon disease: a case report and literature review.
    Diagn Pathol 2021; 16(1): 39.
  23. Panigrahi I, Dhanorkar M, Suthar R, Kumar C, Baalaaji M, Thapa BR, et al. Niemann-Pick disease: an underdiagnosed lysosomal storage disorder. Case Rep Genet 2019; 2019: 3108093.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 41، شماره 710
هفته 2 اردیبهشت
فروردین و اردیبهشت 1402
صفحه 131-137

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 29 اسفند 1401
  • تاریخ پذیرش: 12 اردیبهشت 1402

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار