بيماري آکندروپلازي

نام آزمایش: Achondroplasia (بررسي جهش هاي شايع بيماري آکندروپلازي)

نام بخش: Mulecular Genetic

نمونه مورد نیاز: خون وریدی

آکندروپلازی (Achondroplasia) شایع ترین فرم دیسپلازی اسکلتی (کوتولگی) با الگوی نامتناسب اندام ها و ناشی از جهش در ژن FGFR3 (گیرنده فاکتور رشد فیبروبلاست ۳) می باشد. کوتولگی یک کلمه جامع است که جهت نامیدن صدها نوع اختلال استخوانی و غضروفی به کار برده می شود. در آکندروپلازی استخوان بازو و ساق پا درگیر هستند. جهش های FGFR3 از نوع (Gain-of-function) بوده و باعث فعال شدن دائمی گیرنده می شوند.

این فعال سازی بیش ازحد، تکثیر سلول های کندروسیت (سلول های غضروف ساز) در صفحات رشد را مهار کرده و منجر به کوتاهی استخوان های دراز و ناهنجاری های اسکلتی می شود. این جهش ها منجر به اختلال در تبدیل غضروف به استخوان در صفحات رشد، به ویژه در استخوان های بلند مانند بازوها و ران ها می شوند. بر اساس اطلاعات حاصل از بیش از 80 درصد موارد ابتلا، و طبق گفته انستیتوی تحقیقات ملی ژنوم انسانی (NHGRI)، آكوندروپلازی به ارث نمی‌رسد. این اختلال در اثر ایجاد جهش‌ های خود به خودی در ژن FGFR3 ایجاد می‌شود.

مهم ترین جهش های مرتبط با ژن FGFR3 چه هستند؟

:G1138A (c.1138G>A) □ این جهش شایع ترین نوع (حدود ۹۸٪ موارد) می باشد و باعث جایگزینی اسید آمینه گلیسین با آرژنین در موقعیت ۳۸۰ پروتئین FGFR3 می شود. این تغییر ساختاری باعث فعال شدن بیش از حد گیرنده و مهار رشد استخوان ها می گردد.
G1138C (c.1138G>C) □: مسئول 2-1% موارد بوده و مشابه جهش G1138A، جایگزینی گلیسین با آرژنین را ایجاد می کند، اما با تغییرات نوکلئوتیدی متفاوت.
□ جهش های نادر: جهش هایی مانند G375C و G346A نیز مشاهده شده اند که کمتر از 1% از این جهش ها را شامل می شوند.

ویژگی های بالینی:

□ کوتاهی قد (میانگین قد در بزرگسالان: مردان ~۱۳۰ سانتیمتر، زنان ~۱۲۵ سانتیمتر).
□ کوتاهی اندام ها (بازوها و ران ها) با سایز تنه نسبتاً طبیعی.
□ بزرگی سر (ماکروسفالی) با پیشانی برجسته و بینی فرورفته.
□ قوس کمری بیش ازحد (لوردوز) و پاهای پرانتزی.
عوارض شایع ناشی از Achondroplasia چه هستند؟
□ تنگی کانال نخاعی (درد، بی حسی، ضعف پاها).
□ هیدروسفالی (تجمع مایع در مغز).
□ عفونت های مکرر گوش به دلیل تنگی مجرای شنوایی.
□ آپنه خواب (به علت ناهنجاری های ساختاری مجاری تنفسی).
□ هوش معمولاً طبیعی می باشد، مگر در موارد عوارض عصبی شدید.

آمادگی قبل از آزمایش:

نیازی به آمادگی خاصی نمی باشد.

روش انجام آزمایش:

1) آزمایش های پیش از تولد (Prenatal Testing):
الف) روش های غیر تهاجمی:
□ سونوگرافی :(Ultrasound) پس از هفته ۲۴ بارداری، زمانی که کوتاهی استخوان های بلند مانند ران و بازو قابل تشخیص می باشد. در این آزمایش کوتاهی استخوان فمور (ران)، بزرگ بودن سر جنین (ماکروسفالی)، شکل متفاوت صورت (پیشانی برجسته و بینی فرورفته)، تشخیص داده می شود.
□ تست غیرتهاجمی پیش از تولد (NIPT): در این روش، نمونه خون مادر (بررسی DNA آزاد جنین در خون مادر) مورد بررسی قرار می گیرد. این آزمایش به شناسایی جهش های FGFR3 با تکنیک های PCR و یا توالی یابی نسل جدید (NGS) می پردازد.

ب) روش های تهاجمی:
□ نمونه برداری از پرزهای جفتی (CVS): در این روش نمونه از جفت، تحت هدایت سونوگرافی برداشته می شود. زمان انجام این تست، هفته ۱۰ تا ۱۳ بارداری می باشد. در این روش، استخراج DNA جنین و بررسی جهش های FGFR3 از طریق توالی یابی Sanger و یا PCR اختصاصی انجام می گیرد.

□ آمنیوسنتز (Amniocentesis): در این روش، مایع آمنیوتیک حاوی سلول های جنینی از کیسه جنینی، گرفته می شود. زمان انجام این تست، هفته ۱۵ تا ۲۰ بارداری می باشد. در این تست، به شناسایی جهش ها با روش های مولکولی پرداخته می شود.

2) آزمایش های پس از تولد (Postnatal Testing):
□ معاینه بالینی: در این روش به بررسی خصوصیات فیزیکی نوزاد مانند: کوتاهی اندام ها، بزرگی سر، پیشانی برجسته، قوس کمری شدید (لوردوز)، پاهای پرانتزی پرداخته می شود.
□ رادیوگرافی (X-ray): در این تست، به بررسی الگوی استخوانی خاص مانند: کوتاهی استخوان های بلند و شکل غیرطبیعی لگن پرداخته می شود.
□ آزمایش ژنتیک: در این تست، نمونه های خون یا بافت (سلول های گونه)، با استفاده از روش های: ۱) PCR و توالی یابی سانگر (Sanger Sequencing) ۲) تکنیک های سریع ARMS-PCR) یا (RFLP 3) پنل NGS بررسی می شوند.

دامنه مرجع:

□ نتیجه مثبت: شناسایی جهش های شناخته شده در FGFR3 )مانند (G1138A.
□ نتیجه منفی: عدم وجود جهش های شایع (بررسی جهش های نادرتر).
□ هوموزیگوت: ممکن است، دو نسخه جهش وجود داشته باشد (نادر و معمولاً کشنده).

 

 

عوامل افزایش دهنده جهش در ژن FGFR3 و ایجاد بیماری Achondroplasia کدامند؟

□ سن بالای پدر (Advanced Paternal Age):

شایع ترین عامل شناخته شده می باشد. با افزایش سن پدر، تقسیمات سلولی در سلول های زایای اسپرم بیشتر می شود، در این صورت، احتمال خطاهای تکثیر DNA و جهش های (de novo) را افزایش می دهد. بیش از ۸۰٪ موارد آکندروپلازی ناشی از جهش های جدید در اسپرم پدر می باشد.

□ وجود نقاط داغ جهش (Mutation Hotspots) در ژن FGFR3:

جهش شایع G1138A (جایگزینی گوانین با آدنین در موقعیت 1138) یا C1138G در ناحیه خاصی از ژن اتفاق می افتد. این ناحیه ممکن است به دلیل توالی های تکراری و یا ویژگی های ساختاری DNA مستعد خطاهای تکثیر باشد.

□ موتاژن های محیطی (Environmental Mutagens):

قرارگیری در معرض پرتوهای یونیزان یا مواد شیمیایی جهش زا ممکن است نرخ جهش ها را افزایش دهد، هرچند شواهد مستقیم زیادی در ارتباط با آکندروپلازی وجود ندارد.

□ نقص در سیستم ترمیم DNA:

اختلال در مکانیسم های ترمیم DNA (مانند سیستم تصحیح DNA پلیمراز) می تواند، احتمال بروز جهش های نقطه ای را افزایش دهد.

عوامل کاهش دهنده جهش در ژن FGFR3 و ایجاد بیماری Achondroplasia کدامند؟

□ سن پایین پدر: با کاهش سن پدر، احتمال جهش های (de novo) در اسپرم، به علت تقسیمات سلولی کمتر، کاهش می یابد.

□ کارایی سیستم ترمیم DNA: عملکرد مناسب مکانیسم های ترمیم DNA (سیستم mismatch repair) می تواند، خطاهای ایجاد شده در هنگام تکثیر را اصلاح کرده و از تثبیت جهش ها جلوگیری کند.
□ کاهش مواجهه با موتاژن ها: چلوگیری از قرار گرفتن در معرض پرتوهای یونیزان و مواد شیمیایی جهش زا می تواند، خطر جهش های تصادفی را کاهش دهد.
□ آنتی اکسیدان ها: استفاده از آنتی اکسیدان ها (ویتامین C و E)، با خنثی سازی رادیکال های آزاد آسیب های اکسیداتیو به DNA را کاهش م دهند، هرچند ارتباط مستقیم آن ها با آکندروپلازی هنوز کاملا مشخص نیست.

 

عوامل ایجاد کننده تداخل در آزمایش Achondroplasia چه هستند؟

1) عوامل ایجاد کننده نتایج مثبت کاذب:
موزائیسم جفتی (Placental Mosaicism): جهش فقط در سلول های جفت (نه جنین) اتفاق می افتد.
□ برخی تغییرات خوش خیم در نواحی نزدیک به جهش G1138A ممکن است، به اشتباه به عنوان جهش بیماریزا در نظر گرفته شوند (در روش های مبتنی بر هیبریداسیون).
□ پرایمرهای طراحی شده نامناسب، ممکن است به توالی های مشابه در دیگر مناطق ژنوم متصل شده و باعث تکثیر ناخواسته (Non-specific amplification) شوند که به اشتباه به عنوان جهش گزارش می شوند (تکثیر ناحیه مشابه در ژن های دیگر از خانواده FGFR).
□ آلودگی نمونه (Sample Contamination).

2) عوامل ایجاد کننده نتایج منفی کاذب:

□ وجود DNA مادری (Maternal DNA Contamination): در نمونه های جنینی (CVS یا آمنیوسنتز)، آلودگی با DNA مادر که جهش در آن اتفاق نیفتاده است، ممکن است سیگنال جهش جنینی را رقیق و یا پنهان کند.
□ سهم کم DNA جنینی (Low Fetal Fraction) در NIPT: در آزمایش های غیرتهاجمی پیش از تولد (NIPT)، اگر سهم DNA آزاد جنینی (cffDNA) در خون مادر، کمتر از ۴٪ باشد، ممکن است جهش اتفاق افتاده، شناسایی نشود.

□ واریانت های نادر با مکانیسم اثر ناشناخته: (Variants of Uncertain Significance – VUS).
□ نمونه های تخریب شده (Degraded DNA) یا DNA با غلظت بسیار کم.
□ جلوگیری از تکثیر DNA با وجود مهارکننده های PCR (هپارین، آهن هم، املاح).
□ پرایمرهای طراحی شده نامناسب ممکن است، به توالی هدف (ناحیه G1138A/C) متصل نشده و تکثیر DNA اتفاق نیفتد.

□ حساسیت پایین روش Sanger Sequencing (روش های قدیمی تر): ممکن است واریانت های موزائیک با درصد پایین (<20%) شناسایی نشود.
□ در روش های NGS نیز، پوشش ناکافی (Low Coverage) در ناحیه FGFR3، ممکن است منجر به خطا شود.
□ اختلالات در روش های مبتنی بر هیبریداسیون (Hybridization-Based Methods).
□ وجود جهش در ناحیه اینترونی یا تنظیمی ژن، که معمولاً در آزمایش های روتین مورد بررسی قرار نمی گیرد.

آزمایشگاه پاتوبیولوژی و ژنتیک پزشکی کرج یکی از بهترین آزمایشگاه های ژنتیک کرج میباشد که همواره سعی در ارائه بهترین خدمات برای شما عزیزان میباشد هدف ما پایش سلامت شماست.