Генетическая диагностика фенилкетонурии. Анализ гена РАН

Качественный анализ образцов ДНК человека, полученных из клинического биоматериала, в целях выявления единичной или множественных мутаций в гене фенилаланингидроксилазы (PAH), связанных с развитием врожденного генетического заболевания фенилкетонурии (ФКУ), методом мультиплексной полимеразной цепной реакции (ПЦР) и гибридизации на ДНК-микрочипе. Целевой аналит: 33 мутации в гене PAH. Формат определения – качественный.

Фенилкетонурия  – аутосомно-рецессивное моногенное заболевание, обусловленное мутациями в гене PAH, локализующемся на длинном плече 12-й хромосомы, участок 12q22-q24.1. Нарушение синтеза фермента фенилаланин-4-гидроксилазы приводит к накоплению фенилаланина и его метаболитов в биологических жидкостях организма. При несоблюдении низкобелковой диеты развиваются тяжелые поражения центральной нервной системы, нарушения умственного развития (фенилпировиноградная олигофрения). Это одно из немногих наследственных заболеваний, поддающихся успешному лечению. Однако результат лечения полностью определяется своевременной постановкой диагноза. Позднее начало лечения хотя и дает определенный эффект, но не устраняет развившиеся ранее необратимые изменения ткани мозга.

Синонимы русские

Фенилкетонурия (фенилпировиноградная олигофрения, болезнь Феллинга).

Синонимы английские

Phenylketonuria – genetic analysis with identification of PAH gene mutations.

Метод исследования

ДНК-чип.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Буккальный (щечный) эпителий, венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Специальной подготовки не требуется.

Общая информация об исследовании

Фенилкетонурия (ФКУ, фенилкетонуриz I типа)  – аутосомно-рецессивное наследственное заболевание, характеризующееся нарушением обмена аминокислоты фенилаланина. Частота встречаемости  – 1: 10 000 на 15 000 новорождённых.

При отсутствии лечения ФКУ проявляется уже на первом году жизни, обычно в возрасте 2-6 месяцев. Частые симптомы: вялость ребенка, беспокойство, срыгивания, нарушение мышечного тонуса, задержка психомоторного развития, судороги. С прогрессированием ФКУ появляются специфические признаки: своеобразный "мышиный" запах мочи, гипертония отдельных групп мышц в виде характерной "позы портного" (согнутые в суставах руки и ноги). Болезнь медленно прогрессирует, и умственная отсталость с возрастом, как правило, достигает глубокой степени, поэтому важна ранняя диагностика у новорождённых и ФКУ входит в программу неонатального скрининга.

Причина ФКУ  – патогенные мутации в гене PAH (Phenylalaninhydroxylase). Ген PAH кодирует аминокислотную последовательность белковой молекулы фермента фенилаланингидроксилазы (ФАГ), который катализирует реакцию превращения L-фенилаланина (ФА) в тирозин. ФА  – незаменимая аминокислота для построения белков и предшественник тиреоидных гормонов щитовидной железы, адреналина и меланина.

Мутация в гене PAH приводит к недостаточной активности фермента ФАГ, в результате чего повышаются концентрации фенилаланина и его производных, снижается уровень содержания тирозина в сыворотке крови. Включение альтернативных путей биохимического преобразования ФА приводит к накоплению таких токсических веществ, как фенилпировиноградная, фенилмолочная и другие кетоновые кислоты.

На сегодняшний день в гене описано более 1 000 мутаций, из них свыше 400 патогенных вариантов гена PAH (по данным NCBI  – National Center for Biotechnology Information). Самой распространенной мутацией для жителей России является миссенс-вариант R408W.

В настоящее время в онлайн-базе генов человека и генетических болезней (Online Mendelian Inheritance in Man  – OMIM) представлены нозологические формы: классическая ФКУ (ген PAH) и недостаточность тетрагидробиоптерина (BH4)  – кофактора ФАГ. Мутации в генах синтеза и обмена тетрагидробиоптерина (PTS, GCH1, QDPR, PCBD1) служат причинами ФКУ типа A, B, C, D соответственно. Это 2-3 % всех гиперфенилаланинемий.

Лечение фенилкетонурии состоит в нормализации уровня фенилаланина в крови за счет ограничения его в рационе. Но ФА  – незаменимая аминокислота, необходимая для нормального роста и развития. Поэтому нужна рациональная диета, за счет которой должен поддерживаться баланс, обеспечивающий нормальную концентрацию фенилаланина в крови.

В рамках данного исследования проводится прямая ДНК-диагностика ФКУ путем определения 33 наиболее распространенных мутаций гена PAH. Выявление носительства мутаций у будущих родителей позволит снизить риски и спланировать беременность для рождения здорового ребенка, а у новорождённых – максимально быстро принять меры по лечению заболевания.

Перечень исследуемых мутаций в гене PAH

S16>XfsX1	L48S	IVS2+5G>C	IVS2+5G>A	IVS4+5G>T
IVS4-1G>A	R158Q	P211T	R243X	R252W
R261X	R261Q	E280K	P281L	F299C
A300S	I306V	A403V	R408W	R408Q
Y414C	IVS12+1G>A	I65T	R111X	Ex5del
D222X	R243Q	F331S	S349P	IVS10-11G>A
Y386C	E390G	R413P

Когда назначается исследование?

• Генетическая диагностика в рамках неонатального скрининга.
• Клиническая генетическая диагностика для подтверждения диагноза.
• Пренатальная диагностика в случае семейного анамнеза заболевания.
• Определение риска рождения ребенка с фенилкетонурией при планировании семьи.

Для чего используется исследование?

Для выявления носительства определенных 33 мутаций в гене PAH, связанных с развитием фенилкетонурии.

Результаты исследования, полученные с применением тест-системы, могут быть использованы в комплексной диагностике заболевания и должны интерпретироваться специалистами только в контексте общей клинической картины.

Что означают результаты?

Референсные значения

Анализ гена РАН: мутации не выявлены.

В ходе анализа проводится исследование 33 значимых генетических маркеров гена PAH:

• N (норма) / N (норма) – мутации не обнаружены;
• N / M (мутация) – выявлена гетерозиготная мутация, носительство;
• M (мутация) / M (мутация) – выявлена гомозиготная мутация, подтверждение диагноза "фенилкетонурия".

Важные замечания

Исследование не гарантирует отсутствия мутаций в гене PAH, не входящих в данную панель.