Početna stranica » Znanost » Istraživanje » Web stranice projekata » Genotip-fenotip korelacija u Alportovom sindromu i nefropatiji tankih glomerularnih bazalnih membrana

Genotip-fenotip korelacija u Alportovom sindromu i nefropatiji tankih glomerularnih bazalnih membrana

hrzz

Voditelj projekta : izv.prof.dr.sc Danica Galešić Ljubanović

 

Sažetak:

Alportov sindrom (AS) i nefropatija tankih glomerularnih bazalnih membrana (TBMN) su genetski heterogeni, strukturalni poremećaji glomerularne bazalne membrane (GBM). Genetska osnova obaju poremećaja je u mutaciji gena koji kodiraju izoforme kolegena tipa IV.  Glavni simptom u oba poremećaja (AS i TBMN) je hematurija, a glavna razlika je u kliničkom tijeku i progresiji bolesti. Razlikovanje AS i TBMN je važno, ali ponekad komplicirano.

Planiramo provesti multidisciplinarno, kolaborativno istraživanje na nacionalnoj razini, u kojem će sudjelovati sedam vodećih hrvatskih nefroloških, pedijatrijsko-nefroloških i nefropatoloških institucija (Klinička bolnica Dubrava, Klinička bolnica Merkur, Klinički bolnički centri Zagreb, Rijeka i Split, Klinički bolnički centar Sestre Milosrdnice i Klinika za dječje bolesti Zagreb). Prikupit ćemo kliničke podatke o bubrežnim i izvan bubrežnim simptomima, histološke podatke (uključujući bojenje za lance kolagena tipa IV) i provesti studije obitelji za pacijente sa AS i TBMN u Hrvatskoj. U svrhu otkrivanja mutacija gena COL4A5, COL4A4 i COL4A3 koristit ćemo kombinirani pristup – multipleks PCR amplifikaciju, kvantifikaciju amplikona  i  sekvenciranje slijedeće generacije (eng. next generation sequencing – NGS). Ove analize će biti provedene u molekularnom laboratoriju Zavoda za patologiju i Centru za translacijska i klinička istraživanja Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu. Glavni cilj istraživanja je utvrditi prevalenciju AS i TBMN u Hrvatskoj i razjasniti AS i TBMN histološki, genetski i klinički. Naš krajnji cilj je stvoriti Hrvatski registar pacijenta sa AS i TBMN s kliničkim, histološkim i genetskim podacima te podacima o praćenju pacijenata.

Voditelj projekta je izv.prof.dr.sc. Danica Galešić Ljubanović, a uz nju, na projektu će sudjelovati 20 znanstvenika.

 

OSNOVNE INFORMACIJE O PROJEKTU

Voditelj projekta: izv.prof.dr.sc Danica Galešić Ljubanović

Sudionici projekta:

  • Petar Šenjug, Dr. med., Klinička bolnica Dubrava, Zagreb
  • Tamara Nikuševa Martić, Doc.dr.sc, molekularni biolog, Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu
  • Nina Canki-Klain, Prof.dr.sc, dr.med., Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu; Hrvatski institut za istraživanje mozga
  • Kristina Meljanac Salopek, Dr.sc, molekularni biolog, Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu
  • Marija Perica, Dr.med., Dječja bolnica Srebrnjak, Zagreb
  • Krešimir Galešić, Prof.dr.sc, dr. med., Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Klinička bolnica Dubrava
  • Danica Batinić, Prof.dr.sc, dr.med., Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Klinički bolnički centar Zagreb
  • Danko Milošević, Prof.dr.sc, dr.med., Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Klinički bolnički centar Zagreb
  • Marijana Ćorić, Doc.dr.sc, dr.med., Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Klinički bolnički centar Zagreb
  • Marijan Saraga, Prof.dr.sc, dr.med., Medicinski fakultet Sveučilišta u Splitu, Klinički bolnički centar Split
  • Merica Glavina Durdov, Prof.dr.sc, dr.med., Medicinski fakultet Sveučilišta u Splitu, Klinički bolnički centar Split
  • Gordana Đorđević, Doc.dr.sc, dr.med., Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci
  • Mladen Knotek, Izv.prof.dr.sc, dr. med., Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Klinička bolnica Merkur
  • Ivica Horvatić, Dr.sc, dr.med., Klinička bolnica Dubrava, Zagreb
  • Matija Crnogorac, Dr.med., Klinička bolnica Dubrava, Zagreb
  • Stela Bulimbašić, Doc.dr.sc, dr.med., Klinički bolnički centar Zagreb
  • Anamarija Bauer Šegvić, Molekularni biolog, Klinička bolnica Dubrava, Zagreb
  • Martin Ćuk, Dr.med., Klinika za dječje bolesti Zagreb
  • Rajko Kušec, Izv.prof.dr.sc, dr.med., Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Klinička bolnica Dubrava
  • Ana Livun, Dr.sc, molekularni biolog, Klinička bolnica Dubrava

 

Ustanove: Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci, Medicinski fakultet Sveučilišta u Splitu,  Klinička bolnica Dubrava, Klinička bolnica Merkur, Klinički bolnički centri Zagreb, Rijeka, Split i Sestre Milosrdnice te Klinika za dječje bolesti Zagrebu

Finaciranje: Hrvatska zaklada za znanost

Vrijeme trajanja: 01.09.2015. – 01.09.2019.

 

OPIS, CILJEVI I RADNI PLAN PROJEKTA

Alportov sindrom (AS) i nefropatija tankih glomerularnih bazalnih membrana (TBMN) su genetski heterogeni, strukturalni poremećaji glomerularne bazalne membrane (GBM). Genetska osnova obaju poremećaja je u mutaciji gena koji kodiraju izoforme kolagena tipa IV.  Glavni simptom u oba poremećaja (AS i TBMN) je hematurija, a glavna razlika je u kliničkom tijeku i progresiji bolesti. Razlikovanje AS i TBMN je važno, ali ponekad komplicirano.

Klinički se AS prezentira kao progresivna nasljedna nefropatija i karakteriziran je progresivnim hematuričkim nefritisom uz ultrastrukturne promjene glomerularne bazalne membrane (nepravilna stanjenja, zadebljanja i cjepkanja), gubitkom sluha za tonove visokih frekvencija i oftalmološkim problemima. Struktura kolagena u glomerularnoj bazalnoj membrane pacijenata s Alportovim sindromom je nepravilna kao posljedica mutacija u genima COL4A5 ili COL4A3/COL4A4. U 85% slučajeva genetska osnova AS je mutacija X vezanog gena COL4A5, koji kodira α5 lance kolagena tipa IV. U ovom podtipu, muški spol ima težu kliničku sliku u odnosu na ženski spol. Muškarci s X-vezanim AS koji razviju zadnji stadij zatajenja bubrega prije dobi od 30 g, uglavnom imaju pridružene većinu izvan bubrežnih manifestacija, dok oni s kasnijim razvojem zadnjeg stadija zatajenja bubrega imaju pridružen samo gubitak sluha. Gubitak sluha za spektar visokofrekventnih tonova javlja se u 70%, a lentikonus u 30% oboljelih muškaraca do četvrtog desetljeća života, kada su zatajenje bubrega, gubitak sluha i retinopatija već zajedno prisutni. Gotovo sve pacijentice (95%) s X vezanim AS imaju hematuriju, te većina konačno razvije i ostale kliničke karakteristike bolesti: proteinuriju (75%), završni stadij zatajenja bubrega (8%-30%), gubitak sluha (40%) i/ili perifernu retinopatiju (40%). Samo 15% svih AS posljedica je autosomne mutacije gena koji kodiraju α3 ili α4 lance kolagena tipa IV (COL4A3 i COL4A4), koji se mogu nasljeđivati recesivno ili, što je daleko rjeđe, dominantno. Kliničke karakteristike pacijenata s autosomno recesivnim AS iste su kao kod članova obitelji muškog spola s X vezanim tipom bolesti. Autosomno dominantni tip nasljeđivanja nedavno je opisan. U takvim slučajevima, težina bubrežne bolesti i kod muških i kod ženskih članova obitelji može varirati od izolirane hematurije do završne faze bubrežne bolesti, povezane u nekim slučajevima i s gubitkom sluha.

TBMN je najčešći uzrok perzistentne hematurije u djece i odraslih, a zajedno s AS i IgA nefropatijom čini većinu svih uzroka perzistente hematurije. Najčešći nalaz na svjetlosnoj mikroskopiji je normalna histologija glomerula. Na elektronskoj mikroskopiji vidljivo je difuzno stanjenje GBM. Svjetska zdravstvena organizacija preporučuje graničnu vrijednost za TBMN od 250 nm za odrasle i 180 nm za djecu do jedanaeste godine života. TBMN najčešće predstavlja stanje nosioca autosomno recesivnog AS (heterozigoti s mutacijama COL4A3/COL4A4), ali je samo nasljeđivanje TBMN autosomno dominantno. Posebno su zanimljiva istraživanja koja pokazuju da nemaju svi hetrozigotni nosioci mutacija COLA3/COL4A4 benigan tijek bolesti nego mogu imati progresiju bolesti s proteinurijom, hipertenzijom i razvojem zadnjeg stadija bubrežne bolesti. Voskarides i sur. (J Am Soc Nephrol 2007;18:3004-16) pokazali su da određene COL4A3/COL4A4 mutacije pacijentima daju predispoziciju za razvoj FSGS ili da je TBMN ponekad u koegzistenciji s nekim drugim genetskim modifikatorom koji je odgovoran za FSGS i progresivno zatajenje bubrežne funkcije te da njihovi rezultati ne opravdavaju etiketiranje TBMN kao benignog poremećaja izvrsne prognoze.

Razlikovanje AS i TBMN je važno, no,  vrlo često, i komplicirano. Danas se sve češće u literaturi govori o ”spektru Alportovog sindroma” (Miner JH. Kidney Int 2014;86:1081-3). Biopsija bubrega predstavlja primarnu dijagnostičku metodu identifikacije pacijenata s AS. U mnogim nefropatološkim centrima standardna je procedura napraviti indirektno imunoflourescentno bojenje na α1(IV) (koje služi kao generalna kontrola uspješnosti bojanja), α3(IV) i α5(IV) lance kolagena na svim biopsijama bubrega sa kliničkim ili EM nalazom suspektnim za TBMN ili AS. Mnogi znanstveni radovi ističu uspješnost ove metode te opisuju karakteristične obrasce bojanja za podtipove AS. Međutim, iako se radi o uspješnoj metodi, ona ima svoja ograničenja i u dijelu pacijenata je genetsko testiranje nužnost. Elementi koji potvrđuju dijagnozu AS su lameliranje GBM ili mutacije gena COL4A5 ili dvije patogene mutacije COL4A3 i COL4A4.

Tijekom trajanja projekta provesti ćemo multidisciplinarno, kolaborativno istraživanje na nacionalnoj razini, u kojem će sudjelovati sedam vodećih hrvatskih nefroloških, pedijatrijsko-nefroloških i nefropatoloških institucija (Klinička bolnica Dubrava, Klinička bolnica Merkur, Klinički bolnički centri Zagreb, Rijeka i Split, Klinički bolnički centar Sestre Milosrdnice i Klinika za dječje bolesti Zagreb). Prikupit ćemo kliničke podatke o bubrežnim i izvan bubrežnim simptomima, histološke podatke (uključujući bojenje za lance kolagena tipa IV) i provesti studije obitelji za pacijente s AS i TBMN u Hrvatskoj. U svrhu otkrivanja mutacija gena COL4A5, COL4A4 i COL4A3 koristit ćemo kombinirani pristup – multipleks PCR amplifikaciju, kvantifikaciju amplikona  i  sekvenciranje slijedeće generacije (eng. next generation sequencing – NGS). Ove analize će biti provedene u molekularnom laboratoriju Zavoda za patologiju i Centru za translacijska i klinička istraživanja Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu. Glavni cilj istraživanja je utvrditi prevalenciju AS i TBMN u Hrvatskoj i razjasniti AS i TBMN histološki, genetski i klinički. Krajnji cilj je stvoriti Hrvatski registar pacijenta s AS i TBMN s kliničkim, histološkim i genetskim podacima te podacima o praćenju pacijenata.

U Republici Hrvatskoj do sada, na nacionalnoj razini, nije provedeno sistematično i sveobuhvatno istraživanje AS i TBMN na kliničkom, histološkom i genetskom nivou. U istraživanju ćemo povezati i usporediti histološke nalaze s nalazom genetske analize (mutacijama) i kliničkim podacima (tijek bolesti, izvan bubrežne manifestacije, razina proteinurije, hematurija i bubrežna funkcija). Genetsko testiranje nasljednih bubrežnih bolesti, uključujući AS i TBMN, ne provodi se u Hrvatskoj. Dobivanje financijske potpore za provođenje ovog projekta i samo provođenje projekta omogućit će postavljanje temelja za slična genetska testiranja u Hrvatskoj. Nadalje, obzirom da histološki izgled uzoraka tkiva bubrega dobivenih biopsijom i klinički simptomi u velikom broju pacijenata nisu dostatni za postavljanje točne dijagnoze (posebice za razlikovanje AS i TBMN), vjerujemo da dio pacijenata nije dobio točnu dijagnozu upravo zbog nedostatka genetskog testiranja te smatramo da bi navedeno testiranje trebalo postati dio rutinske obrade pacijenta u kojih postoji sumnja na AS ili TBMN. Jedan od glavnih ciljeva projekta je stvaranje nacionalnog registra pacijenata sa AS/TBMN koji će sadržavati informacije o fenotipu i genotipu te biti redovito nadopunjavan podacima o pacijentima. Navedeni registar bi trebao obuhvatiti gotovo sve pacijente u Hrvatskoj i omogućiti im sudjelovanje u međunarodnim epidemiološkim studijama i studijama ispitivanja novih lijekova. Provođenju adekvatnog genetskog testiranja i identifikacija mutacije koja je u podlozi bolesti svakog pojedinog pacijenta omogućit će predviđanje kliničkog tijeka bolesti i pružanje odgovarajućeg genetskog savjetovanja pacijentima i članovima njihovih obitelji. Također će, kod pacijenata za koje postoji visoki rizik razvoja završne faze bubrežne bolesti, pridonijeti odluci o ranom uvođenju lijekova za bubrežnu protekciju, što će omogućiti odgađanje završne faze bubrežne bolesti i bubrežne nadomjesne terapije.

 

Slika 1. Lameliranje glomeluarne bazalne membrane, karakteristično za Alportov sindrom, transmisijski elektronski mikroskop, povećanje 8000x.

slika1

Slika 2. Uredna distribucija imunohistokemijskog bojanja na lance kolagena IV kod pacijenta sa nefropatijom tankih glomerularnih bazalnih membrana. A) anti-α1 lanac kolagena IV (pozitivna kontrola), B) anti-α3 lanac kolagena IV, C)anti-α5 lanac kolagena IV

slika2

Shema 1. Specifični ciljevi/radni plan projekta

 

Geneticshema1

Genetic Counseling and Alport Syndrome – predavanje

Genotype-Phenotype correlation in Alport’s Syndrome and Thin Glomerular Basement Membrane Nephropathy-klinički podaci

Genotype-Phenotype correlation in Alport’s Syndrome and Thin Glomerular Basement Membrane Nephropathy-patohistološki aspekti

Genotype-Phenotype correlation in Alport’s Syndrome and Thin Glomerular Basement Membrane Nephropathy-općenito o projektu

Familial microscopic hematuria as a paradigm for a “multifactorial” Mendelian disease: A unique Cyprus experience-prof. Constatinos Deltas

                          

 

KONTAKT I INFORMACIJE

Voditelj projekta: izv.prof.dr.sc Danica Galešić Ljubanović

 

Glavni  suradnik: Petar Šenjug, dr. med.

 

REZULTATI PROJEKTA

  1. Siječanj 2016. – pokrenuta Web stranica projekta u okviru Web stranice Medicinskog fakulteta sveučilišta u Zagrebu
  2. U utorak 21.02.2017. u 19h u predavaonici u Hrvatskog instituta za istraživanje mozga, Šalata 12, u okviru stručnog sastanka Društva za kliničku genetiku Hrvatske (DKGH) prikazan je istraživački projekt HRZZ IP-2014-09-2151 “Genotip-fenotip korelacija u Alportovom sindromu i nefropatiji tankih glomerularnih bazalnih membrana”. Moderatorica sastanka bila je voditeljica projekta izv.prof.dr.sc. Danica Galešić Ljubanović. Do sad ostvarene rezultate projekta prikazali su Matija Crnogorac, dr.med. i dr.sc. Ivica Horvatić,dr.med (klinički aspekti projekta), izv.prof.dr.sc. Danica Galešić Ljubanović i Petar Šenjug, dr.med (patohistološki aspekti projekta), izv.prof.dr.sc.Tamara Nikuševa Martić i dr.sc. Kristina Gotovac Jerčić (genetski aspekti projekta).
    Poseban gost sastanka bio je prof.dr.sc .Constantinos Deltas, direktor Istraživačkog centra za molekularnu medicinu, Odjela bioloških znanosti Sveučilišta na Cipru (Nikozija, Cipar). Profesor Deltas je renomirani ekspert iz područja nasljednih bubrežnih bolesti koji se već dugi niz godina bavi proučavanjem obiteljske hematurije, prevenstveno nefropatije tankih glomerularnih bazalnih membrana i Alportovog sindroma, a iza kojeg postoji respektabilan niz znanstvenih publikacija iz navedenog područja u medicinskim časopisima.  Profesor Deltas održao je predavanje pod naslovom: ”Familial microscopic hematuria as a paradigm for a “multifactorial” Mendelian disease: A unique Cyprus experience”.

 

KORISNI LINKOVI