Więcej niż dwie mutacje CFTR: allele złożone, cis-trans i rzadkie scenariusze genetyczne

Tak – w wyniku badania genetycznego u jednej osoby można stwierdzić 3, a nawet więcej wariantów w genie CFTR, ale trzeba to od razu dobrze nazwać i zrozumieć, co to znaczy biologicznie i pamiętać, że to bardzo rzadkie zjawisko.

Człowiek ma zasadniczo dwie kopie genu CFTR (dwa allele) – jedną odziedziczoną od matki i jedną od ojca. Klasyczna mukowiscydoza wynika z tego, że obie kopie CFTR są „niewystarczająco sprawne” (najczęściej: dwie patogenne zmiany, po jednej na każdym allelu), czyli mamy sytuację bialleliczną. To jest podstawowa zasada dziedziczenia autosomalnego recesywnego.

Skąd więc „trzecia mutacja”? Najczęściej z jednego z trzech powodów.

Warianty „w tej samej kopii” genu, czyli tzw. allele złożone (complex alleles) – układ cis

Może się zdarzyć, że na jednym chromosomie (jednym allelu CFTR) znajduje się więcej niż jedna zmiana. Wtedy zapis genotypu może wyglądać np. tak:

• [wariant A; wariant B] / [wariant C]

czyli dwie zmiany są w cis (na tej samej kopii), a trzecia jest w trans (na drugiej kopii). Takie kombinacje nazywa się allelem złożonym / complex allele i są one realnym, dobrze opisanym zjawiskiem w CFTR. Co ważne: czasem pojedynczy wariant A sam w sobie może być łagodny lub niejednoznaczny, ale w połączeniu z wariantem B na tej samej kopii jego efekt funkcjonalny się zmienia (może stać się bardziej „chorobotwórczy” lub modyfikować odpowiedź na modulatory CFTR).

W praktyce klinicznej to właśnie complex alleles są najczęstszą odpowiedzią na pytanie rodziców: „jak to możliwe, że wyszły trzy mutacje?”. Wciąż są tylko dwie kopie genu, ale jedna z nich ma dwie (albo więcej) zmian.

Dodatkowe warianty, które nie muszą być przyczyną choroby (polimorfizmy, warianty modyfikujące, VUS)

Gen CFTR jest bardzo zmienny w populacji. U jednej osoby można znaleźć kilka wariantów, z których tylko dwa (albo nawet tylko jeden) mają znaczenie kliniczne, a pozostałe są neutralne, łagodne lub o nieustalonym znaczeniu (VUS). Stąd czasem w opisie wyniku wygląda to „groźnie”, bo lista jest długa, ale o rozpoznaniu CF nie decyduje liczba wykrytych zmian, tylko to, czy finalnie obie kopie CFTR są na tyle uszkodzone, że dochodzi do dysfunkcji CFTR. W interpretacji pomocne są bazy wariantów i danych klinicznych (np. CFTR2), które pokazują, czy dany wariant lub kombinacja wariantów jest uznawana za CF-causing i z jakimi parametrami klinicznymi była obserwowana.

Rzadziej: duże rearanżacje (delecje/duplikacje) i „nietypowe” profile genetyczne

Poza „klasycznymi” zmianami punktowymi istnieją też większe zmiany strukturalne w CFTR (delecje/duplikacje fragmentów genu, złożone rearanżacje). W takich sytuacjach wynik bywa bardziej skomplikowany, a pacjent może mieć opis, który na pierwszy rzut oka sugeruje „więcej niż dwie mutacje”, bo jedna zmiana dotyczy fragmentu genu, a inne są punktowe. W literaturze opisywano m.in. rzadkie wewnątrzgenowe duplikacje (np. profil określany jako CFTR-dup2) oraz różne układy z allelami złożonymi.

Czy oprócz sytuacji z artykułu są inne prowadzące do mukowiscydozy?

Jeżeli patrzymy „z lotu ptaka”, to cel (czyli mechanizm choroby) jest zawsze ten sam: dziecko musi mieć bialleliczną dysfunkcję CFTR (zwykle: dwa warianty CF-causing w trans) albo spełniać kryteria rozpoznania CF na podstawie wykazanej dysfunkcji CFTR w testach czynnościowych.

Natomiast rzeczywiście istnieją rzadsze scenariusze, których proste „kratki Mendla” nie obejmują, mimo że końcowo mogą doprowadzić do CF lub do rozpoznań z kręgu CFTR (CFSPID/CRMS, CFTR-RD). Najważniejsze z nich są trzy.

Uniparental disomy chromosomu 7 (UPD7) – „dwie kopie od jednego rodzica”

CFTR leży na chromosomie 7. W wyjątkowo rzadkich przypadkach dziecko może odziedziczyć obie kopie chromosomu 7 (albo jego fragmentu) od jednego rodzica, a nie po jednej od każdego. To nazywa się uniparental disomy (UPD). Jeśli ten jeden rodzic jest nosicielem patogennego wariantu CFTR, a dziecko dostanie od niego dwie identyczne kopie danego fragmentu chromosomu (tzw. izodisomia), to dziecko może stać się homozygotą tej patogennej zmiany i mieć CF, mimo że drugi rodzic nie jest nosicielem. To jest klasyczny przykład „innej drogi” do tej samej bialleliczności.

Wariant de novo + wariant odziedziczony – „jedna zmiana nowa, druga rodzinna”

W mukowiscydozie sam wariant de novo zwykle nie wystarczy, bo choroba jest recesywna. Ale może się zdarzyć układ, w którym jedna patogenna zmiana jest odziedziczona od nosiciela, a druga patogenna zmiana powstaje de novo na drugim allelu u dziecka. Wtedy klinicznie dziecko może mieć CF, mimo że w rodzinie „nie widać” typowego schematu nosicielstwa po obu stronach. W praktyce to scenariusz rzadki, ale realny – i bywa brany pod uwagę, gdy „nie domyka się” segregacja wariantów w rodzinie. (W tle bywa też mozaicyzm germinalny u rodzica, który utrudnia wykrycie zmiany w badaniu z krwi).

„Pozornie brak drugiej mutacji”, czyli ograniczenia diagnostyki i trudne warianty (głęboko intronowe, strukturalne, złożone)

Częsta sytuacja praktyczna (zwłaszcza w starszych wynikach lub w ograniczonych panelach) wygląda tak: u pacjenta wykrywa się jedną patogenną zmianę CFTR, a druga „nie wychodzi”. To nie musi oznaczać, że jej nie ma. Drugi wariant może być:

• zmianą strukturalną (delecja/duplikacja) niewykrytą w podstawowym badaniu,
• wariantem głęboko intronowym wpływającym na splicing,
• elementem allelu złożonego (complex allele), który bez fazowania (cis/trans) jest trudny do interpretacji.

Wtedy rozpoznanie CF może być stawiane na podstawie testów potowych i/lub testów czynnościowych CFTR (NPD, ICM), nawet jeżeli genetycznie „nie mamy jeszcze dwóch klasycznych CF-causing mutacji” w raporcie. To jest zgodne z podejściem wytycznych diagnostycznych: liczy się udokumentowana dysfunkcja CFTR i obraz kliniczny, a genetyka ma to potwierdzać i doprecyzować, ale nie zawsze od razu zamyka temat.

Co z tego wynika dla rodzin – najważniejsze dopowiedzenie praktyczne

Jeżeli w wyniku pojawia się „3 mutacje CFTR”, kluczowe pytanie brzmi nie „czy to możliwe”, tylko: które z tych zmian są na tej samej kopii (cis), a które na przeciwnej (trans) oraz czy finalnie mamy dwie zmiany istotnie uszkadzające CFTR w trans. Do tego często potrzebne jest tzw. fazowanie (ustalenie układu cis/trans), czasem przez badanie rodziców, czasem przez techniki laboratoryjne. Właśnie dlatego dwie osoby mogą mieć „podobnie brzmiący” wynik, a klinicznie być w zupełnie innej sytuacji: jedna ma klasyczną bialleliczną CF, a druga ma układ prowadzący do CFTR-RD lub wynik o niepewnym znaczeniu wymagający korelacji z potem i objawami.