Badania genetyczne w nefrologii: pokaż swój rodowód!

Doświadczenia klinik genetycznych nerek w świecie rzeczywistym

Medycyna genomowa rewolucjonizuje nasze podejście do problemów zdrowotnych i patofizjologii chorób. Coraz więcej dowodów sugeruje, że dziedziczne zaburzenia nerek (IKD) stanowią główną przyczynę PChN i niewydolności nerek zarówno u dzieci, jak i dorosłych (1).

KLIKNIJ TUTAJ, ABY POBRAĆ ZIOŁOWY FORMULAT CISTANCHE DO LECZENIA PChN

Biorąc pod uwagę niezwykle dużą złożoność architektury nerek, genetyka chorób nerek jest niejednorodna, a liczba genów odpowiedzialnych za IKD stale rośnie (2). Rozpowszechnianie technologii sekwencjonowania drugiej i trzeciej generacji (np. sekwencjonowania masywno-równoległego, MPS) z laboratoriów badawczych do placówek diagnostycznych wypycha genetykę i genomikę poza domenę genetyków i badaczy nauk podstawowych w kierunku oddziałów klinicznych (3,4). Podejścia MPS (np. ukierunkowane sekwencjonowanie całego egzomu panelu genowego, WES; sekwencjonowanie całego genomu, WGS) nie wymagają ściśle formułowania dokładnej diagnozy genetycznej na podstawie fenotypu klinicznego, co nierzadko może wprowadzać w błąd, ponieważ obejmuje większe obszary części DNA (5). Co więcej, stały spadek kosztów i czasu realizacji związanych z sekwencjonowaniem to dodatkowa korzyść, która sprawia, że ​​badania genetyczne nadają się do codziennej praktyki klinicznej. W rezultacie lekarze proszeni są o coraz większą wiedzę na temat zlecania badań genetycznych i przekładania wyników na opiekę nad pacjentem (np. dostosowywanie leczenia i badań klinicznych, ocena kwalifikowalności dawcy nerki, zapewnianie poradnictwa rodzinnego itp.), co może potencjalnie zmniejszyć niepewność kliniczną związaną z PChN. diagnoza (1,3,6). W związku z tym liczba pacjentów, u których należy uwzględnić badania genetyczne, szybko wymaga od systemów opieki zdrowotnej zaspokojenia zwiększonego zapotrzebowania na medycynę spersonalizowaną. Dostępność badań genetycznych, ustalenie priorytetów odpowiednich wariantów, interpretacja wyników, włączenie do procesu podejmowania decyzji klinicznych oraz obawy dotyczące kosztów mogą potencjalnie ograniczyć powszechne stosowanie medycyny genomowej w rutynowej praktyce (3,4). Ponieważ jednak wartość badań genetycznych jest oczywista, wdrażanie systemu opieki zdrowotnej stara się podążać za entuzjazmem klinicznym. Rzeczywiście, w ciągu ostatnich kilku lat nastąpił rozkwit modeli świadczenia usług w zakresie optymalizacji badań genomicznych u pacjentów z chorobami nerek, powszechnie nazywanych „klinikami genetycznymi nerek” (RGC, tabela 1) (5–15). Celem RCG, zwykle zaprojektowanych jako grupy multidyscyplinarne, jest połączenie różnych specjalistów w celu uzyskania odpowiedzi na złożone pytanie: czy za tym obrazem klinicznym kryje się przyczyna genetyczna? Innymi słowy, RGC stanowią próbę rozwiązania pytania „pięć W” (kto, co, gdzie, kiedy, dlaczego) w celu zebrania informacji na temat potencjalnej genetycznej przyczyny chorób nerek, co ma ważne implikacje dla postępowania klinicznego i rokowania.

Kogo testować? Selekcja pacjentów i kierowanie ich do RGC okazuje się mieć kluczowe znaczenie dla zapewnienia optymalizacji modeli świadczenia usług w diagnostyce genetycznej IKD. Skierowanie badań przesiewowych na odpowiednią populację ma w rzeczywistości ogromny wpływ na wydajność diagnostyczną, która w dotychczas opublikowanych badaniach waha się od 27% do 57% (Tabela 1). Staje się to szczególnie istotne, ponieważ wzrasta świadomość klinicystów na temat IKD, a badania genetyczne są coraz częściej uważane za narzędzie w ścieżce diagnostycznej pacjentów z chorobami nerek. Nefrolodzy, genetycy i doradcy genetyczni odpowiadają za selekcję pacjentów, doradztwo przed badaniem i oferowanie badań genetycznych, zgodnie z lokalnymi zasadami i przepisami. Wczesny początek fenotypu klinicznego, występowanie chorób nerek w rodzinie i zajęcie narządów pozanerkowych zwykle uwzględniają kryteria kliniczne bardziej specyficzne dla choroby (np. oporność na steroidy u pacjentów z zespołem nerczycowym, wielotorbielowatość nerek itp.), w celu priorytetowego traktowania dostępu do badań genetycznych (1,3,4). Przewlekła choroba nerek nieznanego pochodzenia, która według doniesień dotyczy 10–40% pacjentów z przewlekłą chorobą nerek w populacji osób dorosłych, w wielu badaniach stanowi dodatkowe wskazanie do przeprowadzenia badań genetycznych (16). Warto zauważyć, że badania genetyczne często zleca się pacjentom z nieokreślonym klinicznym podejrzeniem IKD (tj. „skierowaniem do RGC”, patrz tabela 1), a kryterium przewodnim stanowi wiedza i wrażliwość lekarzy. Dlatego też solidne, szeroko stosowane i wcześniej określone kryteria kliniczne są nadal przedmiotem debaty, co może uniemożliwiać lekarzom niebędącym ekspertami właściwe kierowanie pacjentów na badania genetyczne; bardzo niedawno zasugerowano ogólne przesłanki do podejrzenia choroby genetycznej (ryc. 1) (1,3,4).

Jakiego testu należy użyć?

Nadejście ery genomu przyczyniło się do imponującego poszerzenia wiedzy na temat molekularnych podstaw chorób nerek, które mogą być spowodowane przez warianty pojedynczych nukleotydów, brak równowagi genomowej (zmiany liczby kopii lub inne rearanżacje) i, rzadziej, nieprawidłowości chromosomalne ( 2). W rezultacie wybór odpowiedniego rodzaju testów genetycznych w celu ustalenia diagnozy genetycznej IKD jest zarówno kluczowy, jak i delikatny, a także ma istotny wpływ na częstość diagnozy. Chociaż genetycy zdają sobie sprawę z potrzeby dostosowywania badań genetycznych do problemów klinicznych, nefrolodzy zwykle nie są tego świadomi. W rezultacie w RGC istnieje ścisła współpraca między nefrologami i genetykami, aby rozwiązać ten problem i stosuje się różne badania (tabela 1). Chociaż powszechnie stosuje się sekwencjonowanie pojedynczych genów i paneli genów docelowych (5,7–12,15,17), metoda WES (obejmująca panele oparte na WES, WES kliniczny i pełny WES) stopniowo zastępuje podejścia skoncentrowane na fenotypie (6,10 ), szczególnie w przypadku oligogennej IKD. Stopniowy spadek kosztów prawdopodobnie wzmocni WES jako podejście genetyczne pierwszego rzutu, zwiększając potrzebę przyjęcia strategii radzenia sobie z nieoczekiwanymi odkryciami i wariantami o nieznanym znaczeniu klinicznym. Zaproponowano bardziej szczegółowe wskazania, który test należy zastosować w zależności od podejrzenia klinicznego (3). Warto zauważyć, że w RGC rzadko zgłasza się nieukierunkowane badania pod kątem różnic w liczbie kopii, co prawdopodobnie prowadzi do niedoszacowania częstości rozpoznań. Ze względu na duże obciążenie ekonomiczne i problemy techniczne tylko w kilku badaniach wykorzystano WGS. W przyszłości WGS będzie służyć jako dodatkowe narzędzie do badania nieodkrytych regionów genomu i zwiększania wydajności badań genetycznych.

Gdzie wykonać badania genetyczne?

Zapewnienie pacjentom i rodzinom jednoznacznej diagnozy genetycznej jest trudniejsze do osiągnięcia w drodze samego sekwencjonowania. MPS znacznie zwiększa ryzyko nieoczekiwanych wyników, co wymaga odpowiednich strategii, aby poradzić sobie z klinicznym znaczeniem wyników sekwencjonowania. Zwykle stosuje się głębokie fenotypowanie, segregację wariantów w rodzinie i przeszukiwanie baz danych w celu interpretacji wariantów i oceny patogeniczności. U wybranych pacjentów w celu postawienia ostatecznej diagnozy można rozważyć badania funkcjonalne (np. badania ekspresji) oraz modelowanie chorób in vivo i in vitro, w zależności od dostępności infrastruktury badawczej i środków finansowych. Te dodatkowe analizy mogą pozwolić na ustalenie priorytetów wariantów, uzyskanie ostatecznej diagnozy genetycznej i weryfikację analizy klinicznej (5–7,14). W badaniach opisujących dotychczasowe doświadczenia RGC reklasyfikacja chorób następuje z częstotliwością 13–39% i jest zgodna z wcześniejszymi doniesieniami na temat stosowania testów genetycznych w różnych populacjach do celów badawczych (16). Reklasyfikacja choroby i identyfikacja fenokopii mają ważne implikacje dla postępowania klinicznego, w tym przewidywania rokowania i dostosowywania terapii (5–8,11–13). Aby rozwiązać te problemy i zidentyfikować wyniki warte przedstawienia pacjentom i rodzinom w ramach poradnictwa po badaniu, przyjmuje się łączenie różnych specjalistów w radach multidyscyplinarnych. Skład rad multidyscyplinarnych może być dość zmienny (tabela 1). Dostępność całej wymaganej wiedzy specjalistycznej, potrzeba ciągłego wdrażania technologii i szkolenia zawodowego narzucają zaprojektowanie ośrodków szkolnictwa wyższego, które mogą sobie pozwolić i utrzymać pracę grup interdyscyplinarnych w RGC. Chociaż różne firmy oferują badania genetyczne na żądanie w przypadku wielu IKD, włączenie wyników do odpowiedniego kontekstu klinicznego jest bezsprzecznie istotne.

Kiedy testować?

IKD jest główną przyczyną PChN u dzieci. Jednak coraz więcej dowodów sugeruje, że można je zdiagnozować we wszystkich grupach wiekowych, co wskazuje na możliwość obniżenia wieku, co ma kluczowe znaczenie w diagnostyce genetycznej (1). Wiele badań dotyczących modeli RGC obejmowało dorosłych pacjentów (5–9,14,15,17), a nawet kilka wykluczonych dzieci (11–13). Co ciekawe, częstość diagnozowania nie różniła się istotnie w obu populacjach, co potwierdza potrzebę rozważenia badań genetycznych niezależnie od wieku, w którym wystąpiła choroba nerek, w przypadku podejrzenia IKD na podstawie obrazu klinicznego. Ta obserwacja potwierdza zasadność ustanawiania modeli świadczenia usług, które zapewnią wymaganą wiedzę specjalistyczną, technologie i narzędzia, niezależnie od przypisania do podmiotu świadczącego opiekę zdrowotną dla dzieci lub dorosłych.

Polityka refundacji, programy finansowania i organizacje systemu opieki zdrowotnej mogą wpływać na dostęp do testów genetycznych i ich termin. Chociaż firmy ubezpieczeniowe są coraz bardziej świadome znaczenia badań genetycznych w podejrzeniu IKD, ubezpieczenie nadal stanowi kwestię ograniczającą diagnostykę genetyczną. Jest to szczególnie istotne, ale nie wyłącznie, w przypadku całkowicie prywatnych lub opartych na ubezpieczeniach systemów opieki zdrowotnej. Lekarze muszą informować pacjentów o „nietradycyjnej użyteczności” testów genetycznych, w tym o skutkach psychospołecznych, etycznych i prawnych (18). Rzeczywiście pozytywny wynik testu genetycznego może mieć wpływ na późniejsze postrzeganie jakości życia i zmieniać warunki dostępności do ubezpieczeń. Zwłaszcza w przypadku dzieci moment jest nadal przedmiotem dyskusji w przypadku chorób, w przypadku których nie jest dostępne skuteczne leczenie lub gdy nie można rozpocząć działań zapobiegawczych przed osiągnięciem dorosłości (3,19). Natomiast badania przedobjawowe mogą dostarczyć sugestii i możliwości reprodukcyjnych, aby zapobiec przekazywaniu choroby na nowe pokolenia (np. diagnostyka prenatalna lub badania genetyczne przed implantacją) (1). Z tego punktu widzenia poradnictwo genetyczne ma kluczowe znaczenie we wspieraniu pacjentów i rodzin w procesie decyzyjnym.

Dlaczego testować? Ostateczna diagnoza genetyczna może potencjalnie przedefiniować trajektorie kliniczne, kończąc „odyseję diagnostyczną”, promując świadomość wyborów terapeutycznych i ustalając odpowiednie postępowanie, oferując w ten sposób szereg korzyści pacjentom i rodzinom. We wszystkich badaniach opisujących doświadczenia z RGC w warunkach klinicznych wykazano kliniczną użyteczność testów genetycznych (Tabela 1).

Kolejnym krokiem w integracji RGC z codzienną praktyką kliniczną jest ocena opłacalności. Decydenci i podmioty świadczące opiekę zdrowotną traktują priorytetowo alokację zasobów, równoważąc korzyści wynikające z diagnozy choroby z koniecznością utrzymania wysiłków ekonomicznych. Znaczącemu obniżeniu kosztów MPS towarzyszy uciążliwy wzrost czasu i kosztów ekonomicznych związanych z zarządzaniem dużymi zbiorami danych i interpretacją wariantów, co kwestionuje przystępność cenową.

Konieczne są badania podłużne dużych kohort osób z genetycznie potwierdzoną IKD, aby jednoznacznie ocenić wpływ przełożenia odkryć genetycznych na lepszą opiekę nad pacjentem, wpływ systemów opieki zdrowotnej i wyniki. Podsumowując, pierwsze doświadczenia RGC zdecydowanie potwierdzają korzyści płynące ze zintegrowanych modeli świadczenia usług, które mogą zrównoważyć potrzeby ekonomiczne i organizacyjne z użytecznością kliniczną. Zlecanie badań genetycznych, interpretacji danych genetycznych, raportowania wyników i doradztwa jest uciążliwe, wymaga optymalizacji zasobów, zdefiniowania kluczowych wskaźników wydajności działalności i dostarczania ciągłych dowodów na użyteczność kliniczną wyników genetycznych w rzeczywistych warunkach nefrologii.

Ujawnienia

Wszyscy autorzy nie mają nic do ujawnienia. Finansowanie Brak. Podziękowania Treść tego artykułu odzwierciedla osobiste doświadczenia i poglądy autora (autorów) i nie powinna być traktowana jako porada lub zalecenie medyczne. Treść nie odzwierciedla poglądów ani opinii Amerykańskiego Towarzystwa Nefrologicznego (ASN) ani Kidney360. Odpowiedzialność za informacje i poglądy wyrażone w niniejszym dokumencie ponosi wyłącznie autor (autorzy). Wkład autorów F. Becherucci i L. Cirillo opracowali koncepcję badania; Za metodologię odpowiadali F. Becherucci i L. Cirillo; nadzór sprawował F. Becherucci; Za wizualizację odpowiadał L. Cirillo; Pierwotny projekt napisał L. Cirillo; Recenzję i redakcję rękopisu podjął F. Becherucci.

Bibliografia

1. Torra R, Furlano M, Ortiz A, Ars E: Genetyczne choroby nerek asniedostatecznie poznana przyczyna przewlekłej choroby nerek: kluczrola raportów z rejestrów międzynarodowych.Clin Nerka J14: 1879– 1885, 2021 https://doi.org/10.1093/ckj/sfab056

2. Pollak MR, Friedman DJ: Architektura genetyczna nerekchoroba.Clin J Am Soc Nephrol15: 268–275, 2020 https://doi.org/10.2215/CJN.09340819

3. Knoers N, Antignac C, Bergmann C, Dahan K, Giglio S, HeidetL, Lipska-ZieRtkiewicz BS, Noris M, Remuzzi G, Vargas-PoussouR, Schaefer F: Testy genetyczne w diagnostyce przewlekłej choroby nerekchoroba: Zalecenia dotyczące praktyki klinicznej.NefrolPrzeszczep tarczy37: 239–254, 2022 https://doi.org/10.1093/ndt/gfab218 powiedział:

4. Uczestnicy Konferencji KDIGO: Genetyka w przewlekłej chorobie nerekchoroba: wnioski z choroby nerek: poprawa globalnaKonferencja dotycząca kontrowersji dotyczących wyników (KDIGO).Nerka Int101: 1126–1141, 2022 https://doi.org/10.1016/j.kint.2022.03.019.Dostęp: 15 lipca 2022 r

5. Pinto E Vairo F, Kemppainen JL, Lieske JC, Harris PC, HoganMC: Utworzenie poradni genetycznej nefrologii.Nerka Int100: 254–259, 2021 https://doi.org/10.1016/j.kint.2021.05.008

6. Jayasinghe K, Stark Z, Kerr PG, Gaff C, Martyn M, Whitlam J,Creighton B, Donaldson E, Hunter M, Jarmolowicz A,Johnstone L, Krzesiński E, Lunke S, Lynch E, Nicholls K, PatelC, Prawer Y, Ryan J, patrz EJ, Talbot A, Trener A, Tytherleigh R,Valente G, Wallis M, Wardrop L, West KH, Biały SM, WilkinsE, Mallett AJ, Quinlan C: Kliniczny wpływ testów genomicznych wu pacjentów z podejrzeniem monogenowej choroby nerek.Genet Med23: 183–191, 2021 https://doi.org/10.1038/s41436-020-00963-4

7. Elhassan EAE, Murray SL, Connaughton DM, Kennedy C,Cormican S, Cowhig C, Stapleton C, Little MA, Kidd K, BleyerAJ,
Ziwna M, Kmoch S, Fennelly NK, Doyle B, Dorman A,GryfFifin MD, Casserly L, Harris PC, Hildebrandt F, Cavalleri GL,Benson KA, Conlon PJ: Przydatność genetycznej choroby nerekklinika dysponująca szeroką gamą platform do badań genomicznych:Doświadczenia irlandzkiego projektu genu nerek.J.Nefrol35: 1655–1665, 2022 https://doi.org/10.1007/s40620-021-01236-2

8. Thomas CP, Freese ME, Ounda A, Jetton JG, Holida M,Noureddine L, Smith RJ: Wstępne doświadczenia z genetyki nerekklinika odgrywa wyraźną rolę w leczeniu pacjentów.Genet Med22: 1025–1035, 2020 https://doi.org/10.1038/s41436-020-0772-y 

9. Tanudisastro HA, Holman K, Ho G, Farnsworth E, Fisk K,Gayagay T, Hackett E, Jenkins G, Krishnaraj R, Lai T, Wong K,Patel C, Mallawaarachchi A, Mallett AJ, Bennetts B, AlexanderSI, McCarthy HJ: Panel genów nerek w Australii i Nowej Zelandiibadania w rutynowej praktyce klinicznej 542 rodzin [opublikowanopojawia się korektaGenet Med, 23: 2017–2019, 2021]. NPJMed. Genom6:20 2021 https://doi.org/10.1038/s41525-021-00184-x 

10. Pode-Shakked B, Ben-Moshe Y, Barel O, Regev LC, Kagan M,Eliyahu A, Marek-Yagel D, Atias-Varon D, Lahav E, Issler N,Shlomovitz O, Semo Oz R, Kol N, Mor N, Bar-Joseph I,