Håndtering af tilfældighedsfund ved genomsekventering Dansk Selskab for Good Clinical Practice Torsdag den 1. november 2018 Jens Michael Hertz Professor, overlæge, dr.med. Tlf.: 6541 3191 eller 2027 7159 Mail: Jens.Michael.Hertz@rsyd.dk Klinisk Genetisk Afdeling Odense Universitetshospital J. B. Winsløws Vej 4 5000 Odense C 19-11-2018 Jens Michael Hertz 1
Klinisk genetik i Danmark Aalborg Universitetshospital Aarhus Universitetshospital Sygehus Lillebælt, Vejle Odense Universitetshospital Rigshospitalet Sjællands Universitetshospital 19-11-2018 Jens Michael Hertz 2
Hvad laver man i en klinisk genetisk afdeling? Ambulatoriefunktion: Genetisk rådgivning Ca. 2.200 henvisninger per år Ca. 50% har henvisningsdiagnosen Familiær cancer Ca. 25% henvises fra almen praksis Laboratorium Ca. 4.000 genetiske analyser per år DNA- og kromosomanalyser
Klinisk Genetisk Afdeling Personale: Læger Genetiske vejledere Sekretærer Kliniske laboratoriegenetikere (molekylærbiologer) Bioinformatikere Bioanalytikere
49-årig kvinde ønsker genetisk rådgivning pga. flere tilfælde af brystkræft i den nærmeste familie 19-11-2018 Jens Michael Hertz 5
Karakteristika for arvelig cancer Lav debutalder Ophobede tilfælde af cancer i familien Associerede cancere: Fx mammae og ovarier Fx colon og endometrium Flere primære cancere: Synkrone (samtidige) Metakrone (efter hinanden) 19-11-2018 6 Jens Michael Hertz 6
Arvelig bryst-og æggestokkræft I:1 I:2 II:1 II:2 C. ovarii 57 år II:3 brystkræft III:1 III:2 c. mammae dxt. 38 år c. mammae sin 58 år III:3 III:4 c. mammae sin. 41 år III:5 III:6 III:7 III:8 III:9 III:10 c. mammae sin. 49 år III:11 IV:1 IV:2 28 år IV:3 IV:4 43 år IV:5 33 år IV:6 IV:7 IV:8 30 år IV:9 IV:10 19-11-2018 Jens Michael Hertz 7
Arvelig bryst-og æggestokkræft III-2: Mutation i BRCA1; exon 11: c.3319g>t; p.(glu1107*) i heterozygot form II:1 I:1 I:2 II:2 C. ovarii 57 år II:3 brystkræft III:1 III:2 c. mammae dxt. 38 år c. mammae sin 58 år III:3 III:4 c. mammae sin. 41 år III:5 III:6 III:7 III:8 III:9 III:10 c. mammae sin. 49 år III:11 IV:1 IV:2 28 år IV:3 IV:4 43 år IV:5 33 år IV:6 IV:7 IV:8 30 år IV:9 IV:10 19-11-2018 Jens Michael Hertz 8
Arvelig bryst-og æggestokkræft Hvem skal tilbydes prædiktiv gentest og kontrol/profylaktisk kirurgi? II:1 I:1 I:2 II:2 C. ovarii 57 år II:3 brystkræft III:1 III:2 c. mammae dxt. 38 år c. mammae sin 58 år III:3 III:4 c. mammae sin. 41 år III:5 III:6 III:7 III:8 III:9 III:10 c. mammae sin. 49 år III:11 IV:1 IV:2 28 år IV:3 IV:4 43 år IV:5 33 år IV:6 IV:7 IV:8 30 år IV:9 IV:10 19-11-2018 Jens Michael Hertz 9
Molekylærgenetisk diagnostik I alt ca. 20.000 gener Man kender den genetiske baggrund for ca. 4.500 arvelige sygdomme 19-11-2018 Jens Michael Hertz 10
Genetisk diagnostik Fastlæggelse af diagnose aa aa Genetisk rådgivning af familien (risikovurdering) Aa Vurdering af prognose Behandlingsvalg Undersøgelse i relation til graviditet (prænatal diagnostik og ægsortering)
Prænatal diagnostik Placentabiopsi: Familiens mutation skal være kendt Fra 10. graviditetsuge Et resultat vil kunne foreligge inden for nogle få dage Abortrisiko på ca. 0,2% 19-11-2018 Jens Michael Hertz 12
Præimplantationsdiagnostik (ægsortering) Embryobiopsi 3 døgn efter fertilisation
Genetisk diagnostik af monogene sygdomme Sekventering af ét gen (Sanger sekventering eller NGS) Undersøgelse af gen-pakker/targeteret NGS (genetisk heterogene sygdomme) Exomsekventering Genomsekventering
Sekventeringsteknologier Sekventering af den kodende sekvens i et gen ét exon ad gangen (Sanger sekventering) 19-11-2018 Jens Michael Hertz 15
Sekventeringsteknologier Next generation sequencing = massiv parallel sekventering Illumina HiSeq 1500 19-11-2018 Jens Michael Hertz 16
Sekventeringsteknologier Next generation sequencing (hel)genomsekventering (3 Gb) Exomsekventering (60 Mb) Targeteret sekventering, fx sekventering af alle gener relateret til en bestemt sygdom Illumina HiSeq 1500 19-11-2018 Jens Michael Hertz 17
Genetisk diagnostik af arvelige sygdomme MYH7 A G 14 14 19-11-2018 Jens Michael Hertz 18
Sekventeringsteknologier Genomsekventering: Exomsekventering: Targeteret sekventering: 3-4.000.000 sekvensvarianter 20-50.000 sekvensvarianter Få sekvensvarianter 19-11-2018 Jens Michael Hertz 19
Sara Sygehistorie: Kejsersnit i uge 39+5 pga. underkropspræsentation Kramper første gang dag 1 Daglige anfald af op til 1 minuts varighed Øjendrejning opad mod højre under anfald samt kraftig blinken Slap muskulatur og spasticitet Svært udviklingsmæssigt forsinket og manglende gangfunktion Responderer dårligt på epilepsibehandling Diagnose: Tidlig infantil epileptisk encephalopati
Sara Genetiske undersøgelser: Normal kromosomundersøgelse (Kromosom microarray Agilent 400k) Normalt resultat ved us. af generne: STXBP4 (EIEE4) FOXG1 KCNQ2, KCNQ3 Infantile epilepsy panel (GeneDx): 38 gener
De novo paradigme for mental retardering De novo copy number variations og de novo punktmutationer er en meget hyppig årsag til mental retardering I:1 II:1 I:2 Exomsekventering af 10 trios 37.000.000 bp (18.000 gener) er sekventeret 21.355 varianter per individ 5,600 varianter per individ 143 varianter per individ 5 varianter per individ i 6 ud af 10 trios fandtes en sandsynlig sygdomsfremkaldende mutation Ref.: Vissers et al., Nature Genetics; 2010, 42: 1109-1112 19-11-2018 Jens Michael Hertz 23
Sara Kodende varianter: Antal Frameshift deletion 71 Frameshift insertion 65 Non-frameshift deletion 158 Non-frameshift insertion 130 Missense SNV 9565 Stop-gain SNV 62 Stop-loss SNV 9 Silent SNV 10877 Total 20937
Filtrering af varianter Autosomal recessiv model HETEROZYGOT (rask bærer) Aa Aa HOMOZYGOT MUT aa HETEROZYGOT (rask bærer) Rækkenavne Antal af ExonicFunc.refGene Sjældne (Pop.freq<5%) Frameshift deletion 2 1 Frameshift insertion 3 Non-frameshift deletion 5 Non-frameshift Insertion 10 Missense 474 9 Stop-gain SNV 2 Silent 551 6 Total 1060 16 de novo model HOMOZYGOT WT aa aa HOMOZYGOT WT De novo varianter Missense 4 Silent 2 Total 6 HETEROZYGOT MUT Aa
Nyopståede varianter hos Sara Gen Mut. type Betydning CDC25C Missense c.94c>t p.l32f KCNT1 Missense c.2800g>a p.a934t SEPHS1 Missense c.833a>g p.y278c TNFRSF1A Silent c.132t>c p.c44c TNFRSF1A Missense c.131g>c p.c44s LPPR3 Silent c.819g>a p.a273a HGMD
KCNT1 c.2800g>a; p.(ala934thr)
Sara
Genom- og exomsekventering Sygdomsfremkaldende mutationer i gener der er relevante i forhold til den sygdom der undersøges for Variants of unknown significans (VUS) Tilfældighedsfund/sekundære fund/uventede fund/utilsigtede fund, dvs. fund af en sekvensvariant af sundhedsmæssig betydning, der ikke har relation til den sygdom patienten er under udredning for 19-11-2018 Jens Michael Hertz 29
Tilfældighedsfund 19-11-2018 Jens Michael Hertz 30
Tilfældighedsfund Fund, hvor der er mulighed for forebyggelse eller behandling, fx: Arvelig bryst-/æggestokkræft og arvelig tyktarmskræft Arvelig hjertesygdom (kardiomyopati og ionkanalsygdomme) Familiær hyperkolesterolæmi Fund, hvor der ikke er mulighed for forebyggelse eller behandling, fx: Arvelig demens (Alzheimers sygdom og frontotemporal demens) Amyotrof lateralsclerose (ALS) 19-11-2018 Jens Michael Hertz 31
Tilfældighedsfund American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG) anbefaler, at der ved genom- og exomanalyse altid foretages undersøgelse af 56 specificerede gener (24 sygdomme) Ref.: Green RC, Berg JS, Grody WW et al. ACMG recommendations for reporting of incidental findings in clinical exome and genome sequencing. Genet Med, 2013;15:565-74. 19-11-2018 Jens Michael Hertz 32
19-11-2018 Jens Michael Hertz 33
Samtykkeerklæring (www.dsmg.dk) 19-11-2018 Jens Michael Hertz 34
Samtykke til omfattende genomisk sekventering Jeg ønsker information om fund af sundhedsmæssig betydning, hvor der er mulighed for forebyggelse/behandling 19-11-2018 Jens Michael Hertz 35
Samtykke til omfattende genomisk sekventering Jeg ønsker information om fund af sundhedsmæssig betydning, også dem hvor der ikke er mulighed for forebyggelse/behandling 19-11-2018 Jens Michael Hertz 36
Samtykke til omfattende genomisk sekventering Jeg ønsker som hovedregel ikke information om tilfældige fund. Jeg accepterer dog, at der i meget sjældne tilfælde kan være fund af en sådan sundhedsmæssig værdi for mig selv eller min familie, at min læge vil være forpligtet til at informere mig om fundet. 19-11-2018 Jens Michael Hertz 37
Klinisk Etisk Komité, OUH: Etablering af ad hoc udvalg på hospitalerne til vurdering af tilfældighedsfund Udvalget består af: Speciallæge i klinisk genetik Speciallæge i et for den pågældende sag relevant speciale Klinisk laboratoriegenetiker (molekylærbiolog) Udvalget nedsættes fra sag til sag 19-11-2018 Jens Michael Hertz 38