Genetiske Aspekter af HCM hos Kat - en introduktion til forskningsprojektet Cand. scient. Mia Nyberg, ph.d. stud. mnje@life.ku.dk IMHS, Det Biovidenskabelige Fakultet, Københavns Universitet, Klinisk Biokemisk Afd., Statens Serum Institut
Introduktion til Genetik Gener: Udgør kroppens instruktionsmanuel Alle informationer om kroppen ligger gemt i generne Fysiske træk, opførselstræk, medicinske egenskaber Genprodukt= protein med specifik funktion Genetiske Varianter: Polymorfi: Ofte forekommende variant, ofte ubetydelig men kan også øge risikoen for sygdom Mutation: Sjælden forekommende variant (<1%), kan være associeret med sygdom men kan også være ubetydelig
Kattens genom: Kromosom oversigt Kromosompar er homologe: indeholder hver en kopi af de samme gener 18 autosomale kromosompar (uafhængig af køn) og et kønskromosompar (afhængig af køn: XX, XY)
Genetisk Struktur v Kat Celle/kerne Kromosom Gen DNA DNA et udgør den genetiske kode som kan aflæses
DNA: den genetiske kode - består af fire forskellige baser Adenin (A) Cytosin (C) Guanin (G) Thyamin (T) DNA
v Menneske Celle Kromosom Gen DNA Skematisk fremstilling af human MYBPC3, bestående af 33 kodende exons I dette exon er Meurs mutationen lokaliseret
Meurs Mutationen Identificeret en baseændring (Guanin Cytosin) 1 familie (23 MCO kat) 16 HCM, 7 raske 7 raske (GG) 10 HCM heterozygote (GC), 6 HCM homozygote (CC)
Forskel på heterozygot (GC) og homozygot (CC) bærer Hver individ bærer to kopier af hvert gen (en kopi fra mor og en fra far) X GG CC GC GC GC GC X GC Det er tilfældigt hvilken variant der videregives til afkom CC GG GC
Konsekvens af Meurs mutationen (ifølge Meurs i det første arbejde!) Alle bærer er HCM syge Heterozygote mild HCM, homozygote sværere HCM Sammenligning af hjerte-væv (raske vs heterozygote) 1. Lavere mrna niveau hos heterozygote (mellemprodukt mellem DNA og protein) 2. Lavere protein niveau hos heterozygote end hos raske ikke bærere GG GC Konklusion: Mutationen fører til forringet niveau af genproduktet (mrna og protein) nedsat funktion af protein (MyBP-C) HCM hos katte
Meurs i danske tal (vores resultater) Meurs mutationen findes kun i Maine Coon kat 204 MCO katte hvoraf 24 har HCM - Genotypet samtlige katte mht. Meurs 127 GG (100 kontrol, 13 equivocal, 14 HCM) 65 GC (57 kontrol, 5 equivocal, 3 HCM ) 12 CC (4 kontrol, 1 equivocal, 7 HCM) Konklusion på Meurs: Vi kan forklare HCM hos 10 ud af 24 Maine Coons. Hvis en MCO kat er homozygote mht. Meurs (CC) har den en øget risiko for HCM (odd ratio: 16.2) De sidste 14 HCM tilfælde kan ikke forklares med Meurs mutationen må forklares med andre genetiske varianter
Nye fund: Identifikation af Var1 Udover Meurs har vi identificeret en anden genetisk variant i MYBPC3. Vi har genotypet 204 MCO, 35 NFO, 40 BSH for Var1 Var1: baseændring Guanin Adenin. ændret DNA sekvens Var1: forekommer i MCO, NFO, BSH Konklusion: Hos MCO kan vi forklare 5 ud af 24 HCM tilfælde. Var1 øger risikoen for HCM (odd ratio 7,6). Hos NSK kan vi forklare 6 ud af 6 HCM tilfælde med Var1. Hos BSH kan 3 ud af 3 HCM tilfælde forklares med Var1. Var1 forekommer også hos kontroller og equivocal hos både NFO og BSH
Hvordan kommer vi videre? Var1: har den en funktion på mrna og protein niveau? Hvordan finder vi svar på det? Undersøge flere katte fra de forskellige breeds Undersøge forekomsten af HCM hos familier med Var1 Sammenligne mrna og protein niveau hos HCM kat med Var1 og kontrol-kat uden Var1 Til dette skal bruges hjerte-væv
Konklusion på Meurs og Var1 Der mangler funktionel karakterisering Vi kan forklare ~ 50% af familiær HCM tilfælde hos katte med disse to varianter (over-estimeret!) Begge varianter forekommer hos kontroller (bliver de alle syge?) HCM hos kat er en heterogen sygdom med meget kompleks genetisk baggrund De resterende > 50% må forklares ved endnu ukendte varianter i MYBPC3 eller i andre gener
Identificere nye kandidat-gener Hjerte-væv fra syge katte uden kendte HCM mutationer Ved at måle mrna og protein niveau af forskellige genprodukter kan vi identificere uregelmæssigheder Uregelmæssigheder kandidat-gen Kandidat-gen skal screenes for genetisk variation (kan gøres på blodprøver)
Vi har brug for din hjælp 1. Hjerte-væv fra katte med kendt HCM status og bærer af Meurs (homo- eller heterozygote) 2. Hjerte-væv fra katte med kendt HCM status og bærer af Var1 (homo- eller heterozygote) 3. Hjerte-væv med kendt HCM status (mild, moderate, svær) og ingen kendte genetiske varianter Ved aflivning og donering af hjerte-væv: kontakt venligst Sara Granstrøm (SARAG@LIFE.KU.DK) eller Mia Nyberg (MNJE@LIFE.KU.DK)
Samarbejdspartnere Dyrlæge, Lektor Jørgen Koch, IMHS, Det Biovidenskabelige Fakultet, KU Overlæge Michael Christiansen, KBA, Statens Serum Institut Dyrlæge, Ph.d. stud. Sara Granström, Det Biovidenskabelige Fakultet, KU
Meurs anbefalinger Homozygoter: stop avl uafhængig af familiehistorie Heterozygoter: vurdere kommende avl med dyrlæge afhængig af familiehistorie
Var1 anbefalinger Vi vil ikke lave retningslinier for varianten så længe vi ikke har set hjerte-væv fra en kat med Var1 Ved homozygoter: kommende avl bør planlægges efter familiehistorie og dyrlæge vurdering
Equivocal og varianter Avl bør planlægges efter familiehistorie og dyrlæge vurdering Eks. 1: Equivocal kat, med mange HCM i familien: avl bør overvejes nøje Eks. 2: Equivocal kat, med ingen kendte tilfælde af HCM: avl burde ikke være et problem