H20: Klinische genetica Flashcards
Mucoviscidose
Soort overerving?
Mutant allel, eiwit?
Autosomaal recessief
Mutant allel: CFTR
Eiwit: CFTR: transmembraan eiwit, chloorkanaal
Mucoviscidose
Fenotype?
Screening?
Het verstoorde chloortransport over de membranen leidt tot taaiere lichaamssecreties.
― In de longen leiden taaie slijmen tot verstoppingen van kleine luchtwegen,
chronische bronchitis en progressieve achteruitgang van de longfunctie.
― In het maagdarmstelsel zorgen taaie secreties (gal, pancreas) voor een slechte vertering.
Hielprik
Wanneer spreken we van een zeldzame ziekte?
Als ze bij minder dan 1/2000 van de populatie voorkomt.
Fenylketonurie (PKU)
Soort overerving?
Mutant allel, eiwit?
Autosomaal recessief
Mutant allel: PAH
Eiwit: fenylalaninehydroxylase, enzym dat fenylalanine (Phe) afbreekt
Fenylketonurie (PKU)
Fenotype?
Screening?
Stapelingsziekte door opstapeling van Phe in de weefsels.
Patiënten zijn asymptomatisch bij de geboorte.
Door aanbod van Phe (via de voeding) treedt zenuwschade op.
Dit leidt tot ontwikkelingsvertraging, mentale retardatie en epilepsie.
Behandeling: levenslang fenylvrij dieet > penetrantie wordt gereduceerd
Hielprik
Oculo-cutaan albinisme (OCA)
Soort overerving?
Mutant allel, eiwit?
Autosomaal recessief
Mutant allel: TYR
Eiwit: Tyrosinase, enzym dat tyrine omzet tot melanine
Oculo-cutaan albinisme
Fenotype?
Melanine kan niet worden aangemaakt, waardoor de huid vatbaarder is voor UV-schade & ontwikkelingsstoornissen optreden van het visuele zintuig.
― Bleke, witte huidskleur
― Wit haar (soms eerder blond of rood)
― thv de ogen: blauwe ogen (soms eerder rood tot paars), verminderd zicht of blindheid, scheelzien, …
Waar is OCA een mooi voorbeeld van?
epistase = genen worden gemaskeerd door andere genen
Door de mutatie in tyrosinase kan geen melanine worden aangemaakt, ongeacht het achterliggende genotype voor huidskleur.
Sikkelcelanemie
Soort overerving?
Mutant allel, eiwit?
Autosomaal recessief
Mutant allel: HBB
Eiwit: β-globine, deel van hemoglobine (O2-transport)
Sikkelcelanemie
Fenotype?
Het defecte hemoglobine (HbS) ’ koekt’ samen waardoor RBC een sikkelvorm krijgen.
De sikkelcellen:
- Hebben een kortere levensduur (17d ipv 120d) > chronische anemie (bloedarmoede)
- Kunnen kleine bloedvaten verstoppen (vaso-occlusieve-crisis ) > orgaanschade
- Worden uitgefilterd door de milt > vroegtijdig miltfalen aan +- 12j > groter risico op ernstige infecties
- Hebben een grote invloed op biological fitness
Bespreek de invloed op biological fitness van sikkelcelanemie.
― Bij homozygoten is deze sterk verlaagd door een hoge mortaliteit op jonge leeftijd: 7% van de patiëntjes onder de 5 jaar.
― Bij heterozygoten in West-Afrika is deze sterk verhoogd doordat ze veel minder makkelijk geïnfecteerd worden door de malaria-parasiet. Het voorkomen van sikkelcelanemie volgt om die reden – geografisch – de verspreiding van malaria.
Achondroplasie
Soort overerving?
Mutant allel, eiwit?
Autosomaal dominant
Mutant allel: FGFR3 (80% novo-mutatie)
Eiwit: Fibroblast-groeifactor receptor type 3
Achondroplasie
Fenotype?
Door de defecte FGFR3-receptor wordt de lengtegroei verstoord, wat leidt tot dwerggroei.
Andere symptomen zijn:
― Verkortingen van de ledematen (vnl. proximaal)
― Korte vingers
― Macrocefalie (vnl. groot voorhoofd)
― Trager bereiken van de motorische mijlpalen (vnl. door hypotonie)
Ziekte van Huntington
Soort overerving?
Mutant allel, eiwit?
Autosomaal dominant
Mutant allel: HTT, dynamische mutatie + anticipatie
Eiwit: Huntingtine, beschermt zenuwcellen tegen schade
Ziekte van Huntington
Fenotype?
Hoe is de penetratie van de ziekte van Huntington?
Zonder huntingtine treedt de volgende symptoomtriade op vanaf de leeftijd van 40 jaar:
1) cognitieve achteruitgang: evolueert naar dementie.
2) psychiatrische symptomen: irritabiliteit, angst, depressie,
3) motorische stoornissen (meestal in een later stadium):
― Stoornis van de vrijwillige bewegingen: onhandigheid, moeite met spreken, coördinatie en evenwicht
― Stoornis van de onvrijwillige bewegingen: chorea (‘reidans’) = onregelmatige, doelloze bewegingen in verschillende delen van het lichaam.
De ziekte is progressief en leidt tot de dood na 15 à 20 jaar.
Geen oorzakelijke behandeling.
100 %
Ziekte van Marfan
Soort overerving?
Mutant allel, eiwit?
Autosomaal dominant
Mutant allel: FBN1
Eiwit: fibrilline, een elastisch eiwit
Ziekte van Marfan
Fenotype?
Hoe is de penetrantie van de ziekte van Marfan?
Het tekort aan fibrilline zorgt voor een verlies aan steun elasticiteit in het bewegingsstelsel.
- Overmatige groei van de lange beenderen, waardoor grote gestalte, erg wijde armspan, lange vingers (arachnodactylie)
- Lakse, overstrekbare gewrichten
- Aneurysma (uitzetting) van de aorta ascendens, met ruptuur en plotse dood als complicatie.
- Verplaatsing van de ooglens, ernstige bijziendheid
- Duimteken
100 %
Wat is het duimteken bij Marfan?
Bij het omgeven van de pols overlappen de eindkootjes van duim en pink elkaar
Osteogenesis imperfecta
Andere naam?
Broze botten ziekte
Osteogenesis imperfecta
Soort overerving?
Mutant allel, eiwit?
Autosomaal dominant
Mutant allel: COL1A1 & COL1A2
Eiwit: type 1 collageen, belangrijk structuureiwit in bindweefsel, pezen, bot,…
Osteogenesis imperfecta
Fenotype?
Botfragiliteit waardoor
breuken optreden na een klein trauma of soms zelfs spontaan.
Andere symptomen zijn:
― Groeiachterstand,
― Doofheid (breken van de gehoorsbeentjes)
― Tandafwijkingen
― Blauwe sclerae.
Er is geen oorzakelijke behandeling voor OI.
Hoe is de expressiviteit van osteogenesis imperfecta?
Sterk variabel
Mild: sporadische fracturen
Ernstig: lethaal in utero of postnataal
Hemofilie A en B
Soort overerving?
Mutant allel, eiwit?
X-gebonden recessief
Mutant allel: F8 of F9
Eiwit: stollingsfactoren VIII (A) of IX (B)
Hemofilie A en B
Fenotype?
Behandeling voor hemofilie?
Het klinisch beeld bestaat uit (vnl. spontane) bloedingen:
― Bloedingen in de gewrichten (vnl. knieën, enkels)
― Bloedingen in de spieren.
― Hersenbloedingen, meest frequent bij neonaten.
― Neusbloedingen
― Bloedverlies via urine of stoelgang.
Daarnaast treedt bij traumatische letsels doorgaans ook buitensporig bloedverlies op.
IV toedienen van de ontbrekende stollingsfactor
Welke expressiviteit kent hemofilie?
Variabel
Afhankelijk van hoeveel stollingsfactor het lichaam zelf nog aanmaakt.
Duchenne spierdystrofie
Soort overerving?
Mutant allel, eiwit?
X-gebonden recessief
Mutant allel: DMD
Eiwit: dystrofine, anker voor spiercellen
Duchenne spierdystrofie
Fenotype?
Verlies van dit dystrofine eiwit resulteert in vroegtijdige degeneratie van spiervezels
Verloop:
2-3 jaar: spierzwakte wordt duidelijk
14 jaar: rolstoelgebonden
Later stadium: verzwakte hartspier en ademhalingsspieren
20 jaar: beademingsondersteuning
35 jaar: levensverwachting
Wat is het teken van Gower?
Teken van Duchenne spierdystrofie
De kinderen komen hierbij op een typische manier recht vanuit zit op de grond, waarbij ze met de handen steunen op de knieën.
Fragile X-syndroom
Soort overerving?
Mutant allel, eiwit?
X-gebonden dominant
Mutant allel: dynamische mutatie(CGG) in FMR1-gen
Eiwit: FMR1-eiwit, speelt een rol in het transport van mRNA in zenuwcellen.
Fragile X-syndroom
Fenotype?
Hoe is de penetrantie bij fragile X-syndroom bij heterozygote vrouwen?
Ontwikkelingsproblemen (motoriek, taal), evoluerend naar een mentale retardatie met een IQ van gemiddeld 40
De typische dysmorfe kenmerken zijn:
― lang, smal gezicht met grote, afstaande oren
― macro-orchidie (grote testes), na de leeftijd van 8 jaar
50%
Vaak lichte kenmerken zoals een randnormale intelligentie
Wat is gentherapie?
Het behandelen van ziektes door het genoom van de patiënt te wijzigen.
Hoe kan je gentherapie uitvoeren?
- In vivo: in het lichaam van de patiënt
- Ex vivo: eerst cellen wegnemen, behandelen en dan terug inbrengen
Wat is de methode van traditionele gentherapie?
Het inbrengen van een wild-type allel bij de patiënt.
Een virus wordt hierbij gebruikt als vector (transportmiddel).
Waarom worden virussen gebruikt bij traditionele gentherapie?
Een virus bezit van nature de eigenschap om DNA in een gastheer in te brengen.
Geef twee redenen waarom het gebruik van virussen als vector gevaarlijk kan zijn.
- Het virus kan het wild-type allel op een verkeerde plaats in het genoom inbouwen (kan oa voor kanker zorgen)
- Het lichaam kan sterk reageren op een virale vector (kan voor orgaanfalen zorgen)
Wat is de methode van CRISPR?
Genome editing dmv CRISPR-cas9
Behalve virussen worden ook non-virale vectoren gebruikt.
Geef een voorbeeld van een non-virale vector
Nanodeeltjes
Wat is genome editing?
Aanpassen van DNA
Waarvoor staat CRISPR?
Clustered
Regularly
Interspaced
Short
Palindromic
Repeats
Wat is CRISPR?
Een systeem dat veel bacteriën gebruiken om zich te verdedigen tegen virussen.
Telkens zo’n bacterie een aanval van een virus heeft overleefd, bewaart het een stukje van het virale DNA in zijn eigen DNA, als een soort immuun-geheugen.
De volgende stap is dat deze stukjes viraal DNA worden omgezet in een RNA-transcript dat wordt gekoppeld aan een cas9-eiwit. Cas9 fungeert als een schaar die in staat is om dubbelstrengig DNA zeer nauwkeurig te knippen.
In bacteriën leidt CRISPR-cas9 op die manier tot het verwijderen van viraal DNA uit het bacteriële DNA. Zo overwint de bacterie makkelijker een herinfectie met hetzelfde virus.