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GenCardio-Diagnostics
Laboratorio de diagnóstico
de enfermedades genéticas
cardiovasculares
Institut d’Investigació Biomèdica de Girona
Hospital Universitari Josep Trueta, Girona
Universitat de Girona
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Introducción
La muerte súbita cardiaca
La muerte súbita cardiaca es definida como la muerte súbita natural, de causa cardiaca,
que ocurre poco después de la aparición de los síntomas. La muerte súbita cardiaca es una
causa de mortalidad muy importante en los países industrialitzados, afectando alrededor
de 800.000 individuos cada año. La enfermedad coronaria es responsable del 80% de las
muertes súbitas, especialmente en los individuos mayores de 40 años.
A edades más jóvenes, la muerte súbita cardiaca suele estar causada por una enferemedad
hereditaria, por lo tanto, familiar. A menudo la primera manifestación de esta enfermedad
genética es precisamente la muerte súbia de un niño o un joven.
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Las enfermedades hereditarias asociadas a muerte
súbita cardiaca
Ha sido en los últimos 25 años, gracias a la investigación, que se han podido identificar
algunas de las bases moleculares y genéticas que causan la muerte súbita en los bebés y en
los jóvenes.
Así, en la actualidad, se sabe que la muerte súbita cardíaca en el joven puede ser causada
por, en una clasificación simplificada, por mutaciones en genes que codifican principlamente cuatro tipos de proteínas: sarcoméricas, citoesqueléticas y desmosómicas, que
causan alteraciones estructurales en las paredes del tejido cardiaco, conocidas como
miocardiopatías; y los canales iónicos, que causan las enfermedades arritmogénicas o
eléctricas, conocidas como canalopatías (Tabla).
ALGUNAS ENFERMEDADES ASOCIADAS CON ARRITMIAS Y MUERTE SÚBITA CARDIACA
ENFERMEDADES ARRITMOGÉNICAS
SÍNDROME DE BRUGADA
SÍNDROME DE QT LARGO
SÍNDROME DE QT CORTO
TAQUICARDIA VENTRICULAR POLIMÓRFICA CATECOLAMINÉRGICA
SÍNDROME DE WOLFF-PARKISON-WHITE
ENFERMEDAD FAMILIAR DEL NODO SINUSAL
ALTERACIONES FAMILIARES DE LA CONDUCCIÓN
FIBRILACIÓN AURICULAR FAMILIAR
FIBRILACIÓN VENTRICULAR IDIOPÁTICA
MUERTE SÚBITA EN LA EPILEPSIA
ENFERMEDADES ESTRUCTURALES
MIOCARDIOPATÍA HIPERTRÓFICA
MIOCARDIOPATÍA DILATADA
MIOCARDIOPATÍA ARRITMOGÉNICA DEL VENTRÍCULO DERECHO
MIOCARDIOPATÍA NO COMPACTADA
ENFERMEDAD DE FABRY
Tabla. Algunas de las enfermedades asociadas con arritmias y muerte súbita en el joven.
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Prevalencia de las enfermedades hereditarias asociadas
a muerte súbita cardiaca
Estas enfermedades hereditarias tienen una presentación clínica muy heterogénea, por lo
tanto la prevalencia está probablemente subestimada. Se calcula que están presentes en 1 de
cada 300 individuos en la población y pueden tener diferentes formas de presentación:
Paciente diagnosticado con una enfermedad durante una evaluación
de rutina. Durante las evaluaciones por un seguro de vida, por razones laborales, por
una revisión para la práctica d’eportiva. En cualquier momento se puede detectar una de
estas enfermedades.
Diagnóstico después de la muerte súbita de un familiar. Las familias son
cada vez más concientes que, después de una muerte inexplicada de un familiar joven, es
necesaria una revisión médica para descartar una posible enfermedad hereditària, que
podría poner en riesgo a otros miembros de la familia.
Muerte súbita del joven y del atleta. Varias de estas enfermedades son altamente
letales en la adolescencia y algunas de ellas, como la miocardiopatía hipertrófica, son la causa
más frecuente de muerte súbita en el atleta. En los jóvenes, la muerte súbita puede ser la primera y única manifestación clínica de la enfermedad. Este hecho tiene implicaciones importantes para los otros miembros de la familia que, sin saberlo, pueden estar en riesgo.
Muerte súbita del lactante. Las enfermedades cardiacas hereditarias son responsables
actualmente de un 30% de las muertes súbitas del lactante, un término que define la muerte
súbita de un niño menor de un año de edad, y que permanece sin explicación después de una
autopsia completa.
Muerte súbita inexplicada. Se ha descubierto que un tercio de las muertes con au-
topsia negativa están asociadas a una enfermedad cardiaca hereditaria, especialmente a una
canalopatía.
Muerte súbita en la epilepsia. Un 20% de los pacientes con epilepsia sufre muerte
súbita. Esta entidad se denomina Muerte Súbita en la Epilepsia o Sudden Unexplained
Death in Epilepsy (SUDEP). La epilepsia puede ser causada por una canalopatía del cerebro,
que también puede afectar al corazón y causar una muerte súbita.
Miocardiopatía dilatada de origen desconocido. Un porcentaje importante de
las miocardiopatías dilatadas tienen una base genética. A menudo los estudios clínicos no
consiguen averiguar la causa de la enfermedad cardíaca. La genética puede llegar a ser concluyente en algunos de estos casos.
Estas enfermedades no sólo se debe sospechar tras una muerte
súbita, sino que es importante queformin parte del diagnóstico
diferencial después de un episodio sincopal o de arritmias de
origen desconocido.
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GenCardio: Centro de
genética cardiovascular
La muerte súbita es a menuda el resultado funal de una enfermedad cardiaca. Para trabajar en la reducción de la incidencia de muerte súbita en la población se puso en marxha el
Centro de Genética Cardiovascular (CGC), conun programa translacional que busca comprender en profundidad la enfermedad cardiovascular asociada a muerte súbita hereditaria, para mejorar el diagnóstico, la prevención y las terapias. La contribución del CGC en el
campo de las arritmias cardiacas hereditarias ha sido exhaustiva en los últimos 25 años y
los estudios genéticos han sido una línea clave de investigación desde sus inicios.
El CGC desarrolla su proyecto con cuatro grandes objetivos:
1. Investigación (GenCardio-Research). Con un programa de investigación
básica y clínica se investigan los factores asociados a las enfermedades cardiovasculares
y los mecanismos desencadenantes de las arritmias.
2. Transferencia (GenCardio-Diagnostics). En colaboración con empresas
privadas convertimos los datos de investigación en nuevas herramientas para el diagnóstico y tratamiento del paciente. Igualmente ponemos al alcance de los clínicos un
laboratorio de diagnóstico.
3. Asistencia (GenCardio-Clinical). En la Unidad de Cardiopatías Familiares del
Hospital Josep Trueta hacemos una valoración multidisciplinar de los pacientes con
enfermedades cardiovasculares hereditarias.
4. Divulgación (GenCardio-Teaching). A través de la Cátedra UdG de Enfer-
medades Cardiovasculares transmitimos al público la necesidad de prevención de las
enfermedades cardiovasculares. Con los médicos desarrollamos un programa de formación.
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Programa
de translación
Gencardio-Diagnostics
(Laboratorio de diagnóstico de genética cardiovascular)
Hasta hace poco, las pruebas genéticas de los pacientes eran realizadas por los investigadores como parte de sus proyectos de investigación, y dependían en gran medida de
limitaciones presupuestarias y de prioridades del laboratorio. Pero, a pesar de que eran
estudios de investigación, los resultados tenían unas implicaciones clínicas muy importantes. Este hecho rápidamente puso sobre la mesa la necesidad de hacer los estudios con
calidad y rapidez para la práctica clínica. Esto ha conllevado el desarrollo tanto de herramientas de secuenciación de alta calidad, como de laboratorios de diagnóstico que ofrezcan un servicio con garantías.
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Beneficios de añadir la genética en la valoración clínica
La mayoría de enfermedades asociadas a muerte súbita, una vez han sido diagnosticadas, pueden
ser tratadas correctamente para evitar más muertes. El gran reto pero es precisamente identificarlas antes no haya una muerte.
Desafortunadamente, las pruebas clínicas utilizadas actualmente para su diagnóstico son aún poco
precisas, por lo que un gran porcentaje de los familiares con riesgo permanecen sin ser identificados.
La genética cardiovascular es aceptada como una nueva herramienta en el diagnóstico. La genética permite complementar las pruebas clínicas, diagnosticar una posible enfermedad y detectar
los familiares en riesgo. Por estas implicaciones clínicas, en los últimos años, han aparecido guías
clínicas internacionales, americanas y europeas, que realizan las recomendaciones de los estudios
genéticos como herramienta diagnóstica y los criterios de valoración clínica y de estratificación
de riesgo. Según las últimas guías clínicas (ilustraciones) la presencia de una variante genética es
diagnóstico de enfermedad, aunque las pruebas clínicas no sea concluyentes. La genética se está
pues convirtiendo en una herramienta clave en el diagnóstico y en la identificación de los portadores de la enfermedad.
Hay varias ventajas de saber la etiología genética de una enfermedad:
a) La identificación de una variante patogénica confirma la sospecha de enfermedad genética, por lo que se pueden adoptar medidas de protección.
b) Los no portadores de una variante claramente asociada a la enfermedad están libres de riesgo de la padecer la enfermedad familiar y de transmitirla a los hijos.
c) Los portadores no penetrantes (no muestran el fenotipo) pueden beneficiarse de dif
erentes medidas de prevención. Como ejemplo, los individuos que son únicamente porta
dores de una mutación de síndrome de QT largo deben evitar varios medicamentos que aumentan su riesgo de arritmias, o iniciar tratamiento con beta-bloqueantes para preve
nir síntomas.
Necessidad de centros especialitzados
Los resultados genéticos son de alta complejidad, por la cantidad de información genética, por
las dificultades en las decisiones de tratamiento y valoración de los pacientes y familiares, o por
la presencia de niños portadores de las variantes genéticas.
Por estas razones es importante contar con un equipo multisdisciplinario, con biólogos especializados
en genética, bioinformáticos, y asesoramiento genético y cardiólogos especializados en cardiopatías
familiares, para tomar las decisiones tanto de seguimiento como de tratamiento del paciente.
Para garantizar esta alta especialización es imprescindible que las unidades de genética combinen la asistencia de calidad, con la investigación puntera, con el conocimiento actualitzado y con
el desrrollo de nuevas herramientas diagnósticas. Estos son los objetivos del Centro de Genética
Cardiovascular (CGC), en el campo de las enfermedades hereditarias asociadas a arritmias y
muerte súbita.
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Guías internacionales 2015
Guías canadienses
Guías americanes y europeas
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Desarrollar herramientas de
alta calidad para el diagnóstico
genético.
Las nuevas tecnologías de análisis genético masivo (Next Generation Sequencing -NGS-)
permiten secuenciar una gran cantidad de genes (incluso un exoma o genoma), en pocas
horas y a un coste reducido.
Un laboratorio de investigación no tiene la capacidad de producir paneles de análisis que
sean validados para la práctica clínica. Por esta razón, en 2004 nuestro grupo puso en
marcha una colaboración con Ferrer-inCode, para el desarrollo de paneles de alto rendimiento para el diagnóstico genético de muerte súbita. Esta herramienta, SuddIncode,
permite analizar 100 genes asociados a la muerte súbita, con una gran calidad, y ha sido
implantada en todo el mundo, incluyendo los Estados Unidos.
La experiencia conseguida en nuestro grupo nos permite ahora desarrollar nuevas herramientas, para otras enfermedades genéticas, como las neurológicas, cardiopatías congénitas y las patologías neuromusculares, en colaboración con los expertos.
Desarrollar un laboratorio de
diagnóstico genético.
El desafío más importante que se le plantea al médico que trata las enfermedades cardíacas hereditarias es la identificación de los individuos en riesgo antes de que estos tengan
síntomas. La comunidad médica a menudo tiene dificultad para la interpretación de
un resultado genético, por su complejidad y por las dificultades que ya intrínsecamente
conllevan estas enfermedades hereditarias, que pueden estar presentes en individuos muy
jóvenes.
A medida que avanza el campo se hace más evidente la responsabilidad que tienen los centros especializados de tutelar las decisiones de análisis, de seguimiento y de tratamiento,
así como de formación de profesionales dentro de la comunidad clínica.
GenCardio-Diagnostics se dedica exclusivamente al diagnóstico genético de las enfermedades asociadas a arritmias y muerte súbita. Fue creado con una iniciativa conjunta con el
Instituto Catalán de la Salud y del Instituto de investigación Biomédica de Girona.
GenCardio-Diagnostics es la apuesta traslacional del Centro de Genética Cardiovascular.
Nuestro grupo tiene muchos años de experiencia clínica y de investigación en el campo de
las enfermedades cardíacas hereditarias, ha sido pionero en el descubrimiento de algunas
de estas enfermedades, como el síndrome de Brugada, y ha participado en la elaboración
de las guías clínicas más importantes.
En GenCardio combinamos el desarrollo de herramientas genéticas de alto rendimiento,
con el desarrollo de un laboratorio de diagnóstico en el cual proporcionamos un acompañamiento del profesional clínico tanto en la elección del estudio genético necesario
como en el asesoramiento y la toma de decisiones en el paciente.
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Candidatos a un estudio genético
Los estudios genéticos han de ser utilitzados en un contexts clínico. Se recomiendan en los
siguientes casos:
1. Enfermedad supuestamente genética.
La identificación de la variante patogénica permite confirmar la enfermedad y adoptar
medidas de prevención tanto para el paciente como para los familiares.
2. Muerte súbita inexplicada.
La probabilidad de que un caso joven de muerte súbita sea de origen genético hace que
otros familiares puedan permanecer en riesgo. En estos casos los estudios genéticos
pueden ser preventivos de una segunda muerte. El servicio puede ser muy beneficioso
para los estudios forénsicos.
3. Síncope o arritmias de origen desconocido.
Después de muchas pruebas clínicas, es posible que no se averigüe la causa de la pérdida
de conocimiento. La realización de un estudio genético puede ser concluyente.
4. Epilepsia de etiologia desconocida.
La epilepsia puede ser el resultado de una arritmia cardiaca. Se recomienda la realización
de pruebas clínicas cardiológicas para descartar una arritmia hereditaria, y considerar
un estudio genético si se confirma esta posibilidad.
ENFERMEDAD
Porcentaje de éxito con la genética
SÍNDROME DE BRUGADA
30%
SINDROME DE QT LARGO
80%
SÍNDROME DE QT CORTO
50%
MIOCARDIOPATÍA ARRITMOGÉNICA VENTRÍCULO DERECHO
60%
TAQUICARDIA CATECOLAMINÉRGICA
60%
MIOCARDIOPATÍA HIPERTRÓFICA
80%
MIOCARDIOPATÍA DILATADA
50%
Tabla. Porcentaje de detección de mutaciones en algunas de las enfermedades.
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Proceso del estudio genético
a.
Extracción del ADN.
b.
Preparación de las librerías para secuenciación.
c.
La muestra recibida (sangre, saliva o tejido congelado o en parafina) es procesada
para extraer el ADN. Se analiza el ADN para valorar su calidad y garantizar que el
procesamiento será efectivo. Si por alguna razón esta muestra no es de la calidad
necesaria, no se procesa y se pide una segunda muestra.
Se utilizan protocolos para la preparación de las librerías (Agilent Technologies,
Inc. USA). Utilizamos paneles de los genes asociados a las enfermedades cardíacas, que se van actualizando con los nuevos genes. Por su calidad, el panel permite
evaluar no sólo variantes puntuales sino también indels y variantes estructurales
como copy-number-Variations (CNVs).
Análisis bioinformático.
Una vez se obtienen los resultados del panel, estos son evaluados informáticamente
para detectar las variantes genéticas que son consideradas potencialmente patogénicas. Para esta tarea se ha desarrollado un programa informático propio y se
hace una comparación de las variantes con bases de datos internacionales, así como
con la base de datos propia. Las variantes son finalmente evaluadas con herramientas in-silico para valorar la patogenicidad, en un proceso que termina seleccionando las que son potencialmente causantes de la enfermedad.
d.
Confirmación de las variantes.
e.
Contexto clínico de las variantes.
Las variantes genéticas que se consideran potencialmente asociadas a la enfermedad se confirman mediante una segunda técnica, que puede ser secuenciación
Sanger, MLPA o RT-PCR HRM, dependiendo del tipo de variante genética identificada.
Una vez se ha detectado las variantes potencialmente patogénicas, en colaboración con los médicos solicitantes, se hace una valoración del contexto clínico,
entrelazando los datos clínicos y genéticos, para valorar si las variantes explican la
enfermedad.
f.
Información publicada de la variante.
g.
Se incorpora toda la información publicada de la variante, que tenemos disponible
en una base de datos propia, para tener información de cómo se comporta la variante en otras familias.
Redacción del informe final.
Se redacta un informe con la valoración genética. Si es de interés, se ofrece apoyo
para la toma de decisiones clínicas y recomendaciones. Este informe es discutido con
el médico / asesor responsable para garantizar que se ha comprendido toda la información y para resolver cualquier duda.
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Cartera de servicios
GenCardio-Dx
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14 | GenCàrdio
Cartera de servicios
GenNeuro-Dx
Este panel ha sido desarrollado para poder evaluar si los episodios de epilepsia son causados por una enfermedad genética, así como para detectar aquellos casos que están en
riesgo de SUDEP (arritmias y muerte súbita en la epilepsia).
En GenCardio-Diagnostics estamos continuamente actualizando los paneles con la incorporación de los nuevos genes asociados a las patologías.
También estamos desarrollando nuevos paneles, como los de
hipercolesterolemia familiar, de cardiopatías congénitas y de
enfermedades neuromusculares, que estarán disponibles próximamente.
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Necesidad de un laboratorio de referencia
Para mantener la calidad, estar al día en los avances en el campo, y dar el mejor servicio
posible para las familias, es primordial poder gestionar las pruebas especializadas de las
enfermedades raras familiares desde un mismo centro.
Las ventajas de tener un único laboratorio de referencia en genética cardiovascular se
pueden resumir en los siguientes puntos:
1.
2.
3.
Garantizar que la prueba se realiza en un contexto clínico
La actividad del laboratorio comienza con el contacto de médicos interesados
por los servicios y el subsiguiente envío de muestras para llevar a cabo el análisis
genético. En este primer proceso de contacto un laboratorio de referencia puede
discutir el caso con el médico para garantizar que se pide la prueba correcta. Es
muy importante el acompañamiento en este proceso de selección de las pruebas.
La prueba genética no es una herramienta que sustituye la valoración clínica, sino
que la complementa. Por lo tanto, la genética siempre se debe hacer dentro del
contexto clínico adecuado.
La segregación familiar es clave para determinar patogenicidad
La participación de diferentes laboratorios en la valoración genética de una misma
familia conlleva dificultades para garantizar que todos los familiares han sido
evaluados y especialmente para hacer los estudios de segregación familiar. Estos
últimos permiten determinar la causalidad de la variante. Por ejemplo, la no presencia de una variante en un familiar afectado, prácticamente descarta la variante
como causante de la patología. Por esta razón es tan importante centralizar los
estudios de los familiares en un único laboratorio.
Permite desarrollar una base de datos propia de variantes
genéticas
Esta base de datos es de nuevo esencial en la valoración de la patogenicidad de
una variante genética. Muchas de las variantes descubiertas en la actualidad son
nuevas, no previamente descritas y, por tanto, no están presentes en las bases de
datos. Poder canalizar todas las pruebas en un único centro permite disponer del
volumen necesario de casos para desarrollar una base de datos potente.
4.
Mantener la excelencia
Un centro de referencia especializado en un área debe mantener la intensidad
y la experiencia. Por lo tanto, el centro puede estar al día de los nuevos avances,
por ejemplo nuevos genes asociados a la enfermedad, y nuevas técnicas, como la
detección de variantes estructurales (como por ejemplo copy number variations).
Esto sólo es posible si se combina el centro de referencia con el trabajo de un grupo
multidisciplinar dedicado a la investigación en el mismo campo.
² Hay que tener en cuenta que estas son enfermedades raras,
en las que el volumen anual de casos es bajo. Un laboratorio
de referencia permite disponer de los casos suficientes para
mantener la calidad diagnóstica y para ayudar a tomar las
decisiones clínicas más adecuadas.
Para más información:
GenCardio, Centre de Genètica Cardiovascular
Institut d’Investigació Biomèdica de Girona (IdIBGi)
C/ Dr Castany s/n, Parc Hospitalari Martí i Julià (M-2)
17290 Salt, Girona
Tel 872 987 087 - [email protected]
www.gencardio.com