Anwendung der Multiplex-Ligations-abhängigen Sondenamplifikation in der genetischen Testung des okulokutanen Albinismus
Okulokutaner Albinismus (OCA) ist eine autosomal-rezessive Erkrankung, die durch Mutationen gekennzeichnet ist, welche die Melaninsynthese und die Melanosomenbiogenese beeinträchtigen. Mit einer globalen Prävalenz von etwa 1:17.000 stellt OCA aufgrund seiner variablen klinischen Phänotypen erhebliche Herausforderungen in Diagnostik und Management dar. Obwohl symptomatische Behandlungen verfügbar sind, existiert keine definitive Heilung. Die Heterogenität der klinischen Manifestationen erschwert die Subtypklassifizierung von OCA allein anhand physischer Merkmale. Daher sind molekulare und genetische Analysen unverzichtbare Werkzeuge für eine präzise Diagnose, Trägerscreening und pränatale Testung.
Traditionelle Methoden der genetischen Testung, wie Sanger-Sequenzierung und Next-Generation-Sequencing (NGS), wurden weitverbreitet zur Identifizierung OCA-assoziierter Mutationen eingesetzt. Diese Methoden können jedoch häufig die zweite Mutation bei einigen Patienten nicht nachweisen, insbesondere wenn Kopienzahlvarianten (CNVs) vorliegen. CNVs, einschließlich großer Deletionen oder Duplikationen genomischer Abschnitte, tragen signifikant zu krankheitsverursachenden Mutationen bei. Die Multiplex-Ligations-abhängige Sondenamplifikation (MLPA), eine erstmals 2002 beschriebene Technik, hat sich als effektives Verfahren zum Nachweis von CNVs, einschließlich kleiner intragenischer Rearrangements, etabliert.
In dieser Studie wurden 12 unabhängige OCA-Patienten für eine genetische Analyse ausgewählt. Bei diesen Patienten war zuvor mittels Sanger-Sequenzierung oder NGS nur eine allelische Punktmutation entweder im Tyrosinase-Gen (TYR) oder im OCA2-Gen identifiziert worden. Einige NGS-Daten deuteten auf große heterozygote Deletionen hin. Klinisch zeigten alle Patienten unterschiedlich stark ausgeprägte Hypopigmentierungen von Haut, Haaren und Iris, begleitet von Nystagmus, Photophobie und Sehbehinderung. Ihre nicht betroffenen Familienmitglieder wiesen normale Pigmentierung auf.
MLPA wurde eingesetzt, um mögliche große heterozygote Deletionen bei diesen Patienten zu detektieren. Die Ergebnisse offenbarten, dass 8 der 12 Fälle (66,7%) große heterozygote Deletionen eines oder mehrerer Exons enthielten. Es wurden sieben verschiedene Typen großer heterozygoter Deletionen identifiziert: zwei im TYR-Gen und fünf im OCA2-Gen. Darunter waren die Ex1–24-Deletion in OCA2 (Patient 2) und die Ex1–5-Deletion in TYR (Patient 6), die zuvor weder in der Human Gene Mutation Database noch im 1000 Genomes Database dokumentiert waren. Alle Mutationen wurden gemäß den Richtlinien des American College of Medical Genetics and Genomics als pathogen klassifiziert. Zwei dieser Mutationen traten de novo auf und wurden somit nicht vererbt.
OCA1, verursacht durch TYR-Mutationen, führt zum vollständigen oder partiellen Verlust der Tyrosinaseaktivität. OCA1A, die schwerste Form, ist durch weiße Haut und Haare ab Geburt sowie lebenslange Melaninabwesenheit gekennzeichnet. OCA1B-Patienten können aufgrund restlicher Tyrosinaseaktivität im Laufe der Zeit Pigmentierung entwickeln. OCA2, assoziiert mit Mutationen im OCA2-Gen, betrifft die Regulation des Melanosomen-pH-Werts und der Tyrosinaseaktivität. OCA2-Patienten zeigen typischerweise weiße Haut, gelbe Haare, helle Iris, Nystagmus, Photophobie und verminderte Sehschärfe, wobei sich die Sehfähigkeit mit dem Alter verbessern kann.
Die phänotypische Variabilität von OCA unterstreicht die Bedeutung molekularer Analysen für die definitive Diagnose und genetische Beratung. Während Sanger-Sequenzierung und NGS effektiv Punktmutationen detektieren, übersehen sie oft CNVs, die für circa 5,5% der krankheitsverursachenden Mutationen verantwortlich sind. MLPA, mit hoher Sensitivität und Spezifität, dient als komplementäres Verfahren zur CNV-Identifikation. Im Gegensatz zu NGS, das CNVs genomeweit erfassen kann, ist MLPA auf spezifische Zielregionen beschränkt. Dennoch ist seine Anwenderfreundlichkeit und Bestätigungsfähigkeit vermuteter CNVs unverzichtbar in der OCA-Diagnostik.
Zusammenfassend unterstreicht diese Studie die entscheidende Rolle von MLPA in der genetischen Testung von OCA, insbesondere wenn konventionelle Methoden die zweite Mutation nicht identifizieren. Durch den Nachweis großer heterozygoter Deletionen ermöglicht MLPA ein umfassenderes Verständnis der genetischen Grundlagen von OCA und unterstützt präzise Diagnosen sowie informierte genetische Beratung für betroffene Familien.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000356