Udział czynników genetycznych w etiopatogenezie zarośnięcia przełyku
 

Kierownik projektu
Prof. dr hab. n. med. Robert Śmigiel

Prof. dr hab. med. Dariusz Patkowski
 

Wrodzone wady rozwojowe (wwr) stanowią coraz istotniejszy problem nie tylko medyczny, ale także społeczny i ekonomiczny. Od początku lat siedemdziesiątych wwr stanowią jedną z najważniejszych przyczyn hospitalizacji oraz śmierci nowowrodków i niemowląt. W wyniku postepu opieki perinatalnej, intensywnej terapii dzieci oraz chirurgii dziecięcej wzrasta przezywalność dzieci z wadami rozwojowymi, przez to stają się one pacjentami nie tylko neonatologów, anestezjologów i chirurgów, ale także pediatrów i lekarzy rodzinnych, a nastepnie internistów. Wrodzone wady przewodu pokarmowego stanowią około 5-6% wszystkich stwierdzanych wad. Głównym przedmiotem zainteresowania w projekcie jest zarośnięcie przełyku.

Zarośnięcie przełyku (OA - oesophageal atresia) jest wrodzoną wadą rozwojową przewodu pokarmowego polegającą na przerwaniu ciągłości przełyku z lub bez połączenia z tchawicą. W najczęściej spotykanej postaci (86%) wystepuje przetoka tchawiczo-przełykowa z dystalnej części zarośniętego przełyku. Częstość wystepowania wady wynosi 1 : 3000-3500 żywo urodzonych noworodków. W około 1/3 przypadków wada dotyczy noworodków urodzonych przedwcześnie. Stanowcza większość przypadków niedrożności przełyku wysepuje sporadycznie. W około 1% opisuje się przypadki rodzinne tej wady. Ryzyko powtórzenia się w rodzinie zarośnięcia przełyku jest kilkakrotnie większe niż ryzyko populacyjne.

W 50% zarośnięciu przełyku towarzyszą wady innych narządów (syndromic), w pozostałych przypadkach zarośnięcie przełyku jest wadą izolowaną (non-syndromic). Izolowane zarośnięcie przełyku jest najprawdopodobniej choroba wieloczynnikową, chociaż podaje się, że istnieje czynnik lub grupa czynników wiodących czy inicjujących powstanie wady. w przypakach zespołowych (syndromicznych) niedrożności przełyku nie opisano żadnych  specyficznych i jednoznacznych zaburzeń genetycznych powiązanych z ich etiologią.

Etiopatogeneza zarośńięcia przełyku, zarówno izolowanego jak i występującego jako elemnt zespołu wad, jest nadal słabo poznana pomimo rozwoju genetyki. Dynamiczny rozwój biologii molekularnej pozwolił na zidentyfikowanie nowych genów, których mutacje odgrywają znaczącą rolę w etiopatogenezie wad rozwojowych przewodu pokarmowego oraz biorą udział w etiologii zespołów, w których zarośnięcie przełyku stanowi istotny element (CHD7, NMYC, SOX2, MID1).

Autorzy projektu zamierzają podjąć kompleksowe badania genetyczne zmierzające do identyfikacji czynników genetycznych biorących udział w etiologii zarośnięcia przełyku, a w szczególności palnowane jest:

• poszukiwanie mutacji w nowo zidentyfikowanych genach, które moga braz udział w etiologii OA, szczególnie formy złożonej, współistniejącej z innymi wadami towarzyszącymi (CHD7, MYCN, SOX2 i MID1),
• poszukiwanie nowych genów kandydatów spośród genów sygnalizacyjnych biorących udział w przekazywaniu sygnałów komórkowych oraz określaniu wzorca rozwoju zarodka poprzez badania ich ekspresji (badania mRNA),
• poszukiwanie w genomie człowieka nowych regionów, wktórych znajdując się geny potencjalnie istotne dla zarośnięcia przełyku metodą array-CGH.

Projekt był realizowany w kilku równorzędnych etapach:

1. Wykonanie badań molekularnych w celu identyfikacji mutacji w genach CHD7, MYCN, SOX2 oraz MID1 w grupie pacjentów z zarosnięciem przełyku wyselekcjonowanej na podstawie fenotypu i obecności dodatkowych zaburzeń towarzyszących.
2. Ocena ekspresji 44 genów ścieżek wczesnej embriogenezy hedgehog (hh) oraz genów ścieżek towarzyszących w przekazywaniu sygnału (Wnt, TGF, MAPK/ERK) w tkance przełyku pobranej podczas zabiegu operacyjnego. w przypadku stwierdzenia zmian w ekspresji, przeprowadzone zostanie poszukiwanie mutacji w odpowiednich genach w/w ścieżkach wczesnej embriogenzy.
3. Poszukiwanie delecji w genomie, w obrębie których potencjalnie istnieją gen/geny krytyczne, odpowiedzilane za współtwprzenie wady na podstawie badań metodą porównaczej hybrydyzacji genomowej do mikromacierzy (array-CGH - aCGH) w wyselekcjonowanej grupie pacjentów z zarośnięciem przełyku. Ta część pracy będzie przebiegała we współpracy z ośrodkiem holenderskim.
4. Określenie korelacji genotypowo-fenotypowej na podstawie uzyskanych wyników badań genetycznych i danychklinicznych. Pozwoli to na: opracowanie algorytmu postepowania genetyczno-diagnostycznego w złożónych jak i izolowanych formach zarośnięcia przełyku, opracowanie modelu kompleksowej opieki nad dziećmi z wrodzonym zarośnięciem przełyku, opracowanie wzoru porady genetycznej dla rodziny dziecka z zarośnięciem przełyku.
5. Stworzenie ogólnopolskiego rejestru zarośnięcia przełyku na bazie polskich rejestrów: Polskiego Rejestru Wrodoznych Wad Rozwojowych (PRWWR, www.rejestrwad.pl) prowadzonych przez Katedrę i Zakład Genetyki Medycznej UM w Poznaniu (Przewodnicząca Rejestru: Prof. Anna Latos-Bieleńska) oraz Rejestr chirurgii Noworodka (www.orchin.org.pl) prowadzonego przez Klinikę Chirurgii Dziecięcej CZDz w Warszawie (kierownik projketu: Prof. Piotr Kaleciński). Stworzenie rejestru posłuży do prowadzenia szerszych i dalszych badań oraz w konsekwencji do pogłębienia wiedzy nad etiopatogenezą zarośnięcia przełyku.

Grupa badana

Badaniami objęte były noworodki oraz dzieci z zarośnięciem przełyku.

Materiałem do badań mutacji w genach, array-CGH było DNA wyizolowane z limforcytów krwi obwodowej pacjenta i z tkanki przełyku, materiałem do badań nad ekspresją genów będzie mRNA wyizolowane z tkanki przełyku oraz limforcytów krwi obwodowej.

Kontakt:

Prof. dr n. med. Robert Śmigiel: smigiel@gen.am.wroc.pl

Prof. dr hab. med. Dariusz Patkowski: dpat@chdz.am.wroc.pl