A MARTIN-BELL kór (Fragilis X)


1. A betegség és közegészségügyi jelentőségének ismertetése. A genetikai vizsgálatok szerepe.

Az értelmi fogyatékosság a központi idegrendszer kialakulását meghatározó genetikai és környezeti hatások következtében létrejövő fejlődési zavar, amelyről 70 IQ érték alatt beszélhetünk. Az értelmi fogyatékosság gyakorisága Magyarországon az iskoláskorú népességben 3% körül ingadozik. Régóta ismert, hogy fiúkban az értelmi fogyatékosság 25-50% -kal gyakoribb, mint a lányokban. Ez a megfigyelés egyértelműen az X kromoszómához kötött öröklődés megnyilvánulására utal. Az összes X-hez kötött mentális retardációval járó kórkép mintegy feléért a J. P. Martin és J. Bell által 1943-ban leírt Martin-Bell kór vagy más néven fragilis X betegség felelős.

A Fragilis X betegség minden 2000. újszülöttben (minden 1500. fiúban és minden 2500. lányban) fordul elő, így hazánkban évente kb. 70 új eset (45 fiú és 25 lány) várható. Közegészségügyi szempontból tehát jelentős betegségről van szó, amely közvetlenül a Down szindróma után következik a mentális retardációt okozó genetikai kórképek között.

A betegség főbb klinikai tünetei a mérsékelt vagy súlyos értelmi fogyatékosság (az IQ leggyakrabban 35-45 közötti tartományban van): a központi idegrendszer működési zavarának egyéb megnyilvánulásai, pl. autizmus, a beszédfejlődés jellemző zavara, herenagyobbodás, jellegzetes fej és arcforma, stb.

A betegséget l99l-ig kizárólag citogenetikai módszerekkel tudták kimutatni, amelyekkel az X-kromoszóma q27.3-as pozíciójában található törékeny helyet detektálták. A citogenetikai prenatális diagnózisban nem igazán megbízható. A legkevésbé megbízható továbbá a klinikailag egészséges hordozók detektálásában, hiszen a hordozó nők csak 55%-nak van kimutatható fragilis X kromoszómája, ami jelentősen korlátozza értékét a genetikai tanácsadásban.

A betegségért felelős gént 1991-ben azonosította Verkerk és munkacsoportja és sikerült molekuláris szinten is karakterizálni a mutációt, amely az ún. FMR-1 génben található CpG szigeten belüli CGG trinukleotid repeat szekvencia különböző fokú sokszorozódásának az eredménye. A CGG ismétlődések száma a normál populációban 5 és 52 között van. A fragilis X (FRAXA) családokban ez a trinukleotid ismétlődés jóval magasabb számban, ún. premutációs és teljes-mutációs formában van jelen. Premutációt találunk a klinikai tüneteket nem mutató mutációt hordozó férfiban vagy nőben, ekkor a premutációs allélon a CGG ismétlődések száma 70 és 150 között van, ezzel a gén instabillá válik. A következő lépcsőfok a teljes mutáció kialakulása, ekkor az ismétlődések száma meghaladja a kritikus 200-as értéket és az ilyen tömegű ismétlődés a már ismertetett klinikai tünetekben nyilvánul meg. A betegség súlyossága az X kromoszómán citogenetikailag detektálható törések gyakorisága és az ismétlődések száma között összefüggés van.

A mutáció megnyilvánulásának másik következménye az ismétlődő CGG szakaszokban a citozin kóros metilációja, amelynek mértéke szintén korrelál a betegség súlyosságával. A mutáció létrejöttével a megsokszorozódott és metilált CGG trinukleotidok miatt az FMR-1 gén nem íródik át mRNS-re és így a funkciójában pontosan még nem ismert, döntően poliarginin fehérje nem képződik.

A fentiek ismeretében érthetővé válik, hogy a korábbi feltételezésekkel szemben X-hez kötött domináns betegségről van szó, amely azonban nem követi a klasszikus Mendel szabályokat. A mutáció penetranciája férfiakban 8, míg a nőkben 30%-os. Az utóbbi magyarázatául az ún. lionizáció jelensége szolgál, vagyis, hogy a nők két X kromoszómája közül az egyik a magzati élet korai időszakában inaktiválódik: amennyiben ez a mutációt hordozó kromoszómát érinti, úgy a FRAXA betegség nem manifesztálódik. Bonyolítja még a helyzetet a genetikai tanácsadás során az ún. Sherman paradoxon jelensége is.

Mindezek alapján látható, hogy a fragilis X betegség genetikai tanácsadáskor nem a klasszikus elméleti kockázati értékekkel, hanem a nagyszámú családfa elemzése alapján megállapított tapasztalati kockázati értékekkel lehet dolgozni. Ugyanakkor az érintett családok tagjai joggal várhatják el, hogy pontosan meg tudjuk számukra mondani, mely családtag hordozza a premutációt és mi a valószínűsége annak, hogy jövendő gyermekébe a teljes mutációt örökítse át. Ez módunkban áll a CGG repeat szám pontos meghatározásával. A magzat vizsgálata a teljes mutáció jelenlétére lehetőséget nyújt arra, hogy a betegség családon belüli ismétlődése megelőzhető legyen.

Ismert, hogy a populációban a nők 1%-a premutációs állapotban van, azaz az egyik FMR-1 génjükben a CGG ismétlődések száma 55 és 200 közötti. Figyelembe véve a fragilis X betegség előfordulási gyakoriságát, súlyos kórlefolyását, közegészségügyi jelentőségét és a géndiagnosztika lehetőségét, mindenképpen indokoltnak tartjuk azon családok vizsgálatát ahol mentális retardáció fordul elő. A betegség molekuláris genetikai kiszűrése egyrészt diagnosztikai értékű és segíti az érintett családok genetikai tanácsadását gyermekvállalás esetén, másrészt másodlagos prevencióként szolgálhat egy újabb beteg gyermek megszületésének elkerülésében.

Az előfordulási gyakoriság alapján -évente 70 új eset- valamint az értelmi fogyatékosság viszonylag gyakori száma miatt elméletileg évente mintegy 80 család szűrésére lehet felkészülni.

2. Hazai és nemzetközi előzmények. A diagnosztikai munka megszervezése.

Hazánkban eddig még nem volt mód a fragilis X betegség géndiagnosztikai kimutatására. A citogenetikai laboratóriumokban elvégzett X kromoszóma töréspontok vizsgálata ma már nem kielégítő pontosságú (a beteg férfiak csak mintegy 60%-ában mutatható ki), hordozók szűrésére és magzati diagnosztikára pedig egyáltalán nem alkalmas. Szükségesnek tartjuk ezért, hogy molekuláris genetikai diagnosztizálása hazánkban is bevezetésre kerüljön, hiszen a világon minden fejlett országban a gyakori genetikai betegségek géndiagnosztikája az egészségügyi ellátás szerves része.

A Johan Béla Országos Közegészségügyi Intézet Biokémiai Osztályán több éve folyik ilyen genetikai diagnosztikai munka. A második leggyakoribb autószomális recesszív betegség, a spinális izomatrófia genetikai vizsgálatában szereztünk szakmai és szervezési gyakorlatot. Létrehoztunk egy DNS bankot a betegséggel érintett családokból és jelenleg már 59 család mintáit tároljuk ill. analizáltuk. Az elmúlt 3 évben 16 család kérésére végeztünk prenatális vizsgálatot, amelyből eddig 7 egészséges gyermek született meg ill. 7 család esetében előztük meg a letális betegséggel érintett gyermek megszületését. Hazánkban kizárólag ez a laboratórium végzi a spinális izomatrófia genetikai vizsgálatát és az ország minden részéből, gyermekorvosok ill. gyermek-neurológusok beutalásával kerülnek hozzánk a betegek ill. családtagjaik. A DNS analíziseket OEP támogatásával tudjuk elvégezni.

A genetikai vizsgálatokat minden esetben differnciál-diagnosztikai vizsgálatok azaz neurológiai és hisztopatológia kivizsgálás előzi meg és szervesen kapcsolódik a családok genetikai tanácsadásához is. Ezt a jól működő, tapasztalt és szervezetileg egységes teammunkát szeretnénk a jövőben a fragilis X betegség szűrésére felhasználni. A Heim Pál Gyermekkórház Neurológiai Osztálya végezné el a mentálisan retardált betegek neurológiai kivizsgálását, mivel ambulanciájukon eddig is évente több száz ilyen beteg fordult meg. Az OKK-OKI Humángenetikai és Teratológiai Osztályán dolgozó gyermekgyógyász-genetikus egyrészt a betegek dysmorphologiai kivizsgálását, másrészt a genetikai tanácsadást végezné. Megszervezné továbbá a kért magzati vizsgálatok esetén a chorion mintavételt is, melyre szintén szervezett lehetőségünk van a HIETE Női Klinikáján a már kialakult együttműködés kapcsán.

Az OKK-OKI Biokémiai Osztályának módjában állt a fragilis X betegség legújabb genetikai vizsgálati módszereinek elsajátítására a Finnországbeli Turkui Egyetem Orvosgenetikai Intézetével történt együttműködés keretében. Az Intézet munkacsoportja az egész ország beteganyagának vizsgálatát végzi, így nagy tapasztalattal rendelkezik. A tanulmányút során rendelkezésünkre bocsátották nemcsak a módszereket, hanem a vizsgálatokhoz szükséges génpróbákat is. További szakmai együttműködést ajánlották fel a szűrővizsgálatok hazai bevezetéséhez.

A szóbajöhető genetikai vizsgálatok nagy száma és a szükséges többféle metodika miatt együttműködést tervezünk a Heim Pál Gyermekkórház Központi Laboratóriumában működő genetikai csoporttal is. Ez a laboratórium szintén jól felszerelt és nagy tapasztalattal rendelkezik molekuláris genetikai módszerek terén, eddig a zsíranyagcsere egyes kórképeinek, a diabetes insipidus valamint a TSH hormon receptorok genetikai vizsgálatában vett részt.

A fragilis X betegség diagnosztikájában a mutáció és premutáció kimutatása kétféle metodikával történik és ezeket egyidejűleg kell alkalmazni. Polimeráz láncreakcióval és poliakrilamid gélelektroforézissel történik a repeat szám pontos meghatározása a premutációs allélban. A teljes mutáció kimutatása viszont jelenleg még nem megoldott a rendkívüli mértékben megnövekedett gén amplifikálhatóságának korlátozottsága miatt. Ugyanakkor a gén metiláltsági szintjének - és ezzel a premutáció ill. a mutáció jelenlétének a kimutatása - Southern analízissel, megfelelő restrikciós enzimatikus emésztéssel és génpróbákkal történő hibridizációval történik. Ennél a módszernél is mód van a premutációs allél hosszának becslésére, amely rendkívül fontos a kockázati tényezők megadásához adott családon belül. Kizárólag ez a módszer alkalmas továbbá a teljes mutáció kimutatására, amely nemcsak a beteg, hanem elsősorban a magzati minta diagnosztikájában kulcsfontosságú. A két aboratórium által végzett munka szervesen kiegészítené egymást és megerősítené a genetikai diagnózis biztonságosságát. Terveink szerint a PCR analízist a Heim Pál Kórházban, míg a Southern technikát az OKK-OKI-ban alkalmaznánk.

A fragilis X kórkép gyógyíthatatlan, súlyos értelmi fogyatékossággal járó betegség. A betegek intézetben történő ápolása évente 500.000,- Ft-ba kerül egyénenként. Ezzel szemben a prevenciós lehetőségként ajánlott korszerű genetikai diagnosztikai munka családonként mintegy 250.000,- Ft-ból megoldható lenne. Jelenleg évente kb. 70 család teljes körű ellátását tudnánk biztosítani, ehhez azonban 18.000.000,- forintra lenne szükség.