Top

Gepubliceerd in:

01-01-2014

Exoom-sequencing in de diagnostiek van ontwikkelingsachterstand/verstandelijke beperking

Auteurs: Mw. dr. M.H. Willemsen, mw. dr. T. Kleefstra, mw. dr. H.G. Yntema

Gepubliceerd in: Tijdschrift voor Kindergeneeskunde | Uitgave 1/2014

Samenvatting

Onverklaarde ontwikkelingsachterstand/verstandelijke beperking (VB) is een van de belangrijkste redenen voor verwijzing naar de kinderarts en/of klinisch geneticus. De meeste ernstige vormen zijn genetisch bepaald. Naar schatting wordt de meerderheid verklaard door de novo genmutaties en chromosoomafwijkingen. Wanneer de patiënt geen klinisch herkenbaar beeld heeft, wordt doorgaans eerst chromosomenonderzoek met array-analyse ingezet. Wanneer er wel een klinisch herkenbaar beeld is, vindt gericht DNA-onderzoek van vaak meerdere genen plaats. Op indicatie vindt screenend metabool onderzoek plaats. Indien bovengenoemde onderzoeken geen diagnose opleveren, komt een deel van de patiënten sinds kort in aanmerking voor exoom-sequencing, waarmee de coderende delen van vrijwel alle genen tegelijkertijd onderzocht worden. De eerste diagnostische studies, bij patiënten zonder klinisch herkenbaar beeld en met een normale uitslag van de array-analyse, laten zien dat de opbrengst van dit onderzoek tussen de 16 en 55% ligt. Naast mutaties in bekende genen, gaat het hierbij ook om mutaties in nieuwe (kandidaat-) genen voor VB. Op korte termijn zal het tevens mogelijk worden om in de data verkregen met exoom-sequencing veranderingen in het aantal kopieën van (gedeelten van) chromosomen betrouwbaar te detecteren, waardoor in de nabije toekomst arrayanalyse als onderzoek van eerste keuze zal komen te vervallen. Het grote voordeel hiervan is dat met één test zowel chromosoomafwijkingen als monogene afwijkingen opgespoord kunnen worden, hoewel men zich wel moet realiseren dat ook met deze test niet alle genetische afwijkingen opgespoord kunnen worden. Het is daarnaast van belang om vóór aanvraag van het onderzoek expliciet de kans op detectie van onbekende varianten of toevalsbevindingen te bespreken.

vorige artikel Genetische oorzaken van kleine lengte

volgende artikel Next-generation sequencing: heeft de volgende generatie nog recht op een open toekomst?

Heber R. A manual on terminology and classification in mental retardation. Am J Ment Defic. 1959;Suppl 64:1–111.PubMed

Heber R. Modifications in the manual on terminology and classification in mental retardation. Am J Ment Defic. 1961;65:499–500.PubMed

Schalock RL, Luckasson RA, Shogren KA, et al. The renaming of mental retardation: understanding the change to the term intellectual disability. Intellect Dev Disabil. 2007;45:116–24.PubMedCrossRef

Schalock RL, Borthwick-Duffy SA, Bradley VJ, et al. Intellectual disability: Definition, classification, and systems of supports. Vol. 11.Washington: American Association on Intellectual and Developmental Disabilities, 2010.

Tassé MJ. What’s in a name? Intellect Dev Disabil. 2013;51:113–6.PubMedCrossRef

Zigler E. Familial mental retardation: a continuing dilemma. Science. 1967;155:292–8.PubMedCrossRef

Ropers HH. Genetics of early onset cognitive impairment. Annu Rev Genomics Hum Genet. 2010; 11:161–87.PubMedCrossRef

Ras M, Woittiez I, Kempen H van, et al. Steeds meer verstandelijk gehandicapten? Ontwikkelingen in vraag en gebruik van zorg voor verstandelijk gehandicapten 1998–2008. Den Haag: Sociaal en Cultureel Planbureau, 2010.

Karnebeek CD van, Scheper FY, Abeling NG, et al. Etiology of mental retardation in children referred to a tertiary care center: a prospective study. Am J Ment Retard. 2005;110:253–67.PubMedCrossRef

10.

Stevenson RE, Procopio-Allen AM, Schroer RJ, Collins JS. Genetic syndromes among individuals with mental retardation. Am J Med Genet A. 2003; 123:29–32.CrossRef

11.

Rauch A, Hoyer J, Guth S, et al. Diagnostic yield of various genetic approaches in patients with unexplained developmental delay or mental retardation. Am J Med Genet A. 2006;140:2063–74.PubMedCrossRef

12.

Buggenhout GJ van, Ravenswaaij-Arts C van, Mieloo H, et al. Dysmorphology and mental retardation: molecular cytogenetic studies in dysmorphic mentally retarded patients. Ann Genet. 2001;44:89–92.PubMedCrossRef

13.

Michelson DJ, Shevell MI, Sherr EH, et al. Evidence report: Genetic and metabolic testing on children with global developmental delay: report of the Quality Standards Subcommittee of the American Academy of Neurology and the Practice Committee of the Child Neurology Society. Neurology. 2011;77:1629–35.PubMedCrossRef

14.

Karnebeek CD van, Jansweijer MC, Leenders AG, et al. Diagnostic investigations in individuals with mental retardation: a systematic literature review of their usefulness. Eur J Hum Genet. 2005;13:6–25.PubMedCrossRef

15.

Moog U. The outcome of diagnostic studies on the etiology of mental retardation: considerations on the classification of the causes. Am J Med Genet A. 2005;137:228–31.PubMedCrossRef

16.

Hochstenbach P. Cytogenetische diagnostiek bij kinderen met een onverklaarde verstandelijke handicap. 50 jaar onderzoek naar oorzaken van verstandelijke handicaps. Capita Selecta. De Werkgroep ter bestudering van somatische oorzaken van zwakzinnigheid 2008. p. 80–91.

17.

Knight SJ, Regan R, Nicod A, et al. Subtle chromosomal rearrangements in children with unexplained mental retardation. Lancet. 1999;354: 1676–81.PubMedCrossRef

18.

Koolen DA, Nillesen WM, Versteeg MH, et al. Screening for subtelomeric rearrangements in 210 patients with unexplained mental retardation using multiplex ligation dependent probe amplification (MLPA). J Med Genet. 2004;41:892–9.PubMedCrossRef

19.

Crotwell PL, Hoyme HE. Advances in whole-genome genetic testing: from chromosomes to microarrays. Curr Probl Pediatr Adolesc Health Care. 2012;42:47–73.PubMedCrossRef

20.

Miller DT, Adam MP, Aradhya S, et al. Consensus statement: chromosomal microarray is a first-tier clinical diagnostic test for individuals with developmental disabilities or congenital anomalies. Am J Hum Genet. 2010;86:749–64.PubMedCentralPubMedCrossRef

21.

Hochstenbach R, Binsbergen E van, Engelen J, et al. Array analysis and karyotyping: workflow consequences based on a retrospective study of 36,325 patients with idiopathic developmental delay in the Netherlands. Eur J Med Genet. 2009;52:161–9.PubMedCrossRef

22.

Slavotinek AM. Novel microdeletion syndromes detected by chromosome microarrays. Hum Genet. 2008;124:1–17.PubMedCrossRef

23.

Kleefstra T, Smidt M, Banning MJ, et al. Disruption of the gene Euchromatin Histone Methyl Transferase1 (Eu-HMTase1) is associated with the 9q34 subtelomeric deletion syndrome. J Med Genet. 2005;42:299–306.PubMedCrossRef

24.

Kleefstra T, Zelst-Stams WA van, Nillesen WM, et al. Further clinical and molecular delineation of the 9q subtelomeric deletion syndrome supports a major contribution of EHMT1 haploinsufficiency to the core phenotype. J Med Genet. 2009;46:598–606.PubMedCrossRef

25.

Willemsen MH, Fernandez BA, Bacino CA, et al. Identification of ANKRD11 and ZNF778 as candidate genes for autism and variable cognitive impairment in the novel 16q24.3 microdeletion syndrome. Eur J Hum Genet. 2010;18:429–35.PubMedCrossRef

26.

Zweier M, Gregor A, Zweier C, et al. Mutations in MEF2 C from the 5q14.3q15 microdeletion syndrome region are a frequent cause of severe mental retardation and diminish MECP2 and CDKL5 expression. Hum Mutat. 2010;31:722–33.PubMedCrossRef

27.

Sagoo GS, Butterworth AS, Sanderson S, et al. Array CGH in patients with learning disability (mental retardation) and congenital anomalies: updated systematic review and meta-analysis of 19 studies and 13,926 subjects. Genet Med. 2009;11: 139–46.PubMedCrossRef

28.

Lubs HA, Stevenson RE, Schwartz CE. Fragile X and X-linked intellectual disability: four decades of discovery. Am J Hum Genet. 2012;90:579–90.PubMedCentralPubMedCrossRef

29.

Piton A, Redin C, Mandel JL. XLID-causing mutations and associated genes challenged in light of data from large-scale human exome sequencing. Am J Hum Genet. 2013;93:368–83.PubMedCentralPubMedCrossRef

30.

Leonard H, Wen X. The epidemiology of mental retardation: challenges and opportunities in the new millennium. Ment Retard Dev Disabil Res Rev. 2002;8:117–34.PubMedCrossRef

31.

Ng SB, Bigham AW, Buckingham KJ, et al. Exome sequencing identifies MLL2 mutations as a cause of Kabuki syndrome. Nat Genet. 2010;42:790–3.PubMedCentralPubMedCrossRef

32.

Hoischen A, Bon BW van, Gilissen C, et al. De novo mutations of SETBP1 cause Schinzel-Giedion syndrome. Nat Genet. 2010;42:483–5.PubMedCrossRef

33.

Hoischen A, Bon BW van, Rodríguez-Santiago B, et al. De novo nonsense mutations in ASXL1 cause Bohring-Opitz syndrome. Nat Genet. 2011;43:729–31.PubMedCrossRef

34.

Sirmaci A, Spiliopoulos M, Brancati F, et al. Mutations in ANKRD11 cause KBG syndrome, characterized by intellectual disability, skeletal malformations, and macrodontia. Am J Hum Genet. 2011;89:289–94.PubMedCentralPubMedCrossRef

35.

Santen GW, Aten E, Sun Y, et al. Mutations in SWI/SNF chromatin remodeling complex gene ARID1B cause Coffin-Siris syndrome. Nat Genet. 2012;44: 379–80.PubMedCrossRef

36.

Bon BW van, Gilissen C, Grange DK, et al. Cantu syndrome is caused by mutations in ABCC9. Am J Hum Genet. 2012;90:1094–101.PubMedCentralPubMedCrossRef

37.

Vissers LE, Ligt J de, Gilissen C, et al. A de novo paradigm for mental retardation. Nat Genet. 2010;42:1109–12.PubMedCrossRef

38.

Ligt J de, Willemsen MH, Bon BW van, et al. Diagnostic exome sequencing in persons with severe intellectual disability. N Engl J Med. 2012;367: 1921–9.PubMedCrossRef

39.

Rauch A, Wieczorek D, Graf E, et al. Range of genetic mutations associated with severe nonsyndromic sporadic intellectual disability: an exome sequencing study. Lancet. 2012;380:1674–82.PubMedCrossRef

40.

Najmabadi H, Hu H, Garshasbi M, et al. Deep sequencing reveals 50 novel genes for recessive cognitive disorders. Nature. 2011;478:57–63.PubMedCrossRef

41.

Iqbal Z, Shahzad M, Vissers LE, et al. A compound heterozygous mutation in DPAGT1 results in a congenital disorder of glycosylation with a relatively mild phenotype. Eur J Hum Genet. 2013;21: 844–9.PubMedCrossRef

42.

Murdock DR, Clark GD, Bainbridge MN, et al. Whole-exome sequencing identifies compound heterozygous mutations in WDR62 in siblings with recurrent polymicrogyria. Am J Med Genet A. 2011;155:2071–7.CrossRef

43.

Nederlandse Vereniging voor Kindergeneeskunde. Evidence-based richtlijn voor de initiële etiologische diagnostiek bij kinderen met een globale ontwikkelingsachterstand/mentale retardatie. Utrecht: NVK, 2005.

44.

Bamshad MJ, Ng SB, Bigham AW, et al. Exome sequencing as a tool for Mendelian disease gene discovery. Nat Rev Genet. 2011;12:745–55.PubMedCrossRef

45.

Willemsen MH, Vissers LE, Willemsen MA, et al. Mutations in DYNC1H1 cause severe intellectual disability with neuronal migration defects. J Med Genet. 2012;49:179–83.PubMedCrossRef

46.

Willemsen MH, Nijhof B, Fenckova M, et al. GATAD2B loss-of-function mutations cause a recognisable syndrome with intellectual disability and are associated with learning deficits and synaptic undergrowth in Drosophila. J Med Genet. 2013; 50:507–14.PubMedCrossRef

47.

Poirier K, Lebrun N, Broix L, et al. Mutations in TUBG1, DYNC1H1, KIF5 C and KIF2 A cause malformations of cortical development and microcephaly. Nat Genet. 2013;45:639–47.PubMedCrossRef

48.

Veeramah KR, Johnstone L, Karafet TM, et al. Exome sequencing reveals new causal mutations in children with epileptic encephalopathies. Epilepsia. 2013;54:1270–81.PubMedCrossRef

49.

Huisman SA, Redeker EJ, Maas SM, et al. High rate of mosaicism in individuals with Cornelia de Lange syndrome. J Med Genet. 2013;50:339–44.PubMedCrossRef

50.

Biesecker LG, Spinner NB. A genomic view of mosaicism and human disease. Nat Rev Genet. 2013;14:307–20.PubMedCrossRef

51.

Pagnamenta AT, Lise S, Harrison V, et al. Exome sequencing can detect pathogenic mosaic mutations present at low allele frequencies. J Hum Genet. 2012;57:70–2.PubMedCrossRef

Titel: Exoom-sequencing in de diagnostiek van ontwikkelingsachterstand/verstandelijke beperking
Auteurs: Mw. dr. M.H. Willemsen
mw. dr. T. Kleefstra
mw. dr. H.G. Yntema
Publicatiedatum: 01-01-2014
Uitgeverij: Bohn Stafleu van Loghum
Gepubliceerd in: Tijdschrift voor Kindergeneeskunde / Uitgave 1/2014
Print ISSN: 0376-7442
Elektronisch ISSN: 1875-6840
DOI: https://doi.org/10.1007/s12456-014-0005-x

Bohn Stafleu van Loghum

Deel dit onderdeel of sectie (kopieer de link)

Samenvatting

Log in om toegang te krijgen

Andere artikelen Uitgave 1/2014

Bij prematuur geboren kinderen bij gebruik NIPPV versus CPAP geen gunstig effect op incidentie BPD, (her)intubatie of overlijden aangetoond

Een syndroomdiagnose en dan?

Next-generation sequencing: heeft de volgende generatie nog recht op een open toekomst?

boekbespreking

Detectie van submicroscopische chromosomale afwijkingen door middel van array-diagnostiek

Genetische oorzaken van kleine lengte