Genetische Grundlagen erblicher Netzhauterkrankungen · Retinitis Pigmentosa ... Autosomal...

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22.07.2009 22.07.2009 1 Genetische Grundlagen Genetische Grundlagen erblicher Netzhauterkrankungen erblicher Netzhauterkrankungen Genetische Grundlagen Genetische Grundlagen erblicher Netzhauterkrankungen erblicher Netzhauterkrankungen Bernd Wissinger Molekulargenetisches Labor Forschungsinstitut für Augenheilkunde Bernd Wissinger Molekulargenetisches Labor Forschungsinstitut für Augenheilkunde Department für Augenheilkunde Universitätsklinikum Tübingen Department für Augenheilkunde Universitätsklinikum Tübingen MoDe MoDe – Montags Montags-Demo zum Thema „Sehen“ Demo zum Thema „Sehen“ Studienzentrum für Sehgeschädigte, Universität Karlsruhe Studienzentrum für Sehgeschädigte, Universität Karlsruhe 13.07.2009 13.07.2009 Übersicht zum Vortrag Übersicht zum Vortrag Übersicht zum Vortrag Übersicht zum Vortrag Der 1.Sinn Der 1.Sinn Fallbeispiel Krankheitsbilder & Klassifikation Prävalenz erblicher NH-Erkrankungen Genetische Aspekte Fallbeispiel Krankheitsbilder & Klassifikation Prävalenz erblicher NH-Erkrankungen Genetische Aspekte Genetische Aspekte Funktionelle Genetik Blick in die Zukunft Genetische Aspekte Funktionelle Genetik Blick in die Zukunft

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Genetische Grundlagen Genetische Grundlagen erblicher Netzhauterkrankungenerblicher Netzhauterkrankungen

Genetische Grundlagen Genetische Grundlagen erblicher Netzhauterkrankungenerblicher Netzhauterkrankungen

Bernd Wissinger

Molekulargenetisches LaborForschungsinstitut für Augenheilkunde

Bernd Wissinger

Molekulargenetisches LaborForschungsinstitut für Augenheilkundeg g

Department für AugenheilkundeUniversitätsklinikum Tübingen

g gDepartment für AugenheilkundeUniversitätsklinikum Tübingen

MoDeMoDe –– MontagsMontags--Demo zum Thema „Sehen“Demo zum Thema „Sehen“Studienzentrum für Sehgeschädigte, Universität KarlsruheStudienzentrum für Sehgeschädigte, Universität Karlsruhe

13.07.200913.07.2009

Übersicht zum VortragÜbersicht zum VortragÜbersicht zum VortragÜbersicht zum Vortrag

Der 1.Sinn Der 1.Sinn

Fallbeispiel

Krankheitsbilder & Klassifikation

Prävalenz erblicher NH-Erkrankungen

Genetische Aspekte

Fallbeispiel

Krankheitsbilder & Klassifikation

Prävalenz erblicher NH-Erkrankungen

Genetische AspekteGenetische Aspekte

Funktionelle Genetik

Blick in die Zukunft

Genetische Aspekte

Funktionelle Genetik

Blick in die Zukunft

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RetinalRetinalpigmentpigmentepitheliumepithelium

Der 1.Sinn: Auge und NetzhautDer 1.Sinn: Auge und NetzhautDer 1.Sinn: Auge und NetzhautDer 1.Sinn: Auge und Netzhaut

epitheliumepithelium

MaculaMacula lutealutea

MakulaMakula und und FoveaFoveaMakulaMakula und und FoveaFovea

FoveaFoveacentraliscentralis

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33

PhotorezeptorenPhotorezeptorenPhotorezeptorenPhotorezeptoren

Stäbchen (~ 120 Mio) Stäbchen( )• Sehen in der Dämmerung / DunkelheitZapfen (~ 6 Mio)

• Sehen bei mittleren & hohen Leuchtintensitäten

• Farbensehen

Zapfen

Zapfen Zapfen -- PhotorezeptorenPhotorezeptorenZapfen Zapfen -- PhotorezeptorenPhotorezeptoren

Blauzapfen (420nm)Grünzapfen (530nm)Rotzapfen (560nm)

Quellen: L.Stryer, Biochemie, Spektrum Verlag; Gegenfurtner & Sharpe (Eds) Color Vision, Cambridge University Press

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PhototransduktionPhototransduktionPhototransduktionPhototransduktion

Patient L.M., 36 Jahre, SchlosserPatient L.M., 36 Jahre, Schlosser

Nachtblind seit später KindheitNachtblind seit später Kindheit

FallbeispielFallbeispielFallbeispielFallbeispiel

Nachtblind seit später KindheitNachtblind seit später Kindheitklagt über zunehmende Sehminderungklagt über zunehmende Sehminderunghat Sorge um Führerschein und Berufhat Sorge um Führerschein und Beruf

VisusVisus: 0.5 / 0.4: 0.5 / 0.4Gesichtsfeld: konzentrische EinengungGesichtsfeld: konzentrische EinengungFarbensehen: normalFarbensehen: normalElektroretinographieElektroretinographie: : ElektroretinographieElektroretinographie: :

skotopischskotopisch –– stark reduzierte Potentialestark reduzierte Potentialephotopischphotopisch –– in unteren Normbereichin unteren Normbereich

Fundus: knochenkörperförmige Fundus: knochenkörperförmige Pigmentablagerungen in der Peripherie, Pigmentablagerungen in der Peripherie, aufgehellte Papilleaufgehellte Papille

Leichte Linsentrübung Leichte Linsentrübung

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Retinitis Retinitis PigmentosaPigmentosaRetinitis Retinitis PigmentosaPigmentosa

Jüngere Schwester hat ähnliche Sehprobleme,Jüngere Schwester hat ähnliche Sehprobleme,Mutter (64 Jahre) ist seit 15 Jahre verrentet Mutter (64 Jahre) ist seit 15 Jahre verrentet

FallbeispielFallbeispielFallbeispielFallbeispiel

wegen Netzhautdegeneration, wegen Netzhautdegeneration, verstorbener Großvater mütterlicherseits hatte verstorbener Großvater mütterlicherseits hatte

ebenfalls starke Sehbehinderungebenfalls starke Sehbehinderung

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Molekulargenetischer Befund: Molekulargenetischer Befund: „……Beim Patient liegt ein „……Beim Patient liegt ein heterozygoter heterozygoter B t hB t h C tidiC tidi Th iTh i N kl tid itiN kl tid iti

FallbeispielFallbeispielFallbeispielFallbeispiel

BasenaustauschBasenaustausch CytidinCytidin zu zu ThyminThymin an an NukleotidpositionNukleotidposition67 (c.67C>T) in 67 (c.67C>T) in ExonExon 1 des 1 des RhodopsingensRhodopsingens (RHO) (RHO) vor. vor. Dieser Austausch bedingt eine Dieser Austausch bedingt eine ProlinProlin zu Histidin zu Histidin SubstitutionSubstitution an an AminosäurepositionAminosäureposition 23 des Proteins 23 des Proteins (Pro23His)……“. (Pro23His)……“.

„…… Die Mutation ist bereits mehrfach in der Literatur „…… Die Mutation ist bereits mehrfach in der Literatur l h i l d i bli hl h i l d i bli hals Ursache einer autosomal dominant erblichen als Ursache einer autosomal dominant erblichen

RetintitisRetintitis pigmentosapigmentosa beschriebenbeschrieben und ist als pathogen und ist als pathogen klassifiziert. Der klassifiziert. Der klinische Verdacht einer erblichen klinische Verdacht einer erblichen NetzhauterkrankungNetzhauterkrankung wird somit durch die wird somit durch die molekulargenetische Untersuchung eindeutig molekulargenetische Untersuchung eindeutig bestätigtbestätigt. . ……“. ……“.

Molekulargenetischer Befund: Molekulargenetischer Befund: „…… Es ist in diesem Fall von einem „…… Es ist in diesem Fall von einem autosomal autosomal d i t E bd i t E b h d h b t ht i h d h b t ht i

FallbeispielFallbeispielFallbeispielFallbeispiel

dominanten Erbgangdominanten Erbgang auszugehen, d.h. es besteht ein auszugehen, d.h. es besteht ein 50%iges Risiko für jedes Kind eines 50%iges Risiko für jedes Kind eines Betroffenen/GenträgersBetroffenen/Genträgers. . Zur weiteren Diskussion der erblichen Aspekte und des Zur weiteren Diskussion der erblichen Aspekte und des Vererbungsrisikos empfehlen wir eine Vorstellung bei Vererbungsrisikos empfehlen wir eine Vorstellung bei einer genetischen Beratungsstelle.. ……“ einer genetischen Beratungsstelle.. ……“

„…… Es besteht derzeit „…… Es besteht derzeit keine wissenschaftlich gesicherte keine wissenschaftlich gesicherte Therapie oder BehandlungTherapie oder Behandlung bei der autosomal dominant bei der autosomal dominant erblichen Retinitis erblichen Retinitis pigmentosapigmentosa. . Wir empfehlen eine regelmäßige augenärztliche Wir empfehlen eine regelmäßige augenärztliche Kontrolluntersuchung und Vorstellung in unserer Kontrolluntersuchung und Vorstellung in unserer SehbehindertenambulanzSehbehindertenambulanz zwecks Anpassung optimierter zwecks Anpassung optimierter Sehhilfen ……“ Sehhilfen ……“

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Klassifikation & KrankheitsbilderKlassifikation & KrankheitsbilderKlassifikation & KrankheitsbilderKlassifikation & Krankheitsbilder

Klassifikation & KrankheitsbilderKlassifikation & KrankheitsbilderKlassifikation & KrankheitsbilderKlassifikation & Krankheitsbilder

Verlauf: Stationäre <> ProgressivB i b ät if tVerlauf: Stationäre <> ProgressivB i b ät if tBeginn: angeboren <> spätmanifestLokalisation: zentral <> peripherFunktion: Stäbchen <> Zapfen,

Photorezeptor <> SynapseNeuroretina <> Ret.Pigmentepithel

Beginn: angeboren <> spätmanifestLokalisation: zentral <> peripherFunktion: Stäbchen <> Zapfen,

Photorezeptor <> SynapseNeuroretina <> Ret.Pigmentepithel

Morphologie: Degeneration <> DysfunktionSymptomatik: nichtsyndromal <> syndromalMorphologie: Degeneration <> DysfunktionSymptomatik: nichtsyndromal <> syndromal

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Klassifikation & KrankheitsbilderKlassifikation & KrankheitsbilderKlassifikation & KrankheitsbilderKlassifikation & Krankheitsbilder

Periphere, progressive NH-ErkrankungenRetinitis PigmentosaZ t l i NH E k k

Periphere, progressive NH-ErkrankungenRetinitis PigmentosaZ t l i NH E k kZentrale, progressive NH-ErkrankungenStargardt‘sche MakuladystrophieGeneral., progressive NH-ErkrankungenZapfen-, Zapfen-Stäbchen-DystrophieKongenitale, stationäre NH-ErkrankungenCSNB A h t i

Zentrale, progressive NH-ErkrankungenStargardt‘sche MakuladystrophieGeneral., progressive NH-ErkrankungenZapfen-, Zapfen-Stäbchen-DystrophieKongenitale, stationäre NH-ErkrankungenCSNB A h t iCSNB, AchromatopsieTapetoretinale Dystrophien PigmentepitheliopathieSyndromale NH-Erkrankungen Usher-Syndrom, Bardet-Biedl-Syndrom

CSNB, AchromatopsieTapetoretinale Dystrophien PigmentepitheliopathieSyndromale NH-Erkrankungen Usher-Syndrom, Bardet-Biedl-Syndrom

Ursachen von Blindheit: Ursachen von Blindheit: Irland 1996; Sehschärfe < 6/60 oder GF < 20Irland 1996; Sehschärfe < 6/60 oder GF < 20°°Erwerbsalter:Erwerbsalter: n = 2196; Alter: 16n = 2196; Alter: 16--64 Jahre 64 Jahre

Prävalenz

Erwerbsalter:Erwerbsalter: n 2196; Alter: 16n 2196; Alter: 16 64 Jahre 64 Jahre

13%10%40%

RPAlbinismCataract cong.Cataract

9%8%

7%7%6%

Optic AtrophyMyopiaGlaucomaOthers

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Prävalenz: Prävalenz: 1:1,4901:1,490 (Nordfrankreich) (Nordfrankreich) ((PuechPuech et al 1991 J Fr et al 1991 J Fr OphthalmolOphthalmol 14: 15314: 153--164)164)

Prävalenz

((PuechPuech et al., 1991, J Fr et al., 1991, J Fr OphthalmolOphthalmol 14: 15314: 153 164)164)

Prävalenz (Kindern): Prävalenz (Kindern): 1:10,0001:10,000 (Dänemark) (Dänemark) (Rosenberg, 1989, Doc (Rosenberg, 1989, Doc OphthalmolOphthalmol 73: 8173: 81--92.92.

InzidenzInzidenz (gesetzl. Blindheit, VA<1/50): (gesetzl. Blindheit, VA<1/50): 1:192 3001:192 300 WürttembergWürttemberg HollenzollernHollenzollern 1994 1994 1:192,3001:192,300 WürttembergWürttemberg--HollenzollernHollenzollern 1994 1994

((KrumpaszkyKrumpaszky et al., 1999, et al., 1999, OphthalmologicaOphthalmologica 213: 176213: 176--

182.)182.)

Retinitis Retinitis pigmentosapigmentosaPrävalenz: 1:2 500 Prävalenz: 1:2 500 –– 1:4 000 1:4 000

Prävalenz

Prävalenz: 1:2,500 Prävalenz: 1:2,500 1:4,000 1:4,000 ((BoughmanBoughman et al., 1980, Am J Hum Genet 32: 223et al., 1980, Am J Hum Genet 32: 223--235. 235. Haim et al., 1992, Acta Haim et al., 1992, Acta OphthalmolOphthalmol 70: 17870: 178--186.186.

Stargardt‘scheStargardt‘sche MakuladystrophieMakuladystrophiePrävalenz: ~1:10,000 Prävalenz: ~1:10,000 BlacharskiBlacharski, 1988, in , 1988, in NewsomeNewsome: : RetinalRetinal dystrophiesdystrophies andanddegenerationsdegenerations, Raven Press, NY, p.135, Raven Press, NY, p.135--159.159.

AchromatopsiaAchromatopsiaPrävalenz: ~ 1:30,000 Prävalenz: ~ 1:30,000 –– 1:50,000 1:50,000 ((Francois, 1961, Francois, 1961, HeredityHeredity in in OphthalmologyOphthalmology. CV Mosby). CV Mosby)

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1010

Retinitis Retinitis pigmentosapigmentosa

~ 40~ 40--50% sporadisch50% sporadisch

Genetische Aspekte

~ 40~ 40 50% sporadisch50% sporadisch

~ 20~ 20--30% autosomal rezessiv30% autosomal rezessiv

~ 10~ 10--25% autosomal dominant25% autosomal dominant

~ 6~ 6--18% X18% X--chromosomalchromosomal rezessivrezessiv

Sehr selten: Sehr selten: maternalmaternal, , digenischdigenisch

Fishman 1978, Fishman 1978, ArchArch OphthalmolOphthalmol 96: 82296: 822--826 826 BoughmanBoughman et al., 1982, Am J Hum Genet 32: 223et al., 1982, Am J Hum Genet 32: 223--235 235 Jay 1982, Jay 1982, BrBr J J OphthalmolOphthalmol 66: 40566: 405--416 416 Hu 1982, Am J Hu 1982, Am J MedMed Genet 12: 51Genet 12: 51--56 56 Haim 2002, Acta Haim 2002, Acta OphthalmolOphthalmol ScandScand 233: 1233: 1--3434

Chromosomen sind Chromosomen sind die physikalische die physikalische

Physikalische Basis der Vererbung

Genetische Aspekte

die physikalische die physikalische VererbungseinheitenVererbungseinheiten

22 Paare22 PaareAutosomen (Chr.1Autosomen (Chr.1--22)22)

1 Paar 1 Paar GonosomenGonosomenGeschlechtschromosomenGeschlechtschromosomenXX XX bei Frauenbei FrauenXX XX –– bei Frauenbei FrauenXY XY –– bei Männern bei Männern

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1111

Physikalische Basis der Vererbung

Genetische Aspekte

Erbsubstanz ist die DNA. Erbsubstanz ist die DNA. Ein Chromosomen ist Ein Chromosomen ist ein komplex gepacktes ein komplex gepacktes DNADNA--Molekül.Molekül.

Physikalische Basis der Vererbung

Genetische Aspekte

Ein Ein GenGen ist ein DNAist ein DNA--Abschnitt,Abschnitt,der ein funktionelles Produkt (Protein) kodiertder ein funktionelles Produkt (Protein) kodiertEin Ein AllelAllel ist eine von mehreren phänotypischen ist eine von mehreren phänotypischen Ausprägungsformen eines Gens (z.B. ABO Ausprägungsformen eines Gens (z.B. ABO Blutgruppen) Blutgruppen)

22.07.200922.07.2009

1212

Autosomal DominantAutosomal DominantDie Präsenz eines merkmalsgebenden Allels (Die Präsenz eines merkmalsgebenden Allels (aa) reicht zur ) reicht zur Ausprägung des Merkmals (der Erkrankung). Ausprägung des Merkmals (der Erkrankung).

aa ist dominant über ist dominant über AA

Genetische Aspekte: Erbgänge

aa ist dominant über ist dominant über AAbbetrifft Männer und Frauen gleichermaßen, etrifft Männer und Frauen gleichermaßen, ein Betroffener ist immer Kind eines Betroffenen, ein Betroffener ist immer Kind eines Betroffenen,

50%iges Risiko für jedes Kind eines Betroffenen50%iges Risiko für jedes Kind eines Betroffenen

Molekulargenetischer Befund: Molekulargenetischer Befund:

Die Mutation ist bereits mehrfach in der Literatur Die Mutation ist bereits mehrfach in der Literatur

Genetische Aspekte / Fallbeispiel

„…… Die Mutation ist bereits mehrfach in der Literatur „…… Die Mutation ist bereits mehrfach in der Literatur als Ursache einer autosomal dominant erblichen als Ursache einer autosomal dominant erblichen RetintitisRetintitis pigmentosapigmentosa beschriebenbeschrieben und ist als pathogen und ist als pathogen klassifiziert. Der klassifiziert. Der klinische Verdacht einer erblichen klinische Verdacht einer erblichen NetzhauterkrankungNetzhauterkrankung wird somit durch die wird somit durch die molekulargenetische Untersuchung eindeutig molekulargenetische Untersuchung eindeutig bestätigtbestätigt. . ……“. ……“.

„…… Es ist in diesem Fall von einem „…… Es ist in diesem Fall von einem autosomal autosomal dominanten Erbgangdominanten Erbgang auszugehen, d.h. es besteht ein auszugehen, d.h. es besteht ein 50%iges Risiko für jedes Kind eines 50%iges Risiko für jedes Kind eines Betroffenen/GenträgersBetroffenen/Genträgers. . Zur weiteren Diskussion der erblichen Aspekte und des Zur weiteren Diskussion der erblichen Aspekte und des Vererbungsrisikos empfehlen wir eine Vorstellung bei Vererbungsrisikos empfehlen wir eine Vorstellung bei einer genetischen Beratungsstelle.. ……“ einer genetischen Beratungsstelle.. ……“

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1313

Autosomal dominante Retinitis Autosomal dominante Retinitis pigmentosapigmentosa::

RP4RP4 3q223q22 RHORHO 1515--25% 25%

Genetische AspekteLokusheterogenität

RP4RP4 3q223q22 RHORHO 1515 25% 25% RP7RP7 6p216p21 RDSRDS 33--5% 5% RP1RP1 8q128q12 RP1RP1 55--10% 10% RP13RP13 17q1317q13 PRPF8 PRPF8 55--10% 10% RP11RP11 19q1319q13 PRPF31 PRPF31 (21% in UK) (21% in UK) RP18RP18 1q211q21 PRPF3 PRPF3 3%3%RP10RP10 7q327q32 IMPDH1 IMPDH1 RP27RP27 14q1114q11 NRL NRL RP27RP27 14q1114q11 NRL NRL

19q1319q13 CRXCRX17q2517q25 FSCN2 FSCN2

RP17RP17 17q2317q23 CA4CA41q221q22 SEMA4ASEMA4A

RP9RP9 7p147p14 (PIM1K)?(PIM1K)?+ 2 + 2 GenlociGenloci (RP31, RP33), nicht kloniert(RP31, RP33), nicht kloniert

Molekulargenetischer Befund: Molekulargenetischer Befund: „……Beim Patient liegt ein „……Beim Patient liegt ein heterozygoter heterozygoter B t hB t h C tidiC tidi Th iTh i N kl tid itiN kl tid iti

Genetische Aspekte / Fallbeispiel

BasenaustauschBasenaustausch CytidinCytidin zu zu ThyminThymin an an NukleotidpositionNukleotidposition67 (c.67C>T) in 67 (c.67C>T) in ExonExon 1 des 1 des RhodopsingensRhodopsingens (RHO) (RHO) vor. vor. Dieser Austausch bedingt eine Dieser Austausch bedingt eine ProlinProlin zu Histidin zu Histidin SubstitutionSubstitution an an AminosäurepositionAminosäureposition 23 des Proteins 23 des Proteins (Pro23His)……“. (Pro23His)……“.

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Genetische Aspekte

Genetische Analyse – praktisch

DNA – Isolierung aus Blut,

Genetische Analyse – praktisch

DNA – Isolierung aus Blut, gSchleimhautabstrich, etc.

PCR – Amplifikation des Genabschnitts

Indirekte Mutationsanalyse: RFLP, SSCP, DHPLC, HRM

gSchleimhautabstrich, etc.

PCR – Amplifikation des Genabschnitts

Indirekte Mutationsanalyse: RFLP, SSCP, DHPLC, HRM

Direkte Mutationsanalyse DNA-SequenzierungDirekte Mutationsanalyse DNA-Sequenzierung

Genetische Aspekte

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1515

MutationenMutationen

MissenseMissense Mutation = Mutation = AminosäureaustauschAminosäureaustausch

Genetische Aspekte

MissenseMissense Mutation Mutation AminosäureaustauschAminosäureaustausch--GGGAGA-- --AAGAGA-- = = GlyGly ArgArg

NonsenseNonsense Mutation = Umwandlung in ein Mutation = Umwandlung in ein StoppcodonStoppcodon: : --GGGAGA-- --TTGAGA-- = = GlyGly StopStop

DeletionDeletion/Insertion = Leserasterverschiebung /Insertion = Leserasterverschiebung und/oder Verlust an Aminosäuren: und/oder Verlust an Aminosäuren: --GGGGA AGA GGA CA AGA GGA C-- --GAA GAG GACGAA GAG GAC--

GlyGly--ArgArg--GlyGly GluGlu--GluGlu--AspAsp

mRNAmRNA--ProzessierungsProzessierungs –– Mutationen Mutationen FehlsplicingFehlsplicing der der mRNAmRNA DeletionDeletion von von ExonsExons bzw. bzw. ExonteilenExonteilen, Insertionen, Insertionen

Molekulargenetischer Befund: Molekulargenetischer Befund: „……Beim Patient liegt ein „……Beim Patient liegt ein heterozygoter heterozygoter B t hB t h C tidiC tidi Th iTh i N kl tid itiN kl tid iti

Genetische Aspekte / Fallbeispiel

BasenaustauschBasenaustausch CytidinCytidin zu zu ThyminThymin an an NukleotidpositionNukleotidposition67 (c.67C>T) 67 (c.67C>T) in in ExonExon 1 des 1 des RhodopsingensRhodopsingens (RHO) (RHO) vor. vor. Dieser Austausch bedingt eine Dieser Austausch bedingt eine ProlinProlin zu Histidin zu Histidin SubstitutionSubstitution an an AminosäurepositionAminosäureposition 23 des Proteins 23 des Proteins (Pro23His)(Pro23His)……“. ……“.

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1616

AllelAllel = Ausprägung eines Gens= Ausprägung eines Gens

ll l hll l h

Genetische Aspekte

AllelischeAllelische Heterogenität:Heterogenität:Es existieren in der Population verschiedene Es existieren in der Population verschiedene Ausprägungen eines Gens. Ausprägungen eines Gens. Im Zusammenhang mit Erkrankungen: Im Zusammenhang mit Erkrankungen: Die Erkrankungen wird (u.a.) durch verschiedene Die Erkrankungen wird (u.a.) durch verschiedene MutationenMutationen innerhalb eines Gens verursacht.innerhalb eines Gens verursacht.

AllelischeAllelische Heterogenität ist der Heterogenität ist der RegelfallRegelfall bei bei erblichen erblichen NetzhauterkankungenNetzhauterkankungen !!!!

Mutationsspektrum und HäufigkeitsverteilungMutationsspektrum und Häufigkeitsverteilungz. Bsp.: z. Bsp.: CNGA3CNGA3 -- AchromatopsieAchromatopsie

Genetische Aspekte

R277C

R283W

R436W

F547L

8101214161820

R436W

0246

G49fs

Y181C

C191Y

T224R

R277C

R283Q

W31

6XP37

2S

R410W

W44

0XD485

V

G516E

V529M

G557R

R569H

Q655X

22.07.200922.07.2009

1717

CNGB3: CNGB3: PingelapPingelap BlindnessBlindnessCNGB3: CNGB3: PingelapPingelap BlindnessBlindness

Genetische Aspekte

Kohl et al., 2000, Hum Mol Genet 9: 2107-2116; Sundin et al. 2000, Nat Genet 25: 289-293

PhototransduktionskaskadePhototransduktionskaskade

RhodopsinRhodopsin RHORHO RP, CSNB RP, CSNB Z f iZ f i OPN1LWOPN1LW F b hd f kt F b hd f kt

Funktionelle Genetik

ZapfenopsineZapfenopsine OPN1LWOPN1LW Farbsehdefekte Farbsehdefekte TransducinTransducin GNAT1GNAT1 CSNB CSNB CC--TransducinTransducin GNAT2GNAT2 Achromatopsie Achromatopsie PhosphodiesterasePhosphodiesterase PDE6APDE6A RP RP

PDE6BPDE6B RP, CSNB RP, CSNB CNGCNG--KanalKanal CNGA1/B1CNGA1/B1 RP RP CC--CNGCNG--KanalKanal CNGA3/B3CNGA3/B3 Achromatopsie Achromatopsie CC--CNGCNG--KanalKanal CNGA3/B3CNGA3/B3 Achromatopsie Achromatopsie ArrestinArrestin SAGSAG RP, RP, M.OguchiM.OguchiRhodopsinkinaseRhodopsinkinase GRK1GRK1 M.OguchiM.OguchiGuanylatcyclaseGuanylatcyclase GUCY2DGUCY2D LCA, LCA, ConeCone--Rod Rod DysDys. . GCGC--AktivatorAktivator GUCA1AGUCA1A ConeCone DystrophyDystrophy

22.07.200922.07.2009

1818

Funktionelle Genetik

Vitamin A Vitamin A –– Stoffwechsel und TransportStoffwechsel und Transport

Funktionelle Genetik

RERE--MetabolismusMetabolismus RPE65RPE65 LCA, RP LCA, RP R‘olR‘ol--Bindeprotein Bindeprotein RLBP1RLBP1 Ret. Ret. punctatapunctata alb. alb. RetinoldehydrogRetinoldehydrog. . RDH5RDH5 FdFd. . AlbipunctatusAlbipunctatusRetinoldehydrogRetinoldehydrog.. RDH12RDH12 LCA, RP LCA, RP Aktiv. GAktiv. G--Protein Protein RGRRGR RP RP Lec.Lec.--R‘olR‘ol Acyltr‘fseAcyltr‘fse LRATLRAT LCA LCA R ti lR ti l FliFli ABCA4ABCA4 St dtSt dt CRD RP CRD RP RetinolRetinol--FlippaseFlippase ABCA4ABCA4 StargardtStargardt, CRD, RP , CRD, RP R‘olR‘ol--Bindeprotein Bindeprotein RBP4RBP4 PEPE--PathiePathie

22.07.200922.07.2009

1919

Funktionelle Genetik

Nach Thompson & Gal Nach Thompson & Gal (2003) (2003) DevDevOphthalmolOphthalmol. 37:141. 37:141--154. 154.

Funktionelle Genetik

Mutierte Gene und Ihre Funktionen

Phototransduktionskaskade

Mutierte Gene und Ihre Funktionen

PhototransduktionskaskadeStrukturproteine in PhotorezeptorenIntrazellulärer ~ / Ciliärer TransportSynatische Signalübertragung TranskriptionsfaktorenZelluläre SignalwegeZ ll Z ll dh i

Strukturproteine in PhotorezeptorenIntrazellulärer ~ / Ciliärer TransportSynatische Signalübertragung TranskriptionsfaktorenZelluläre SignalwegeZ ll Z ll dh iZell-Zell AdhäsionExtrazellulär-MatrixIonenkanäle / IonenhaushaltSplicing Faktoren Nukleotidbiosynthese

Zell-Zell AdhäsionExtrazellulär-MatrixIonenkanäle / IonenhaushaltSplicing Faktoren Nukleotidbiosynthese

22.07.200922.07.2009

2020

Blick in aktuelle Zukunft

Verbesserte (?!) genetische Diagnostik RetChip (Uni Regensburg)

Verbesserte (?!) genetische Diagnostik RetChip (Uni Regensburg)RetChip (Uni Regensburg)Genomsequenz für 1.000 $

Genetische Risikofaktoren für Volkskrankheiten(z.Bsp. AMD, Glaukom)

Gentherapie für erbliche Netzhauterkrankungen

RetChip (Uni Regensburg)Genomsequenz für 1.000 $

Genetische Risikofaktoren für Volkskrankheiten(z.Bsp. AMD, Glaukom)

Gentherapie für erbliche Netzhauterkrankungen Gentherapie für erbliche Netzhauterkrankungen RPE65 – Versuche

Gentherapie für erbliche Netzhauterkrankungen RPE65 – Versuche

Powerpoint des VortragsPowerpoint des VortragsEE--Mail: Mail: wissinger@[email protected]

Weitere Informationen/Internetquellen

Webvision Webvision –– Online Online ResourceResource zu Netzhaut zu Netzhaut http://webvision.med.utah.edu/ http://webvision.med.utah.edu/

RetinalRetinal Information Network (RETNET) Information Network (RETNET) http://www.sph.uth.tmc.edu/Retnet/ http://www.sph.uth.tmc.edu/Retnet/

Online Online MendelianMendelian InheritanceInheritance in Man (OMIM) in Man (OMIM) ( )( )http:://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim/ http:://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim/

National Center National Center forfor Biotechnological Information (NCBI) Biotechnological Information (NCBI) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/

Pro Retina Deutschland Pro Retina Deutschland eV.eV. (Patientenselbsthilfe) (Patientenselbsthilfe) http://www.prohttp://www.pro--retina.de/retina.de/