Man har lenge vært klar over at enkelte endokrinologiske sykdommer kan være forårsaket av mutasjoner (sykdomsgivende genfeil) i enkeltgener. Det har de siste årene blitt klart at en (større eller mindre) andel av de mer vanlige sykdommene (som diabetes, MODY) også er genetisk betinget. Det er flere grunner til å forsøke å finne pasientene med de genetiske sykdommene: genfunn kan endre foretrukket behandling og/eller forutsi prognose, pasienter med mutasjon og en tumorsykdom kan være disponert for en annen tumorsykdom og andre familiemedlemmer kan ha risiko for å bli syke.

Kliniker bør mistenke genetisk sykdom i bestemte situasjoner, som beskrevet i denne veilederen for endokrinologi, men også på generell basis hos pasienter som frembyr opphopning av (en sjelden) sykdom hos flere familiemedlemmer, der sykdom opptrer i uvanlig (tidlig) alder og, ved tumorsykdom, ved bilateral eller multifokal svulst. Ved mistenkt genetisk sykdom, er det aktuelt å rekvirere gentesting for å finne den tilgrunnliggende mutasjon. Ved påvist genetisk sykdom, anbefales henvisning til klinisk genetiker med tilbud om genetisk veiledning. Ved usikkerhet kan klinisk genetiker konsulteres. Se www.genetikkportalen.no for oppdatert oversikt over tilbudet av gentester innenlands. De genetiske avdelingene (Oslo, Skien, Bergen, Trondheim, Tromsø) kan også være behjelpelig med råd om hvor man kan sende prøve til gentest.

De aller fleste genetiske sykdommer innenfor endokrinologien skyldes mutasjoner i enkeltgener (i motsetning til kromosomfeil). Det kan mistenkes kromosomfeil der pasienten i tillegg til den endokrinologiske sykdommen har andre fenomener (som mental retardasjon eller alvorlige utviklingsavvik). Man kan da rekvirere «array comparativ hybridisering» (aCGH).  Ved mistanke om enkeltgensykdom, rekvireres enten Sangersekvensering og eventuelt «Multiple Ligation-dependent Probe Assay» MLPA eller Neste Generasjons Sekvensering (NGS).

ACGH brukt innenfor den genetiske endokrinologien kan betraktes som en moderne, høykvalitets kromosomanalyse (selv om analysen gjøres på DNA nivå). ACGH oppdager kopitallsavvik. DNA isolert fra pasienten og fra en referansekilde (normalperson) merkes med ulike fluorokromer (typisk rød og grønn), denatureres (gjøres enkelttrådig), kappes opp i korte sekvenser og hybridiseres til et sett med komplementære DNA-sekvenser som er festet på en glassplate. I dag (2015) inneholder en plate til bruk i diagnostikken typisk 180 000 eller flere komplementære gensekvenser («prober»). Disse er arrangert i små «spots» på glassplaten. DNA fra pasienten og kontrollen vil feste seg på «probene» som har komplementær DNA sekvens. Reaksjonen gjøres kvantitativ slik at mengden rødt og grønt vil variere med hvor mye DNA som kommer fra pasientprøven og hvor mye som kommer fra kontrollen. Etter den kjemiske reaksjonen scanner man slidene og registrerer hvilken farge hver enkelt spot har. Resultatet fores inn i en datamaskin som konstruerer et kart over kromosomene der det fremgår om det foreligger en, to eller tre kopier for hvert lite område av kromosomet. På denne måten kan man oppdage små kromosomområder som mangler en kopi (delesjoner) eller har tre kopier (duplikasjoner). Oppløseligheten ved lysmikroskopisk kromosomanalyse regnes å være slik at man kan oppdage avvik på rundt 5 million basepar (megabaser) mens man ved aCGH typisk kan oppdage avvik på 50 000 basepar.

Ved Sangersekvensering analyseres baserekkefølgen på enkeltgennivå i ett og ett gen. Det er bare den kodende delen (exonene og nærliggende del av intron) som blir analysert. Gjennomsnittlig finnes 85 % av mutasjonene i exoner. For noen gener finnes erfaringsmessig (nær) 100 % av mutasjonene i exoner, men generelt vil ikke en Sangersekvensering, eller noen annen genetisk laboratorieanalyse, kunne utelukke mutasjon i genet. Det vil oftest fremgå av litteraturen hvilken prosentandel av «typiske» pasienter man finner en mutasjon hos (typisk 85 - 95 %).

Sangersekvensering vil ikke oppdage kopitallsavvik. For de vanligste genetiske sykdommene er under 10 % av mutasjonene delesjoner eller duplikasjoner, men det finnes mange sjeldne sykdommer der andelen er langt høyere (eksempel: ved VHL oppgis 28 % av mutasjonene å være kopitallsavvik). For de fleste genene vil det derfor være riktig også å undersøke for denne typen mutasjon. Den vanligste metoden å oppdage delesjoner og duplikasjoner i enkeltgener kalles MLPA. Nærmere tekniske detaljer kan finnes for eksempel på MRC-Holland (MLPA).

Metoden er rask med svar i laboratoriet på vel ett døgn. Den er enkel, billig og sensitiv og har mange anvendelsesområder. MLPA er basert på en multipleks PCR-reaksjon som kan undersøke opptil 50 ulike DNA segmenter samtidig. Det finnes over 300 «probe kit» kommersielt tilgjengelig, inkludert diverse «probe kit» for gener som er aktuelle ved endokrinologiske sykdommer.

Ved NGS kan man analysere mange (i prinsippet alle 21 000) genene samtidig. Analysemaskinene er installert på de genetiske (og en del andre) laboratoriene også i Norge (2015). NGS kan utføres på mange måter og nye applikasjoner utvikles stadig. Per i dag kan man betrakte NGS som en «multi-Sangersekvenseringsmetode». Teknologien vil antakelig også erstatte kopitallsanalyse (MLPA og aCGH) om få år. Analysen starter fra blod eller annet vev med rensing av DNA, deretter fragmenteres DNA, og man fisker ut de bitene av DNA som man ønsker analysert videre («capture»). Blant de mest aktuelle kommersielle «capture kits» i dag finnes de som fisker ut alle exoner (gir grunnlag for exon-sekvensering) eller alle exonene til alle gener som er kjent å ha sykdomsgivende mutasjoner (for alle mulige genetiske sykdommer). Det finnes også spesialdesignete «kit» for enkeltsykdommer/sykdomsgrupper, men «capture kit» for «alle» endokrinologiske sykdommer er ikke tilgjengelig i Norge i dag. Etter prøveprepareringen, sekvenseres materialet i en maskin. Resultatet er en datafil med et sett med noen millioner korte sekvenser som settes sammen til stor gensekvens av et dataprogram (alignment). Resultat-filen analyseres ved at man filtrerer på de sekvensene man ønsker å se nærmere på. Dette gjøres enten ved at man velger aktuelle gener («filtrere en genliste») eller velger aktuelle gener ut fra arvemåte. Det siste betinger at man har sekvensert flere familiemedlemmer, vanligst foreldre og barn. Ved dominant arv med friske foreldre kan man for eksempel filtrere frem alle gener der barnet har en DNA-variant som ingen av foreldrene har. Dette vil representere en ny mutasjon. Man kan også lage kombinasjonsfiltre.

Ved gentesting påviser man i prinsippet variasjon i DNA. Denne kan være sykdomsårsaken (patogen mutasjon) eller representere normal DNA-variasjon. Laboratoriene skal i prinsippet bare rapportere patogene mutasjoner og ev. varianter av ukjent betydning (Variant of Uncertain Significance (VUS)) til kliniker.  Antall påviste varianter stiger erfaringsmessig med antall gener analysert og vil være mye større ved NGS enn ved enkeltgentesting. Tolkningen av varianter lettes betydelig ved å se på prøver fra foreldrene: en VUS som også er til stede hos en frisk forelder vil vanligvis representere normalvariasjon. Foreldreprøver bør derfor sendes med prøver til NGS hvis mulig.

I endokrinologien er det i dag mest aktuelt å bruke Sangersekvensering med MLPA der pasienten har en tilstand der det bare er ett til to aktuelle gener (for eksempel von Hippel Lindau syndrom) og NGS med filtrering på en liste gener (ev. pluss MLPA) der pasientens tilstand kan skyldes mutasjon i ett av flere gener (for eksempel MODY).  Ved undersøkelse av slektninger der man har funnet en mutasjon hos indekspersonen i familien, brukes Sangersekvensering eller MPLA.

Ved Sangersekvensering og MLPA kan man vente svar fra laboratoriet etter 3-5 uker, ved NGS 3-5 måneder. Svartidene forventes å bli kortere.

Aktuelle nettadresser:

www.genetikkportalen.no – gir oversikt over hvilke gentester (inkludert hvilke genlister, genpaneler) som til enhver tid tilbys i Norge og linker til innenlandske laboratorier (inkludert rekvisisjoner med krav til prøvemateriale – vanligst EDTA—blod som kan sendes i vanlig post til lab).

www.orpha.net – tilsvarende oversikt på Europeisk nivå.