A Duchenne izomsorvadás (OMIM 310200) a leggyakoribb izomsorvadás típus, öröklődésmenete X kromoszómához kötött, incidenciája 1:5.000 fiú születésre nézve (USA: 15,9:100.000 fiú születés, Egyesült Királyság: 19,5:100.000) (71-73). A betegségben tipikus a proximális izomgyengeség, amely korai gyermekkorban mutatja először a tüneteit (71, 74). A legtöbb érintett beteg esetében a tünetek 3-5 éves életkor között jelentkeznek (74), ezek a nagymozgások késlekedése, rendellenes járás, a földről való felállás nehezítettsége és a gyakori elesés. Ritkább tünetek lehetnek az általános fejlődésbeli elmaradás illetve a beszédkészség relatív fejletlensége.
A szérum kreatin kináz (CK) emelkedett (74). A betegek nagy része 11-12 éves korra tolószékbe kényszerül, a kardiális manifesztációk dilatatív cardiomyopathia és különböző arrhythmiák lehetnek. A cardiomyopathia 10 éves életkor után klinikailag egyértelműen látható, 14 éves korra a betegek harmadát érinti és mindenkit 18 éves életkorra (74). Általánosan megfigyelhető a krónikus tüdőelégtelenség, amely restriktív tüdőbetegség következménye. A betegek átlagos IQ-ja 85, egy SD-vel az átlag populáció alatt van (74). Az ortopédiai szövődmények nagyon gyakoriak, a scoliosis majdnem minden esetben kifejlődik, a spinális deformitások érintik a légzési kapacitást (75). Az átlag életkor a diagnózis idején az Egyesült Államokban 5 év (76). A nagyon hosszú diagnosztikai késedelem rövidítése fontos lenne a reproduktív döntéshozatal támogatása miatt. A Duchenne izomsorvadás gyanúja akkor kell, hogy felmerüljön ha (1) valamilyen nem megmagyarázható okból a máj transzaminázok/CK szint emelkedik, (2) amennyiben családi halmozódás van és az abnormális izomműködés gyanúja fennáll és (3) ha nincs családi halmozódás, de a fiú gyermek 16-18 hónapos korában nem jár, Gower's jelek vannak (nehezített földről felállás, először hasra fordul, majd térdre, combra támaszkodva kel fel), vagy pedig 5 évnél fiatalabb életkorban lábujjhegyen járás figyelhető meg.
A Becker izomsorvadás (OMIM 300376) allélikus betegség, azonban lényegesen jóindulatúbb, mint a Duchenne, sokkal későbbi kezdettel és jobb életkilátásokkal. A két forma közt a különbség molekuláris szinten is magyarázható, mégpedig a dystrophin fehérje reziduális funkciójával (lásd lentebb, illetve 3. ábra). A Becker izomsorvadás prevalenciája kb. 7,3:100.000 (77). A 3B típusú dilatatív cardiomyopathia (OMIM 302045) szintén a DMD génhez kötött.
A Duchenne izomsorvadás elsővonalbeli kezelése a glükocorticoid terápia, ami meghosszabbítja az ambuláns állapotot, javítja a légzésfunkciót és a felső végtagi erőt és késlelteti a scoliosis operációt (78). A Duchenne izomsorvadásban sokféle fejlett terápiás próbálkozás történt, lehet génterápia (79), lehetséges a korai stop kodont átugró kis molekula (80, 81). Vannak antiszensz
oligonukleotid terápiás próbálkozások, ahol exon skippinggel állítják helyre a nyitott olvasási keretet (a betegek 13%-a olyan mutációban szenved, amely az 51-es exon skippingjével helyreállítható). Minden esetben nagyobb vizsgálatokra van szükség (82, 83). 2014-ben az atalurent az EU engedélyezte (a betegek 11%-nak segíthet), míg 2016-ban az FDA engedélyezte az eteplirsent (a betegek 13%-ának segíthet, (84)). Ezek az első gyógyszerek, amelyek mutáció specifikus terápiás beavatkozásokat jelentenek a Duchenne izomsorvadás esetén.
3. ábra. A dystrophin betegségei. Forrás: Balogh et al. Molekuláris diagnosztika,
https://regi.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/0011_1A_Molelkularis_diagnoszitka_hu_book/adatok.html.
1.1.3.1. A Duchenne/Becker izomsorvadás klinikai laboratóriumi genetikája
A betegség a dystrophin (DMD) gén mutációk következményeképpen alakul ki. A DMD a humán genom legnagyobb génje, a dystrophin fehérjét kódolja. Funkciója a sarcolemma mechanikai megerősítése. A DMD gén 79 exont tartalmaz, a mutációk 1/3-a de novo. Az izomrost degenerációban a sarcolemma instabilitás és az abnormális kalcium homeosztázis is szerepet játszik (85). A dystrophin gén, amely az X kromoszóma rövid karján foglal helyet (86) 2,5 Mb hosszúságú, legalább 10-szer nagyobb, mint egy átlagos humán gén. 79 exont, 7 promotert tartalmaz, az intronok összességében a dystrophin gén több, mint 99,5%-át jelentik (87). Általános szabály az, hogy amennyiben a deléció/duplikáció olvasási keret eltolódást eredményez, akkor Duchenne, amennyiben nem, akkor Becker izomsorvadás lesz a következmény. A Duchenne esetében trunkált, instabil vagy nem működő fehérje lesz, ha egyáltalán expresszálódik, akkor is gyorsan degradálódik, míg Becker esetében rövidebb a fehérje ami expresszálódik, viszont
funkcióját részlegesen megtartja. Ez az "olvasási keret szabály" az esetek 90%-ban igaz ez, de 10%-ban nem érvényesül (88). A kis mutációk nem lokalizálhatók egy területre, bárhol előfordulhatnak a génen belül olyan kis, olvasási keret eltolódást okozó mutációk, nonszensz mutáció, splice helyet érintő mutációk, amelyek Duchenne izomsorvadást okozhatnak. A leírt misszensz mutációk fele az aktin kötő doménben van (89).
A dystrophin myopathiákat három szinten lehet vizsgálni:
(1) a szérum CK szint markánsan, a referencia tartomány akár 10-20 szorosára is emelkedhet (74), ha ez nem emelkedett, a Duchenne izomsorvadás nagy valószínűséggel kizárható (90),
(2) izom biopszia (immunhisztokémia és/vagy Western blotting (91)), amely a legújabb ajánlások szerint már nem ajánlott akkor, ha a genetikai tesztelés egyértelműen igazolja a betegséget, (3) a genetikai tesztelés, amely a diagnosztika fővonala. Első lépése az MLPA analízis, hiszen a betegek 2/3-a deléció/duplikáció által okozott betegségben szenved, míg azok negativitása esetén DNS szekvenálással lehet vizsgálni a kis genetikai eltéréseket a génben. A gén mérete miatt az új generációs szekvenálási technika nagymértékben javította az analitikai szenzitivitást, hiszen a diagnosztikai célú DNS analízis esetében az új generációs szekvenálás kiváltja az MLPA tesztet, ugyanis a hemizigóta deléciók egyértelműen kimutathatók az új generációs szekvenálási stratégiákkal azáltal, hogy deléció esetén szekvenálási termék lefedettség az érintett régióban nem detektálható. Előnye még ennek a módszernek, hogy egy kísérletből nem csak a kópiaszámbeli változásokra hanem a kis skálájú mutációkra is teljes képet kaphatunk, tehát megfontolandó a DMD gén esetében az új generációs szekvenálási gén vagy génpanelbe építése. Így kialakítható egy egyszerűsített diagnosztikus megközelítés - nem pedig az MLPA és második vonalbeli szekvenálás - amivel jelentősen rövidíthető a leletátfordulási idő. Az is nyilvánvaló, hogy ha az új generációs szekvenálási teszt alkalmas a heterozigóta deléció/duplikáció kimutatására, akkor a hordozó tesztelés is realitássá válhat egy tesztből.
A genetikai tanácsadás nagy jelentőséggel bír, hiszen a mutáció de novo vagy öröklött voltát meg kell állapítani, mert az ismétlődési kockázat megítélésében ez rendkívül fontos. Amennyiben az édesanya hordozó, a reproduktív döntéshozatalt prenatális genetikai tesztelés vagy preimplantációs genetikai diagnosztika is segítheti. Ugyan időről-időre felmerül, de a Duchenne izomsorvadás nem része az ajánlott Recommended Uniform Screening Panelnek (92), azaz újszülöttkori szűrése nem indokolt.