Epigenetische Signaturen

Erkrankungsspezifische epigenetische Signaturen

Pathogene Varianten, insbesondere in Genen, die an der Regulierung epigenetischer Prozesse und der Chromatinstruktur beteiligt sind, können ein sehr spezifisches, genomweites Methylierungsprofil ergeben, dass sich signifikant vom Methylierungsprofil in Kontrollkohorten unterscheidet. Dieses spezifische Profil wird als "Episignatur" bezeichnet.

Eine solche Episignatur wurde inzwischen für mehr als 60 Krankheiten klinisch validiert und kann bei unterschiedlichen Fragestellungen angefordert werden:
  • ID 1019_Syndrome mit multiplen kongenitalen Anomalien (auch ohne ID)
    CHD7, CREBBP, EP300, FANCA, FANCC, FANCD2, FANCG, FANCI, FANCL, KAT6B, KDM6A, KMT2D, POGZ, PQBP1, PRR12, ZNF699
  • ID 1022_Syndrome mit Epilepsie
    ANKRD11, ATRX, CHD2, HNRNPU, KANSL1, MEF2C, NIPBL, RAD21, SETD1B, SLC32A1, SMC1A, SMC3, TCF4, TET3
  • ID 1023_Syndrome mit Intelligenzminderung und Verhaltensauffälligkeiten bzw. Autismus-Spektrumsstörung
    ADNP, ARID1A, ARID1B, ARID2, ATRX, BCL11B, BRWD3, CCNK, CDK13, CHD4, CHD8, CREBBP, CTCF, DNMT3A, DYRK1A, EED, EHMT1, EP300, EZH2, FAM50A, H1-4, JARID2, KAT6A, KMT5B, MEF2C, MSL2, NIPBL, NSD1, POGZ, RAD21, SETD1B, SETD2, SETD5, SLC32A1, SMARCA2, SMARCA4, SMARCB1, SMC1A, SMC3, SOX11, SRSF1, TCF4, TET3, TRIP12, USP7, YY1
  • ID 1027_Syndrome mit Makrozephalie / Makrosomie / Adipositas und Entwicklungs-verzögerung
    BRWD3, CHD4, CHD8, DDB1, DNMT3A, EED, EZH2, FAM50A, H1-4, NSD1, PHF6, PHIP, SETD2, TET3, TRIP12, UBE2A, ZNF711
  • ID 1024_Syndrome mit Kleinwuchs
    ANKRD11, CREBBP, EP300, FAM50A, FANCA, KDM3B, KDM5C, KDM6A, KMT2A, KMT2D, PQBP1, SIN3A, SRCAP
Referenzen:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK550348/
PMIDs: 30459321, 29304373, 30929737
Eine epigenetische Signaturanalyse ist als Stufendiagnostik sinnvoll, wenn…
  • eine diagnostische Exomanalyse keine molekulare Diagnose ergeben hat, aber weiterhin der starke Verdacht auf eine (syndromale) Entwicklungsstörung besteht. Bei Nachweis einer gen- oder gengruppenspezifischen epigenetischen Signatur kann eine Re-Evaluation der entsprechenden Sequenzierdaten oder eine erweiterte Sequenzierung inklusive nicht-kodierender Bereiche sinnvoll sein, um eine zu vermutende primäre krankheitsursächliche Veränderung zu identifizieren.
  • in der diagnostischen Sequenzierung (Panel/Exom/Genom) eine unklare Sequenzvariante identifiziert wurde, für die eine spezifische epigenetische Signatur bekannt ist. Der Nachweis einer charakteristischen epigenetischen Signatur würde bei einem passenden klinischen Bild auf die mögliche Krankheitsursächlichkeit der Variante deuten und eine klinische Verdachtsdiagnose erhärten.