معماری

موتاسیون‌های HbS، HbC، و HbE بتاگلوبین (HBB)

برای شناسایی آلل‌های رایج بتاگلوبین: HBS، HBC و HBE

پیشینه بیماری

  • هموگلوبین مولکول تترامری است که به صورت برگشت پذیری به اکسیژن در سلول‌های قرمز خون متصل می‌شود. هموگلوبین اصلی بزرگسالان (HbA)، از دو زنجیره بتاگلوبین و 2 زنجیره آلفاگلوبین تشکیل شده است.
  • نقایص در شکل‌گیری کمپلکس هموگلوبین می‌تواند به هموگلوبینوپاتی (ساختار غیر طبیعی هموگلوبین) و آلفا و بتا تالاسمی (عدم تعادل در مقدار زنجیره‌های آلفا و بتا) منجر گردد.
  • کم‌خونی سلول داسی شکل، رایج‌ترین هموگلوبینوپاتی مهم، به وسیله همولیز و انسداد عروق که اندام‌های متعددی را درگیر می‌سازد، مشخص می‌شود. درد و تورم دست‌ و پا معمولاً اولین شاخص این بیماری بوده و عفونت از عوارض شایع آن می‌باشد.
  • اشکال خفیف‌تر هموگلوبینوپاتی می‌تواند منجر به آنمی یا کم‌خونی همولیتیک خفیف یا متوسط گردد.

 

مطالعه شیوع بیماری

  • هموگلوبینوپاتی‌ها شایع‌ترین بیماری‌های تک ژنی هستند با تقریباً 7% از جمعیت جهان که جهش هموگلوبین را حمل می‌کنند.
  • HbS در میان مردم جنوب صحرای آفریقا، هندوستان، و خاورمیانه، شایع‌تر است؛ 10% از آفریقایی-آمریکایی تبارها، یک آلل HbS را حمل می‌کنند. شایع‌ترین شکل بیماری داسی شکل، هموزیگوسیتی HbS است.
  • بیماری داسی شکل، 1 نفر را در میان هر 250 تا 600 هزار آمریکایی- آفریقایی درگیر می‌سازد. HbS عامل 70-60% از بیماری‌های داسی شکل در ایالات متحده آمریکا می‌باشد (1 نفر از 2000 نفر).
  • HbC و HbE عموماً به ترتیب در افراد آفریقای غربی و نژادهای جنوب شرق آسیا رخ می‌دهد.

 

ژنتیک

  • بتا-گلوبینوپاتی‌ها و بتا-تالاسمی‌ها، به دلیل جهش‌های ژن بتا-گلوبین (HBB ) بروز می‌کنند.
  • بیش از 500 واریانت زنجیره بتا، شامل 3 جهش ســــــــــــــــــــــــــــــــــاختاری رایج: HbS (c.20A>T, p.E6V), HbC (c.19G>A, p.E6K) و HbE (c.79G>A, p.E26K)، توصیف شده است.
  • هر 3 واریانت Hb، به وسیله تغییر یک اسید آمینه در زنجیره بتا-گلوبین ایجاد می‌شوند. در حالی که HbS و HbC منجر به ساختار غیرطبیعی زنجیره بتا می‌شوند، جهش HbE، اثربخشی پروسه اسپلایسینگ (به هم پیوستن، splicing) را تحت تأثیر قرار می‌دهد که منجر به کاهش مقدار زنجیره بتا می‌گردد.
  • توارث HbS، HbC، و HbE، اتوزومال مغلوب است.

 

موارد درخواست تست

  • تأیید واریانت غیر طبیعی Hb که با الکتروفورز هموگلوبین یا HPLC شناسایی شده است.
  • تشخیص پیش از تولد زمانی که هر دو والد حامل HbS، HbC و HbE باشند.

 

تفسیر آزمایش

  • هموزیگوت، هتروزیگوت، هتروزیگوت مرکب و ژنوتیپ‌های منفی گزارش می‌شود.
  • منفی: هیچ یک از جهـــــش‌های ژن بتا-گلوبین،HbS (c.20A>T) ، HbC (c.19G>A) و HbE (c.79G>A)، شناسایی نشوند.
  • هتروزیگوت: یک موتاسیون شناسایی شود. هتروزیگوسیتی برای HbS و HbC به شرایط حامل برای بیماری کم‌خونی داسی شکل، دلالت می‌کند. در حالی که هتروزیگوسیتی برای HbE می‌تواند با میکروسیتوز خفیف در ارتباط است.
  • هموزیگوسیتی: در صورتی که دو نسخه از یک جهش شناسایی شود. هموزیگوسیتی HbS با کم‌خونی داسی شکل انطباق دارد. هموزیگوسیتی HbC و یا HbE می‌تواند منجر به کم‌خونی کشنده و میکروسیتوز گردد.
  • هتروزیگوسیتی مرکب: در صورتی که دو جهش متفاوت شناسایی شود. هتروزیگوت‌های ترکیبی HbS/C می‌تواند کم‌خونی کشنده شدید و بیماری شبه داسی شکل را بروز دهد. هتروزیگوسیتی مرکب HbC/E یا HbS/E معمولاً از نظر بالینی خوش‌خیم بوده اما منجر به کم‌خونی می‌گردد.

 

محدودیت‌های تست

  • تنها 3 واریانت جهش رایج در ژن بتا-گلوبین شناسایی می‌گردد.
  • دیگر واریانت‌های بتا و آلفا گلوبین، شناسایی نمی‌شوند.

 

مواد و روش‌ها

  • PCR و انتقال انرژی رزونانس فلئورسانس برای شناسایی HbS (c.20A>T)، HbC (c.19G>A) و HbE (c.79G>A) به کار می‌رود.
  • پروب-پوشاننده- جایگاه چندگانه (multiplex loci-spanning-probe) به طور همزمان، 3 جایگاه را بررسی می‌کند.
  • حساسیت بالینی برای بیماری داسی شکل، بیش از 70% است. برای دیگر هموگلوبینوپاتی‌ها، بر اساس قومیت بیمار متفاوت است.
  • حساسیت و اختصاصیت تحلیلی، بیش از 99% است.

 

آزمایشات مرتبط

  • تعیین توالی بتا گلوبین (HBB)
  • موتاسیون فامیلی بتا گلوبین، تعیین توالی هدفمند
  • موتاسیون فامیلی بتا گلوبین، تعیین توالی هدفمند، جنینی

 

رفرانس‌ها:

  1. Buchanan GR, et al. Sickle cell disease. Hematology Am Soc Hematol Educ Program 2004;35–47.
  2. Clark BE, Thein SL. Molecular diagnosis of hemoglobin disorders. Clin Lab Haematol 2004;26:159–76.
  3. Giardine B, et al. HbVar database of human hemoglobin variants and thalassemia mutations: 2007 Update. Hum Mutat 2007:2(28)206–15.
  4. Pont-Kingdon G, et al. Multiplex genotyping by melting analysis of loci-spanning probes: Beta-globin as an example. BioTechniques 2007;42:193–7.