[00: 00: 05] Carlos A. Pardo: Dem Trend folgend, ist es eine große Freude, einen weiteren Kollegen vorzustellen, der die neue Generation von Kinderneurologen darstellt. Das ist Dr. Jafarpour, der im Kinderzentrum hier in LA arbeitet und mit Dr. Jonathan Santoro zusammenarbeitet. Also, gestern haben wir kurz Genetik erwähnt, und das ist ein sehr faszinierendes Thema für die Zukunft, weil wir uns im Grunde auf einen Bereich konzentrieren werden, der die Zukunft der Neuroimmunologie sein wird, was wir tun, um die genetische Komponente in einigen davon zu verstehen die immunologischen Störungen. Also, Dr. Saba, vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, zu dem Treffen zu kommen und etwas über Genetik zu illustrieren.

[00: 01: 12] Dr. Saba Jafarpour: Vielen Dank. Guten Abend allerseits. Ich bin Saba Jafarpour, eine der Assistenzärzte für Neurologie im Children's Hospital Los Angeles. Ich werde über unsere Forschung sprechen, die sich mit der Assoziation seltener Varianten in Genen der Immunregulation mit pädiatrischen Autoimmunerkrankungen des zentralen Nervensystems befasst. Ich habe hier einige unserer Offenlegungen aufgelistet, die sich hauptsächlich auf Dr. Santora beziehen. Autoimmunerkrankungen des Zentralnervensystems sind also eine komplexe Gruppe von Erkrankungen, die durch immunvermittelte Entzündungen im Gehirn und Rückenmark gekennzeichnet sind. Trotz der Unterschiede in Präsentation und Symptomen gibt es ein erhebliches Maß an Überschneidungen zwischen diesen Erkrankungen. Und wir glauben, dass sie wahrscheinlich Ähnlichkeiten in Bezug auf die zugrunde liegenden Mechanismen und die molekularen Mechanismen haben, die diese Krankheiten verursachen. Und deshalb sollte die genetische Grundlage dieser Erkrankungen überlappende Ähnlichkeiten aufweisen.

[00:02:25] Aber über die genetische Grundlage dieser Störungen ist nicht viel bekannt. Unsere Anfälligkeit für verschiedene Krankheiten wird durch die einzigartigen Unterschiede in unserer DNA und in unseren Genen beeinflusst, und diese Unterschiede könnten uns anfälliger oder einem geringeren Risiko für verschiedene Erkrankungen machen. Aus diesem Grund ist es wichtig, die genetischen Unterschiede und Variationen zu verstehen, die zu einem erhöhten Risiko für Autoimmunerkrankungen des zentralen Nervensystems beitragen können. Forscher haben versucht, die genetische Basis von autoimmunen ZNS-Erkrankungen zu identifizieren, und unter diesen Erkrankungen wurde Multiple Sklerose am umfassendsten untersucht. Hauptsächlich die gemeinsamen genetischen Varianten oder die Polymorphismen standen im Mittelpunkt der Untersuchungen durch genomweite Assoziationsstudien.

[00:03:31] In den letzten Jahren gab es jedoch ein zunehmendes Interesse an der Identifizierung der seltenen Varianten, die ebenfalls zum Risiko dieser Krankheiten beitragen könnten. Wie Sie in dieser Abbildung sehen können, können die häufigen Varianten, die durch genomweite Assoziationsstudien identifiziert wurden, eine mäßige oder geringe Wirkung in Bezug auf die Erhöhung des Risikos haben, aber die seltenen Varianten können mäßige oder starke Auswirkungen in Bezug auf ihren Beitrag haben das Risiko. Die seltenen Varianten werden durch Next-Generation-Sequencing-Techniken wie die Untersuchung der Gesamtgenomsequenzierung identifiziert. Und im Vergleich zu genomweiten Assoziationsstudien könnte eine kleinere Probengröße verwendet werden, um mithilfe der Sequenzierung der nächsten Generation zu identifizieren.

[00:04:32] Es gibt im Allgemeinen und insbesondere in der pädiatrischen Population nur spärliche Daten bezüglich der Assoziation seltener Varianten von Genen der Immunregulation bei pädiatrischen und auch erwachsenen Autoimmunerkrankungen und entzündlichen Erkrankungen des zentralen Nervensystems. In unserer Studie versuchen wir daher, diese Frage zu beantworten und diesen Bereich in diesem Thema zu untersuchen. Eine der Implikationen der Identifizierung der genetischen Varianten besteht darin, dass sie uns tatsächlich auf die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen hinweisen und tatsächlich Aufschluss über verschiedene personalisierte oder gezielte Behandlungen geben könnte, die bei diesen Erkrankungen eingesetzt werden könnten. Daher haben wir die Patienten untersucht, die sich in einem Zeitraum von 2.5 Jahren zwischen Juli 2019 und Dezember 2021 in unserer Klinik für pädiatrische Neuroimmunologie und demyelinisierende Erkrankungen am Kinderkrankenhaus in Los Angeles vorstellten genetische Untersuchungen lagen vor.

[00:05:52] Das Durchschnittsalter betrug 13.4 Jahre und 55 % waren weiblich und 50 % waren Hispanoamerikaner oder Latinos, was hier in Los Angeles eine Hauptpopulation darstellt, und eine große Anzahl unserer Patienten hat einen hispanischen Hintergrund. Die Verteilung der klinischen Diagnose wird im Tortendiagramm dargestellt. Wir schlossen Patienten mit Multipler Sklerose sowie MOG-assoziierten Erkrankungen, autoimmuner Enzephalitis, primärer ZNS-Vaskulitis, ADEM, transversaler Myelitis und einigen anderen seltenen entzündlichen ZNS-Erkrankungen wie dem Susac-Syndrom ein. Wir haben Patienten mit Neurosarkoidose, entzündlichen Schlaganfällen und einigen anderen entzündlichen ZNS-Erkrankungen, die hier aufgelistet sind. Sprechen wir also über die genetischen Studien und die verwendeten Methoden. Wie Sie wissen, ist also alles Leben in DNA codiert, und die Sequenzierung der DNA oder die Entschlüsselung des Genoms war eine der bemerkenswertesten Errungenschaften des Menschen in den letzten Jahren.

[00:07:16] Und seit kurzem sind wir mit dem Aufkommen der Sequenzierung der nächsten Generation im Vergleich zu früheren traditionellen Sequenzierungsmethoden in der Lage, die DNA viel schneller und mit geringeren Kosten zu sequenzieren. Es hat es also viel besser verfügbar gemacht und im Grunde das Gebiet der Genetik im Bereich der klinischen Diagnose revolutioniert. Es gibt verschiedene Arten von Sequenzierungstechniken der nächsten Generation, einschließlich der Sequenzierung des gesamten Genoms, die, wie der Name schon sagt, tatsächlich das gesamte Genom untersucht, einschließlich der codierenden und nicht codierenden Regionen. Es gibt auch eine vollständige Untersuchungssequenzierung, die nur die codierenden Regionen betrachtet, und dann gibt es gezielte Genpanels oder eine fokussierte Untersuchungssequenzierung, die eine Liste von Genen durchsucht, die von Interesse oder von klinischer Relevanz sind.

[00:08:18] In unserer Studie hatten wir tatsächlich Daten, die das zielgerichtete Gen-Panel verwendeten, das 155 Gene umfasste, die an der Immunregulation beteiligt sind. 77.8 % der in unsere Studie eingeschlossenen Patienten hatten also tatsächlich seltene Varianten von Immunregulationsgenen. Wir haben 88 einzigartige Varianten von 55 Genen identifiziert, einschließlich derjenigen, die ich hier aufgelistet habe. Und die häufigste Anzahl von Varianten wurde auf dem 13D-Gen identifiziert. Hier sehen Sie Gene, die die in unserer Studie identifizierten seltenen Varianten beherbergen, die basierend auf der klinischen Diagnose gruppiert sind. Eine große Anzahl unserer Patienten hatte MOGAD und MS. Also haben wir mehr Genvarianten in diesen Gruppen identifiziert. Aber da wir mehr Patienten mit anderen Diagnosen einbeziehen, können wir sehen, dass wir seltene Varianten dieser Gene auch bei anderen Diagnosen identifizieren können.

[00:09:43] Wir untersuchten auch die funktionelle Wirkung dieser Varianten und wie die Variation in den Genen tatsächlich die Funktion der Gene verändern könnte. Um vorherzusagen, ob eine Variation im Gen die Funktion beeinflussen kann, gibt es ein Bewertungssystem, den CADD-Score, der die funktionelle Wirkung vorhersagt, und ein Score von mehr als 10 wird als schädlich angesehen. Also schädliche Wirkung auf die Genfunktion. Und ein Großteil der von uns identifizierten Varianten hatte tatsächlich einen hohen CADD-Score. Der Median lag bei 21.3. Mindestens die Hälfte der Varianten hatte also einen CADD-Wert von 21.3 und mehr. Das sagt uns also, dass diese Variationen in den Genen wahrscheinlich die Funktion der Gene stören, die an der Immunregulation beteiligt sind.

[00:10:52] Die Gene, die untersucht und in der Tafel aufgelistet werden, sind mit verschiedenen Erkrankungen der Immundysregulation verbunden, aber ich möchte einige dieser Erkrankungen hervorheben, bei denen neurologische Manifestationen zuvor berichtet und damit in Verbindung gebracht wurden. Einige dieser Gene, das STXPP2- und das UNC13D-Gen, sind also mit familiärer hämophagozytischer Lymphohistiozytose oder familiärer HLH assoziiert. Familiäres HLH ist also eine entzündliche Erkrankung, bei der das Immunsystem tatsächlich aktivere Immunzellen und auch übermäßige Mengen an Immunproteinen wie Zytokinen produziert. Es gibt also Entzündungen in verschiedenen Teilen des Körpers, es gibt Fieber und auch Entzündungen in Leber und Milz. Außerdem haben mehr als die Hälfte der Patienten mit familiärer HLH neuroinflammatorische Befunde. Bei einer großen Zahl dieser Patienten ist also auch das ZNS beteiligt.

[00:12:08] Einige der anderen Gene, die wir in Bezug auf seltene Varianten in diesen Genen gefunden haben, die zuvor als Ursache eines Aicardi-Goutières-Syndroms berichtet wurden. Das Aicardi-Goutières-Syndrom ist also eine seltene genetische Erkrankung, die auch das Gehirn, das Rückenmark und das Immunsystem betrifft. Und in diesem Zustand schaltet sich das Immunsystem tatsächlich auf destruktive Weise ein und verursacht Schäden an der weißen Substanz im ZNS. Oder es verursacht Leukodystrophie sowie globale Entwicklungsverzögerungen und kognitive Verzögerungen als Folge der Entzündung im Gehirn. Also, eines der anderen Gene, die zuvor mit familiären, aber wie allen entzündlichen Syndromen in Verbindung gebracht wurden, wurde zuvor mit MOGAD und als eine Art prognostischer Faktor bei MOGAD und auch bei NMOSD und granulomatösen neuroinflammatorischen Zuständen beschrieben.

[00:13:32] Und NOD2, das zuvor als der stärkste genetische Risikofaktor für Morbus Crohn bekannt war und auch im Zusammenhang mit neuroentzündlichen Erkrankungen wie Rasmussen-Enzephalitis und ZNS-Granulomatose berichtet wurde. Dies sind also diejenigen, über die zuvor in der Literatur berichtet wurde, aber unsere Studie zeigt, dass es sich um zuvor neue Daten handelt, die wir von unseren Patienten erhalten haben, was die Tatsache unterstützt, dass diese wahrscheinlich auch an neuroentzündlichen Erkrankungen beteiligt sind. Wir führten auch Pathway-Analysen durch und gruppierten im Wesentlichen Gene, die an ähnlichen biologischen Signalwegen oder molekularen Mechanismen beteiligt sind. Und einer der Wege, der den Genen gemeinsam war, von denen wir in dieser Studie Varianten gefunden haben, war kein Signalweg.

[00:14:40] NOD-ähnliche Rezeptoren sind also eine Gruppe von Rezeptoren, die im angeborenen Immunsystem als Reaktion auf verschiedene Arten von Infektionen verwendet werden. Und die Funktion dieses Weges besteht darin, die Produktion von entzündungsfördernden Zytokinen und Chemokinen zu fördern. Es treibt also die Immunantwort an, wenn eine bakterielle oder virale Infektion vorliegt. Der andere entstandene Weg war der Weg der entzündlichen Darmerkrankung. Der molekulare Mechanismus dieses Weges umfasst also auch den NOD2-Signalweg. Also, ähnlich wie ich es bereits erwähnt habe. Ich habe auch erwähnt, dass Variationen in NOD2 der stärkste genetische Risikofaktor für Morbus Crohn sind. Aber unsere Daten sowie einige andere Daten deuten darauf hin, dass es auch einen Zusammenhang mit neuroentzündlichen Erkrankungen geben könnte. Und die Identifizierung dieser Signalwege könnte wichtig sein, da wir jetzt über spezifische Arme des Immunsystems nachdenken können, die möglicherweise stärker an neuroentzündlichen Erkrankungen beteiligt sind, und die Auswirkungen auf die Entwicklung gezielter Behandlungen haben können, wenn wir wissen, welche Teile oder welche Signalwege stärker beteiligt sind unter diesen Bedingungen.

[00:16:23] Unsere Daten deuten also darauf hin, dass die NOD2-Signalgebung ein attraktiver Kandidat für weitere Untersuchungen und Targeting bei pädiatrischen und autoimmunen und entzündlichen ZNS-Erkrankungen sein könnte. Zusammenfassend bleibt also die genetische Basis von Autoimmunerkrankungen und entzündlichen ZNS-Erkrankungen weitgehend unbekannt. Und in unserer Studie beobachteten wir eine hohe Identifikationsrate seltener und seltener Varianten in Immunregulationsgenen. Wir haben 88 einzigartige Varianten von 55 Genen identifiziert, einschließlich der hier aufgeführten. Pathway-Analysen zeigten eine Anreicherung der NOD2-Rezeptorsignalisierung innerhalb unserer Patientenpopulation. Diese Ergebnisse könnten also Aufschluss über die zugrunde liegenden Mechanismen von Autoimmunerkrankungen des ZNS geben und therapeutische Implikationen haben. Ich möchte meinem Mentor Dr. Jonathan Santoro und meinen anderen Co-Autoren am Jones Hospital of Los Angeles danken. Und damit stehe ich gerne für Fragen zur Verfügung.

[00: 17: 50] Zuschauer: Zwei kurze Fragen. Können Sie mitteilen, welches zielgerichtete genetische Panel verwendet wurde, war es das gleiche für alle Ihre Patienten?

[00: 17:56] Dr. Saba Jafarpour: Ja, es war das Invitae Autoinflammation and Autoimmunity Syndrome Panel.

[00: 18: 01] Zuschauer: Okay.

[00: 18: 02] Dr. Saba Jafarpour: Ja.

[00: 18: 03] Zuschauer: Und dann weiß ich nicht, ob Sie sagen konnten, ob viele dieser Zustände autosomal-rezessiv waren und ob es sich bei diesen Patienten um einen homo- oder heterozygoten Befund handelte?

[00: 18: 11] Dr. Saba Jafarpour: Ja. Alle Varianten, die wir gefunden haben, waren also heterozygot. Es gibt verschiedene autosomal dominante oder rezessive Berichte über Erkrankungen, die mit diesen Genen assoziiert sind, aber unsere Patienten hatten nicht den Phänotyp dieser Erkrankungen. Deshalb denken wir, dass dies wahrscheinlich ein separater Prozess ist.

[00: 18: 33] Zuschauer: Groß. Vielen Dank.

[00: 18: 34] Dr. Saba Jafarpour: Danke.

[00: 18:37] Carlos A. Pardo: Vielen Dank. Es war eine sehr wichtige Informationsquelle. Vielen Dank, Saba. Genetik ist Teil der Zukunft in der Medizin. Es war in den letzten 20 Jahren Teil der Medizin, aber ich denke, dass ich es mag, dass Sie sich an die vier Buchstaben A, T, C, G erinnern. Okay. Das sind also die vier Buchstaben, die für die DNA entscheidend sind. Ist das richtig, Saba? Okay. A, C, T, G, und ich werde Ihnen sagen, warum Sie darauf achten müssen.