Identificeren van kinderkanker predispositie genen door middel van exome sequencing: een basis voor toegespitste therapie en preventie van kanker

Geschat wordt dat ~10% van alle kanker op de kinderleeftijd het gevolg is van
genetische predispositie. Dit getal is mogelijk een onderschatting omdat het
met name berust op patienten met een herkenbaar klinisch syndroom of een
positieve familiegeschiedenis voor kanker. In de praktijk is het lastig om
kinderkanker ten gevolge van een predispositie te onderscheiden van sporadische
kinderkanker, met name wanneer de maligniteit ontstaat ten gevolgen van een de
novo of recessieve kiembaanmutatie en wanneer het kind geen herkenbaar syndroom
heeft.
Vroegtijdig opsporen van genetische predispositie in een kind met kanker heeft
belangrijke voordelen voor de patient en de familie. Het kan leiden tot een
aangepaste behandeling en vroegdetectie van tweede primaire tumoren. Daarnaast
kunnen familieleden baat hebben bij gerichte screening op tumoren.
Tot voor kort was de detectie van tumor predispositie genen zeer
arbeidsintensief en berustte op grote families met meerdere aangedane personen.
Ten gevolge van recente ontwikkelingen op het gebied van next generation
sequencing (NGS), waaronder whole-exome sequencing, is het mogelijk geworden om
kanker predispositie genen te detecteren in een enkele patient. Dit biedt grote
uitdagingen en mogelijkheden voor de patientenzorg.
Wij vermoeden dat genetische predispositie voor kinderkanker met name
gedetecteerd zal kunnen worden bij patienten met kanker op de kinderleeftijd
en daarnaast een of meer van de volgende kenmerken: verstandelijke beperking,
aangeboren afwijking, een volwassen type kanker ontstaan op de kinderleeftijd,
een eerste of tweede graads verwant met hetzelfde type kanker of een tweede
primaire maligniteit.

Detecteren van pathogene kiembaan mutaties bij patienten met kanker op de
kinderleeftijd en kenmerken suggestief voor genetische predispositie voor
kanker, door middel van exome sequencing. Dit zal resulteren in nieuwe
aangrijpingspunten voor functionele en translationele studies.

We zullen genetische counseling en exome sequencing op kiembaan DNA aanbieden
aan personen met kanker op de kinderleeftijd die voldoen aan de inclusie
criteria en hun ouders..
De exome sequencing data zullen gefilterd worden door bekende varianten uit
internationale databases en onze continue groeiende Radboud Genetics variant
database te excluderen. Kandidaat oorzakelijke varianten (nonsense en
frameshift mutaties, sterk geconserveerde niet synonieme missense mutaties en
canonical splice site mutaties) zullen geselecteerd worden voor nadere analyse,
vogens een vaste volgorde:
a) In eerste instantie zullen we de varianten analyseren die gevonden worden in
een set van ongeveer 150 genen met een bekende rol in kanker predispositie.
Wanneer geen verandering gevonden wordt in deze lijst van genen zullen we:
b) Genen screenen waarin herhaaldelijk kandidaat varianten worden aangetoond in
het totale cohort van geincludeerde patienten. In de eindfase van het project
zal deze analyse nog uitgebreid worden met pathway analyse gebaseerd op bekende
of nieuw ontdekte kanker predispositie genen. DNA van de ouders zal getest
worden middels Sanger sequencen om te bepalen of de varianten van interesse
nieuw ontstaan zijn bij het kind.
c) We zullen een recessief model testen door kandidaat pathogene varianten te
selecteren die in een homozygote of compound heterozygote vorm aanwezig zijn.
De oorsprong van deze varianten zal getest worden middels Sanger sequencing op
DNA van de ouders, waardoor nagegaan wordt of de varianten daadwerkelijk op
twee verschillende allelen liggen.
d) Wanneer bovenstaande analyses geen oorzakelijke mutatie oplevert, zullen we
een de novo model testen door ook het kiembaan DNA van de ouders te exome
sequencen en de data onderling te vergelijken.

Voor een gedetailleerde beschrijving van de onderzoeksopzet verwijzen we graag
naar het research protocol.

Toevalsbevindingen
We zullen de data analyseren volgens een strikte volgorde om toevalsbevindingen
tot een minimum te beperken. Met dit doel zullen de data van de kinderen en hun
ouders ook gescheiden worden bewaard van de Radboud genomic variants database.
Na deze maatregelen bestaat er nog steeds een kans dat we genetische varianten
zullen vinden op basis waarvan een voorspelling gedaan kan worden over risico's
op ziekten die later in het leven van het kind kunnen ontstaan. We beschikken
over een protocol waarin vermeld staat hoe met deze situatie om te gaan. Dit
protocol is reeds goedgekeurd door de CMO regio Arnhem-Nijmegen in het kader
van exome sequencing projecten in de genetische diagnostiek. In de praktijk
betekent dit dat een commissie is samengesteld in het UMC st Radboud die
beoordeelt of informatie verstrekken over een specifieke toevalsbevinding een
gezondheidsvoordeel oplevert voor de patient. Vanzelfsprekend zal dit onderwerp
uitgebreid besproken worden door de klinisch geneticus die de inclusie
verricht.

Venapunties
In de meeste gevallen zullen bloedafnames gecombineerd kunnen worden met
bloedafnames die in het kader van de behandeling voor kanker plaatsvinden en
zullen daarom geen extra belasting vormen voor de patient.