Zum genotypischen und phänotypischen Spektrum der North-Carolina-Macular-Dystrophy (NCMD) bei Sequenzvariationen in PRDM13 und IRX1

Abstract

Bei der North-Carolina-Macular-Dystrophy (NCMD) handelt es sich um eine seltene autosomal-vererbte Erkrankung der Netzhaut. Die betroffenen Patienten zeigen im Bereich der Makula degenerative bis hin zu vernarbenden Veränderungen, die sich hinsichtlich ihrer Ausprägung auch innerhalb einer Familie unterscheiden. Bisherige Untersuchungen konnten eine Korrelation der North-Carolina-Macular- Dystrophy (NCMD) mit den Genen PRDM13 und IRX1 zeigen. Es wurde von drei verschiedenen Sequenzvarianten V1 – V3 im Promotor-Kontroll-Bereich (PKR) von PRDM13 berichtet. Des Weiteren wurden Copy-Number-Variations (CNV) in Form von Tandemduplikationen in PRDM13 und IRX1 entdeckt. In Bezug auf die North-Carolina-Macular-Dystrophy (NCMD) wurde die Patientendatenbank des Labors für Molekulare Ophthalmologie der Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde der Justus-Liebig-Universität Gießen phänotypisch und genotypisch ausgewertet. Im Rahmen dieser Arbeit wurden fünf verschiedene Sequenzvarianten (M1 – M5) innerhalb der Promotor-Kontroll-Region von dem PRDM13-Gen ermittelt. Darunter wurde in zwei Indexpatienten die Sequenzvariante V2 (≡M3) vorgefunden. Eine Tandemduplikation in PRDM13 oder IRX1 konnte nach Etablierung entsprechender Positivkontrollen in den untersuchten Patienten nicht festgestellt werden. Um die detektierten Sequenzvarianten in PRDM13 zu beurteilen, wurde in der vorliegenden Arbeit ein Luciferase-Reporterassay entwickelt. Mehrere Messreihen zeigten auf, dass die Sequenzvarianten eine veränderte Genexpression in PRDM13 bewirkten, indem sie die Luciferase-Aktivität der Versuchsreihe beeinflussen. Basierend auf den Ergebnissen des Luciferase-Assays wird in dieser Arbeit angenommen, dass es sich bei der Promotor-Kontroll-Region von PRDM13 um einen Silencer handelt. Im Rahmen der Phänotypisierung wurden deutliche Unterschiede der makulären Vernarbungen vorgefunden. Die Ergebnisse der Fundusautofluoreszenzen ermöglichen ein weiteres Grading zu der bisherigen Klassifizierung über Fundusphotographien. Durch eine analytische Untersuchung der optischen Kohärenztomographie (OCT) mithilfe der DiOCTA Software konnten die makulären Läsionen quantifiziert werden und den einzelnen Netzhautschichten zugeordnet werden. Hierbei zeigt sich vor allem das retinale Pigmentepithel (RPE) und die innere Körnerschicht (INL) betroffen. Die Ergebnisse dieser Arbeit unterstützen insgesamt die Berichte bisheriger Studien, dass eine Überexpression des PRDM13-Gens durch Unterdrückung der Silencer- Funktion der Promotor-Kontroll-Region als Ursache einer North-Carolina-Macular- Dystrophy (NCMD) anzunehmen ist.