Analysis of mutations in GBA gene in Ukrainian patients with Gaucher disease

Abstract

Gaucher disease (MIM 230800) is the most common storage disorder, caused by hereditary deficiency of the lysosomal enzyme of glucocerebrosidase (EC 3.2.1.45). Human glucocerebrosidase gene (GBA) is mapped to the 1q21 locus, it is 7.5 kb long and consists of 11 exons. According to human gene mutation databases, there are over 300 currently described pathogenic GBA variants, most of them are related to the development of Gaucher disease. Aim. To identify rearrangements in the GBA gene which conditioned the development of Gaucher disease in Ukrainian patients, to compare their spectrum with the variants in patients from Slavonic and other European countries and to evaluate genotype-phenotype associations for this disease. Methods. The Sanger’s method of direct automated sequencing using ABI 3130 analyzer (Applied Biosystems). Results. We identified 96.8 % of mutant alleles in Ukrainian patients with Gaucher disease. Six new and previously not described rearrangements of the GBA gene were identified. Conclusion. The comparison of genotypes with the linical form of the disease demonstrated that our results agree with the currently recognized genotype-phenotype correlations, which allow predicting the type and clinical course of the Gaucher disease to some degree.

Хвороба Гоше (MIM 230800) є найбільш поширеним захворюванням накопичення, яке спричинене спадковим дефіцитом лізосомного ферменту глюкоцереброзідази (EC 3.2.1.45). Ген глюкоцереброзідази (GBA) картований в локусі 1q21, його довжина 7,5 тис. п. н. і складається з 11 екзонів. За даними найбільших баз даних мутацій генів людини, існує більше 300 описаних в даний час патогенних варіантів гена GBA, більшість з них пов’язані з розвитком хвороби Гоше. Мета. Виявлення перебудов в гені GBA, які зумовили розвиток хвороби Гоше у хворих в Україні, порівняння їх частоти і спектру з варіантами у пацієнтів з інших європейських країн, а також оцінка генотип-фенотип асоціації для цього захворювання. Методи. Метод прямого автоматичного сиквенування за Сенгером на аналізаторі ABI 3130 (Applied Biosystems). Результати. Застосування різних молекулярних і генетичних підходів, включаючи пряме секвенування послідовності гена, дозволило нам ідентифікувати 96,8% мутантних алелів у українських пацієнтів з хворобою Гоше. Також були виявлені шість нових раніше не описаних перебудов послідовності гена GBA. Висновки. Порівняння виявлених у пацієнтів генотипів з клінічною формою захворювання показали, що отримані результати не суперечать сучасним визнаним генотип-фенотип кореляціям, які дозволяють певною мірою прогнозувати тип і клінічний перебіг хвороби Гоше.

Болезнь Гоше (MIM 230800) является наиболее распространенным заболеванием накопления, которое вызвано наследственным дефицитом лизосомного фермента глюкоцереброзидазы (EC 3.2.1.45). Ген глюкоцереброзидазы (GBA) картирован в локусе 1q21, его длина 7,5 тыс. п. н. и состоит из 11 экзонов. По данным крупнейших баз данных мутаций генов человека, существует более 300 описанных в настоящее время патогенных вариантов гена GBA, большинство из них связаны с развитием болезни Гоше. Цель. Выявление перестроек в гене GBA, которые обусловили развитие болезни Гоше у больных в Украине, сравнение их частоты и спектра с вариантами у пациентов из других европейских стран, а также оценки генотип-фенотип ассоциации для этого заболевания. Методы. Метод прямого автоматического секвенирования по Сенгеру на анализаторе ABI 3130 (Applied Biosystems). Результаты. Применение различных молекулярных и генетических подходов, включая прямое секвенирование последовательности гена, позволило нам идентифицировать 96,8% мутантных аллелей у украинских пациентов с болезнью Гоше. Также были обнаружены шесть новых ранее не описанных перестроек последовательности гена GBA. Выводы. Сравнение выявленных у пациентов генотипов с клинической формой заболевания показали, что полученные результаты не противоречат современным признанным генотип-фенотипическим корреляциям, позволяющим в определенной степени прогнозировать тип и клиническое течение болезни Гоше.