Lettera aperta del 07.11.2020 del Dr. Gustavo Aguirre, VMD, PhD, PhD(hc)
Professor of Medical Genetics and Ophthalmology
Section of Ophthalmology
School of Veterinary Medicine
University of Pennsylvania
con le indicazioni aggiornate per gli appassionati ed allevatori di Zwergschnauzer sui nuovi studi riguardanti PRA e le indicazioni in merito al test più affidabile a cui sottoporre i loro soggetti.
In due recenti articoli pubblicati dai gruppi di ricerca di Aguirre e di Lohi, sono stati studiati gli aspetti clinici e genetici dell’atrofia progressiva della retina (PRA) negli Schnauzer nani.
I due articoli hanno descritto risultati in parte contrastanti riguardo alle cause della malattia e la realizzazione del test. A tal fine, abbiamo confrontato le nostre raccolte di dati ed insieme abbiamo individuato nuovi importanti aspetti sull’argomento, dei quali discuteremo brevemente in seguito.
BACKGROUND
Le atrofie retiniche progressive (PRA) sono un gruppo di oculopatie ereditarie che conducono alla cecità e che colpiscono molte razze di cani, tra cui lo Schnauzer Nano (ZS). Molti geni e varianti sono stati implicati ed alcune razze, come lo ZS, sono persino colpite da più forme genetiche di PRA.
Esistono diversi sottotipi di PRA. Nello ZS, la displasia dei fotorecettori (PD) è stata inizialmente segnalata come una malattia autosomica recessiva ad esordio precoce ed è stata considerata un’entità specifica all’interno del gruppo di malattie definite come PRA. Sono stati fatti diversi tentativi per identificare la sua causa genetica; tra questi vi è l’identificazione di una variante del gene della fosducina che in seguito è stata indicata come non associata alla malattia, nonostante alcuni laboratori commerciali continuino ad eseguire il test (Aguirre, informazione non pubblicata).
In aggiunta, uno studio del gruppo di Aguirre che includeva cani meticci di origine ZS, ha riportato una forma di PRA legata al cromosoma X (XLPRA2) causata da mutazioni nel gene RPGR.
Femmine portatrici del gene XLPRA2 erano anche lievemente affette , indicando un’ereditarietà dominante legata al gene X.
Un test genetico denominato “Type A PRA” è stato commercializzato da OptiGen, LLC. Tuttavia, la PRA di tipo A sembra essere estremamente rara: durante i 17 anni durante i quali il test è stato disponibile, non è stato identificato un solo caso positivo nello ZS. Una nuova analisi dei dati pubblicati sulla PD e sulla XLPRA2 dal gruppo di Aguirre e dei dati dell’archivio del campioni di DNA, ha indicato che la PD e la XLPRA2 sono la stessa malattia e che le due patologia non dovrebbero essere considerate come entità separate. Ciò ha portato alla ricerca di ulteriori cause genetiche della PRA nella razza.
PRESENTE
L’articolo del 2019 del gruppo di ricerca di Aguirre riportava una variante strutturale complessa nel gene PPT1 situato nel cromosoma 15 come associata alla PRA nello ZS. Sulla base di tali risultati, un test genetico denominato “PRA di tipo B” è stato commercializzato da OptiGen, LLC. Recentemente, un lavoro diverso pubblicato dal gruppo di ricerca di Lohi, ha mappato la malattia nella stessa regione cromosomica, ma ha proposto una variante nel gene HIVEP3 come responsabile della malattia che è stata chiamata “PRA di tipo 1″.
Le diverse conclusioni raggiunte hanno favorito le discussioni ed il confronto delle raccolte di dati tra i due gruppi e da tali discussioni sono state condotte alcune nuove analisi. Queste nuove analisi hanno evidenziato la difficoltà di genotipizzare la variante PPT1 in modo affidabile su larga scala, impedendoci così di trarre conclusioni finali sull’associazione causale di questa variante alla malattia. Allo stato attuale delle nostre conoscenze, solo il sequenziamento dell’intero genoma può essere utilizzato per genotipizzare in modo affidabile PPT1 e determinare lo stato della malattia; ovviamente questo processo risulta troppo costoso per lo screening della popolazione su larga scala.
Sebbene considerazioni funzionali favorirebbero come causa della malattia il gene PPT1 rispetto alla variante regolatrice HIVEP3, è necessario sviluppare uno strumento efficiente ed economico per genotipizzare la variante PPT1 al fine di stabilire l’identità del vero gene causale.
Nel frattempo, preferiamo fare riferimento alla patologia come HIVEP3/PPT1-PRA e scoraggiare l’uso di entrambe i termini PRA di tipo B o di tipo 1 separatamente per fare riferimento a questa forma di PRA nel ZS.
RACCOMANDAZIONI
Fino a quando non saranno state tratte conclusioni finali sulla causa genetica della PRA nello ZS, la variante HIVEP3 dovrebbe essere quella utilizzata nella esecuzione dei test genetici. I marcatori inizialmente proposti associati con la variante PPT1 non sono affidabili per determinare in modo definitivo il genotipo PPT1 su una larga base di popolazione e non dovrebbero essere utilizzati nei test genetici. È importante sottolineare che quando si testa la variante HIVEP3 si dovrebbe tenere presente che se HIVEP3 non è il gene causale, la ricombinazione tra HIVEP3 e la variante causale produrrebbe risultati di test errati.
Chiediamo cortesemente di rivolgere eventuali domande o commenti a tutti i seguenti autori per ottenere una risposta di gruppo.
Sinceramente vostro,
Gustavo Aguirre, gda@vet.upenn.edu
Leonardo Murgiano, leomur@vet.upenn.edu
Maria Kaukonen, maria.kaukonen@helsinki.fi
Hannes Lohi, hannes.lohi@helsinki.fi
References
1. Murgiano L, Becker D, Torjman D, Niggel JK, Milano A, Cullen C, Feng R, Wang F, Jagannathan V, Pearce-Kelling S, Katz ML, Leeb T, Aguirre GD. 2019. Complex Structural PPT1 Variant Associated with Non-syndromic Canine Retinal Degeneration. G3 (Bethesda);9:425-437.
2. Kaukonen M, Quintero IB, Mukarram AK, Hytonen MK, Holopainen S, Wickstrom K, Kyostila K, Arumilli M, Jalomaki S, Daub CO, Kere J, Lohi H, Do GAC. 2020. A putative silencer variant in a spontaneous canine model of retinitis pigmentosa. PLoS Genet;16:e1008659.
3. Parshall CJ, Wyman M, Nitroy S, Acland G, Aguirre G. 1991. Photoreceptor Dysplasia: An Inherited Progressive Retinal Atrophy of Miniature Schnauzer Dogs. Progress in Veterinary and Comparative Ophthalmology;1:187-203.
4. Zhang Q, Baldwin VJ, Acland GM, Parshall CJ, Haskel J, Aguirre GD, Ray K. 1999. Photoreceptor dysplasia (pd) in miniature schnauzer dogs: evaluation of candidate genes by molecular genetic analysis. J Hered;90:57-61.
5. Zhang Q, Acland GM, Parshall CJ, Haskell J, Ray K, Aguirre GD. 1998. Characterization of canine photoreceptor phosducin cDNA and identification of a sequence variant in dogs with photoreceptor dysplasia. Gene;215:231-239.
6. Zhang Q, Acland GM, Wu WX, Johnson JL, Pearce-Kelling S, Tulloch B, Vervoort R, Wright AF, Aguirre GD. 2002. Different RPGR exon ORF15 mutations in Canids provide insights into photoreceptor cell degeneration. Hum Mol Genet;11:993-1003.