Айсберг PVS1.
Часть 1: Верхушка.

Когда интерпретатор только начинает работать с ACMG, мир критериев кажется очень запутанным и неинтуитивным. Но вот 🟥 как глоток свежего воздуха. Стоп-кодон → LoF → сильный критерий → наконец-то что-то понятное!

И многие проходят через стадию: «редкий LoF вариант = вероятно патогенный вариант».
Выношу! Тут даже в OMIM похожие уши и поперечная борозда на ладони по фенотипу! Наконец-то хоть что-то кажется логичным.

Но это ощущение длится недолго. Ровно до момента, пока впервые не увидишь дерево принятия решений от ClinGen…

Со временем становится ясно: 🟥 - один из самых коварных (и переоцененных) критериев. Он прост только на первый взгляд.

Почему?

Потому что настоящий 🟥 начинается не со стоп-кодона или фреймшифта.
Он начинается с вопроса, на который иногда сложно ответить даже опытному интерпретатору:
А действительно ли LoF — установленный механизм развития заболевания для этого гена? И доказан ли он настолько, чтобы тянуть на 🟥?

И здесь важно вспомнить, что в первоначальной версии ACMG/AMP 2015 критерий 🟥был описан гораздо скуднее, без уточнения силы, без подробных нюансов про механизмы, без LoF-интолерантности.
Позже ClinGen переработал и уточнил этот критерий именно потому, что практика показала: «стоп-кодон = патогенность» работает далеко не всегда.

Мы хотим предостеречь интерпретаторов, которые видят pLI = 1, o/e = 0,35 и отсутствие варианта в gnomAD и автоматически ставят вердикт «вероятно патогенный» и выносят вариант в заключение. Именно поэтому мы запускаем цикл постов про 🟥: что на самом деле стоит за LoF, как не попасть в ловушки Джокера и почему 🟥 🔣 🟧 🔣 🟠” давно не работает так, как раньше.

Думайте. Подписаться.

Скука интерпретатора

Айсберг PVS1.
Часть 2: чем LoF отличается от NMD (и при чём тут сам PVS1)

Начнем издалека. Чтобы без слез смотреть на дерево принятия решения от ClinGen, нужно разобраться в четырех независимых сущностях (в виде гномика): LoF, pLoF, NMD и PVS1. Они должны идти в связке, но совпадают далеко не всегда.

1️⃣LoF ≠ NMD

LoF (loss-of-function) — это биологический результат: ген теряет нормальную функцию.
pLoF (predicted loss-of-function) — это варианты, которые предположительно приводят к LoF.
NMD (nonsense-mediated decay) — это клеточный механизм, уничтожающий транскрипты с преждевременными стоп-кодонами.
NMD может приводить к LoF, но LoF совсем не обязан идти через NMD.
Эти термины нельзя использовать как синонимы.

2️⃣Не каждый стоп-кодон вызывает NMD

NMD включается, только если стоп-кодон расположен не в последнем экзоне или не ближе чем 50 п.н. к последнему экзон-экзонному переходу (классическое правило) или >10% от длины транскрипта до конца гена (критерий ClinGen).
Если условия не соблюдены, NMD не включится, и вариант может давать укороченный белок. Такой белок может давать LoF, но еще и dominant-negative (DN) effect, gain-of-function (GoF) или вообще ничего не делать (как безработный админ).

3️⃣LoF может возникнуть и без NMD

Всмысли?😱 А вот так:
🔴 стоп-кодон в последнем экзоне;
🔴 стоп-кодон в единственном экзоне;
🔴фреймшифт, разрушающий критически важный домен;
🔴делеция целого гена;
🔴 нарушение канонического сайта сплайсинга (но об этом мы поговорим в одном из следующих постов…наверное).
То есть NMD — это лишь один путь к LoF, но не обязательный.

4️⃣При чём здесь PVS1

ACMG-2015 трактовали PVS1 легко и приятно: любой pLoF-вариант в LoF-гене = очень сильная поддержка патогенности.
ClinGen полностью это пересмотрел, теперь PVS1 имеет градации: Very Strong / Strong / Moderate / Supporting. PVS1 ослабляется, когда:

🔴 вариант не вызывает NMD;
🔴затронута нетипичная или низкоэкспрессируемая изоформа;
🔴вариант находится в «нечувствительной» к LoF зоне гена;
🔴укороченный белок может быть функционален;
🔴LoF не является доказанным механизмом развития заболевания для этого гена.

5️⃣Когда ген считается LoF-чувствительным (по ClinGen)

LoF считается доказанным механизмом развития заболевания, если выполняются следующие критерии:
1. Для гена описано как минимум несколько патогенных LoF-вариантов, обычно:
🔴 ≥3 независимых pLoF-варианта;
🔴при одинаковом фенотипе;
🔴 у разных неродственных пациентов.
2. Варианты должны быть распределены в разных частях гена, а не все в одном экзоне.
3. Фенотип должен соответствовать потере функции, а не DN/GoF-механизму.
4. Если LoF-варианты встречаются в популяции с высокой частотой → LoF-механизм считается недостоверным.
5. Если ген имеет несколько изоформ → оценка проводится по самой биологически релевантной.

PVS1 можно применять только если LoF-механизм подтверждён по этим критериям.

6️⃣ Почему это нужно в практике

Просто увидеть стоп-кодон — недостаточно. И тут мы переходим к вопросу из предыдущего поста:
1. Запустится ли NMD? (механизм в клетке);
2. Приведёт ли этот вариант к LoF? (биология);
3. Является ли LoF доказанным механизмом развития заболевания для этого гена? (ген-фенотип).

Только если «да» на все три — можно применять PVS1 (на соответствующем уровне).

7️⃣Главное резюме

• NMD ≠ LoF.
• LoF ≠ PVS1.
• Стоп-кодон ≠ патогенность.

Но что тогда делать, если pLoF и LoF не сходятся, но вынести вариант очень хочется? Об этом поговорим в следующий раз.

Думайте. Подписаться.

Скука интерпретатора