Applicability of next generation genetic testing in epilepsy through whole exome sequencing

Abstract

Background. Epilepsy affects around 1% of the general population. With strong genetic contributions >50% of cases still remain undiagnosed. Recently, novel genetic testing lead to massive gene discovery, epilepsy included. Objective of the study. Our review highlights the progress in the field of epilepsy genetics and discusses how the genetic architecture of common epilepsies is starting to be unraveled. Material and Methods. Relevant studies were searched using key-words: epilepsy genetics, next-generation sequencing (NGS), whole exome sequencing (WES) – in the PubMed and Google Scholar databases. A study was included if at least 2 of the key-words matched. Results. Since the 1995 finding of CHRNA4 mutation, more than 500 genes were estimated to play a role in epilepsy. To date, WES’s diagnostic rate varies from 12,5% in focal epilepsies to 33% in overall cohorts. The remaining undiagnosed forms are likely multifactorial. However, NGS introduces new challenges, yet to be resolved. Conclusion. Over the past decade, WES studies have increasingly been used to uncover the role of the coding genetic material in the human genome, being a prerequisite for personalized treatment approaches and reducing the epilepsy patient’s “diagnostic odyssey”.

Introducere. Epilepsia afectează aproximativ 1% din populația generală. Cu contribuții genetice marcante, >50% din cazuri rămân încă nediagnosticate. Recent, testarea genetică de nouă generație a dus la descoperirea masivă de noi gene, inclusiv în epilepsie. Scopul lucrării. Review-ul nostru evidențiază progresul în domeniul geneticii epilepsiei și discută modul în care arhitectura genetică a epilepsiilor comune începe treptat să fie dezvăluită. Material și Metode. Studii relevante au fost căutate folosind cuvintele-cheie: genetica epilepsiei, secvențierea de nouă generație (NGS), secvențierea întregului exom (WES) - în bazele de date PubMed și Google Scholar. Un studiu a fost inclus dacă au corespuns cel puțin 2 dintre cuvintele-cheie. Rezultate. De la constatarea în 1995 a mutației în gena CHRNA4, peste 500 de gene au fost descrise având un rol în epilepsie. Până în prezent, rata diagnosticului în WES variază de la 12, 5% în epilepsiile focale la 33% în cohortele generale. Cazurile rămase nediagnosticate sunt probabil multifactoriale. Cu toate acestea, NGS lansează noi provocări, care încă necesită să fie rezolvate. Concluzii. În ultimul deceniu, WES a fost utilizată tot mai mult pentru a descoperi rolul secvențelor codificatoare din genomul uman, fiind o premisă indispensabilă pentru abordarea personalizată și reducerea „odiseei diagnostice” a pacientului cu epilepsie.