Published May 11, 2020 | Version v1
Publication Open

Haplotype-specific PCR for NAT2 diplotyping

Creators

  • 1. Ministry of Public Health
  • 2. Department of Medical Sciences
  • 3. The University of Tokyo

Description

Abstract N-acetyltransferase 2 (NAT2) is an enzyme that acetylates many kinds of drugs, including the antituberculosis drug isoniazid. The NAT2 gene is highly diverse across populations. An individual can be classified as having a slow acetylator (SA), an intermediate acetylator (IA), or a rapid acetylator (RA) phenotype based on its two haplotypes (diplotype) of NAT2 . SA individuals are at a higher risk for isoniazid-induced hepatitis, while the RA phenotype contributes to failure in tuberculosis treatment. Being able to predict individual NAT2 phenotypes is important for dose adjustment of isoniazid. NAT 2 haplotypes are commonly determined via an indirect method of statistical haplotype inference from SNP genotyping. Here, we report a direct NAT2 haplotyping method using haplotype-specific PCR (HS-PCR) for the 6 most commonly found NAT 2 haplotypes: NAT 2*4 , NAT 2*5 B, NAT 2*6 A, NAT 2*7 B, NAT 2*12 A , and NAT 2*13 A . Validation of this HS-PCR method via comparison with a sequencing method in 650 Thai DNA samples (107 RA, 279 IA, and 264 SA samples) showed a concordance rate for diplotype calls of 99.23% (645/650 samples). The discordant results in 5 samples were due to 3 rare NAT2 haplotypes: NAT *5 C ( n = 3), NAT 2*7 C ( n = 1), and NAT 2*11 A ( n = 1). This novel HS-PCR method allows direct NAT 2 diplotyping, enabling the implementation of NAT2 acetylator phenotypes in clinical pharmacogenetic testing.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص N - acetyltransferase 2 (NAT2) هو إنزيم يستخلص العديد من أنواع الأدوية، بما في ذلك عقار الأيزونيازيد المضاد للسل. جين NAT2 متنوع للغاية بين السكان. يمكن تصنيف الفرد على أنه يحتوي على أسيتيلات بطيئة (SA)، أو أسيتيلات وسيطة (IA)، أو نمط ظاهري سريع للأسيتيلات (RA) بناءً على نوعيه الفرديين (النمط المزدوج) من NAT2 . يكون أفراد جنوب أفريقيا أكثر عرضة للإصابة بالتهاب الكبد الناجم عن الإيزونيازيد، في حين يساهم النمط الظاهري للتهاب المفاصل الروماتويدي في الفشل في علاج السل. تعد القدرة على التنبؤ بالأنماط الظاهرية الفردية لـ NAT2 مهمة لتعديل جرعة الإيزونيازيد. يتم تحديد الأنماط الفردية لـ NAT 2 بشكل شائع عبر طريقة غير مباشرة لاستدلال النمط الفردي الإحصائي من التنميط الجيني لـ SNP. هنا، نبلغ عن طريقة التنميط الفردي المباشر NAT2 باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل الخاص بالنمط الفردي (HS - PCR) للأنماط الفردية الستة الأكثر شيوعًا لـ NAT 2: NAT 2*4 و NAT 2*5 B و NAT 2*6 A و NAT 2*7 B و NAT 2*12 A و NAT 2*13 A . أظهر التحقق من صحة طريقة HS - PCR هذه عن طريق المقارنة مع طريقة التسلسل في 650 عينة من الحمض النووي التايلاندي (107 عينات RA و 279 IA و 264 SA) معدل توافق لاستدعاءات النمط المزدوج بنسبة 99.23 ٪ (645/650 عينة). كانت النتائج المتناقضة في 5 عينات بسبب 3 أنماط فردية نادرة من NAT2: NAT *5 C ( n = 3)، NAT 2*7 C ( n = 1)، و NAT 2*11 A ( n = 1). تسمح طريقة HS - PCR الجديدة هذه بالتنميط المباشر لـ NAT 2، مما يتيح تنفيذ الأنماط الظاهرية لأسيتيلات NAT2 في الاختبار الوراثي الدوائي السريري.

Translated Description (French)

Résumé La N-acétyltransférase 2 (NAT2) est une enzyme qui acétylate de nombreux types de médicaments, y compris l'isoniazide, un médicament antituberculeux. Le gène NAT2 est très diversifié entre les populations. Un individu peut être classé comme ayant un phénotype d'acétylateur lent (SA), d'acétylateur intermédiaire (IA) ou d'acétylateur rapide (RA) en fonction de ses deux haplotypes (diplotype) de NAT2 . Les personnes atteintes d'AS courent un risque plus élevé d'hépatite induite par l'isoniazide, tandis que le phénotype de la PR contribue à l'échec du traitement de la tuberculose. Être capable de prédire les phénotypes individuels de NAT2 est important pour l'ajustement de la dose d'isoniazide. Les haplotypes NAT 2 sont généralement déterminés via une méthode indirecte d'inférence statistique des haplotypes à partir du génotypage SNP. Ici, nous rapportons une méthode d'haplotypage NAT2 direct utilisant la PCR spécifique à l'haplotype (HS-PCR) pour les 6 haplotypes NAT 2 les plus couramment trouvés : NAT 2*4 , NAT 2* 5 B, NAT 2* 6 A, NAT 2*7 B, NAT 2*12 A et NAT 2*13 A. La validation de cette méthode HS-PCR par comparaison avec une méthode de séquençage dans 650 échantillons d'ADN thaïlandais (107 échantillons RA, 279 échantillons IA et 264 échantillons SA) a montré un taux de concordance pour les appels diplotypes de 99,23 % (645/650 échantillons). Les résultats discordants dans 5 échantillons étaient dus à 3 haplotypes NAT2 rares : NAT *5 C ( n = 3), NAT 2*7 C ( n = 1) et NAT 2*11 A ( n = 1). Cette nouvelle méthode HS-PCR permet le diplotypage direct de NAT 2, permettant la mise en œuvre de phénotypes d'acétylation de NAT2 dans les tests pharmacogénétiques cliniques.

Translated Description (Spanish)

La N-acetiltransferasa 2 (NAT2) es una enzima que acetila muchos tipos de fármacos, incluido el fármaco antituberculoso isoniazida. El gen NAT2 es muy diverso entre las poblaciones. Un individuo puede clasificarse como que tiene un fenotipo acetilador lento (SA), un acetilador intermedio (IA) o un fenotipo acetilador rápido (RA) en función de sus dos haplotipos (diplotipo) de NAT2 . Los individuos con AS tienen un mayor riesgo de hepatitis inducida por isoniazida, mientras que el fenotipo de AR contribuye al fracaso en el tratamiento de la tuberculosis. Ser capaz de predecir los fenotipos NAT2 individuales es importante para el ajuste de la dosis de isoniazida. Los haplotipos NAT 2 se determinan comúnmente a través de un método indirecto de inferencia estadística de haplotipos a partir del genotipado de SNP. Aquí, informamos un método de haplotipado directo de NAT2 utilizando PCR específica de haplotipo (HS-PCR) para los 6 haplotipos NAT 2 más comúnmente encontrados: NAT 2*4 , NAT 2*5 B, NAT 2*6 A, NAT 2*7 B, NAT 2*12 A y NAT 2*13 A . La validación de este método de HS-PCR mediante comparación con un método de secuenciación en 650 muestras de ADN tailandés (107 muestras RA, 279 IA y 264 SA) mostró una tasa de concordancia para las llamadas de diplotipo del 99,23% (645/650 muestras). Los resultados discordantes en 5 muestras se debieron a 3 haplotipos raros de NAT2: NAT *5 C ( n = 3), NAT 2*7 C ( n = 1) y NAT 2*11 A ( n = 1). Este novedoso método de HS-PCR permite la diplotipificación directa de NAT 2, lo que permite la implementación de fenotipos de acetiladores NAT2 en pruebas farmacogenéticas clínicas.

Files

s41439-020-0101-7.pdf.pdf

Files (354.8 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8fbe559faf2980239289f5d6508b64ce
354.8 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تفاعل البوليميراز المتسلسل الخاص بالنمط الفردي لتنميط NAT2
Translated title (French)
PCR spécifique à l'haplotype pour le diplotypage NAT2
Translated title (Spanish)
PCR específica de haplotipo para la diplotipificación de NAT2

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3021737389
DOI
10.1038/s41439-020-0101-7

Is supplement to
https://openalex.org/W63470768 (Other)
https://openalex.org/W2122673726 (Other)
https://openalex.org/W2103426170 (Other)
https://openalex.org/W2070695203 (Other)
https://openalex.org/W2062852759 (Other)
https://openalex.org/W2043045053 (Other)
https://openalex.org/W2028802551 (Other)
https://openalex.org/W2024262947 (Other)
https://openalex.org/W2007341591 (Other)
https://openalex.org/W1752074755 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1490219607
  • https://openalex.org/W1579775620
  • https://openalex.org/W1850156578
  • https://openalex.org/W1980571658
  • https://openalex.org/W1996151633
  • https://openalex.org/W2018576940
  • https://openalex.org/W2019707057
  • https://openalex.org/W2026198621
  • https://openalex.org/W2027266979
  • https://openalex.org/W2031082289
  • https://openalex.org/W2032982899
  • https://openalex.org/W2067398743
  • https://openalex.org/W2093380647
  • https://openalex.org/W2101398264
  • https://openalex.org/W2110755408
  • https://openalex.org/W2114342603
  • https://openalex.org/W2120754845
  • https://openalex.org/W2132721037
  • https://openalex.org/W2314886178
  • https://openalex.org/W2507542905
  • https://openalex.org/W2770385937
  • https://openalex.org/W2804231155