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Genetic Testing in Children with Epilepsy: Report of a Single-Center Experience

Published online by Cambridge University Press:  03 August 2020

So Lee
Affiliation:
Division of Pediatric Neurology, Western University, London, Ontario, Canada
Natalya Karp
Affiliation:
Division of Genetics, Western University, London, Ontario, Canada Department of Paediatrics, Western University, London, Ontario, Canada
Eugenio Zapata-Aldana
Affiliation:
Division of Pediatric Neurology, Western University, London, Ontario, Canada
Bekim Sadikovic
Affiliation:
Molecular Diagnostics Division, Pathology and Laboratory Medicine, Western University, London, Ontario, Canada
Ping Yang
Affiliation:
Cytogenetics Division, Pathology and Laboratory Medicine, Western University, London, Ontario, Canada
Tugce B Balci
Affiliation:
Division of Genetics, Western University, London, Ontario, Canada Department of Paediatrics, Western University, London, Ontario, Canada Children’s Health Research Institute, Western University, London, Ontario, Canada
Asuri N Prasad*
Affiliation:
Division of Pediatric Neurology, Western University, London, Ontario, Canada Department of Paediatrics, Western University, London, Ontario, Canada Children’s Health Research Institute, Western University, London, Ontario, Canada
*
Correspondence to: Asuri N Prasad, Professor in Pediatrics and Clinical Neurosciences, Department of Pediatrics, Faculty of Medicine, Western University and Schulich School of Medicine and Dentistry, ELL-411, Children’s Hospital, London Health Sciences Centre, 800 Commissioners Road East, London, ON N6A5W9, Canada. Email: narayan.prasad@lhsc.on.ca
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract:

Background:

Retrospective observational study to determine diagnostic yield and utility of genetic testing in children with epilepsy attending the Epilepsy Clinic at Children’s Hospital, London, Ontario, Canada.

Methods:

Children (birth–18 years) with epilepsy, who were seen in a 10-year period (January 1, 2008–March 31, 2018), were selected using defined inclusion criteria and by combining clinic datasets and laboratory records.

Results:

In total, 105 children (52.38% male and 47.61% female) with a variety of seizures were included in the analysis. Developmental delay was documented in the majority (83; 79.04%). Overall, a genetic diagnosis was established in 24 (22.85%) children. The diagnostic yield was highest for whole-exome sequencing (WES), at 35.71%. The yield from microarray was 8.33%. Yields of single-gene testing (18.60%) and targeted multigene panel testing (19.23%) were very similar. Several likely pathogenic and pathogenic variants not previously reported were identified and categorized using ACMG criteria. All diagnosed patients underwent a review of anti-seizure medication management and received counseling on natural history of their disease, possible complications, recurrence risks, and possibilities of preimplantation or prenatal genetic diagnosis.

Conclusions:

Our study confirms the multiple benefits of detecting a genetic etiology in children with epilepsy. Similar yields in single versus multigene testing underscore the importance of accurate clinical phenotyping. Patients with epilepsy and their caregivers in Ontario would undoubtedly benefit from repatriation of multigene panels and WES to the province.

Résumé :

RÉSUMÉ :

Le dépistage génétique chez des enfants atteints d’épilepsie : une étude menée dans un établissement hospitalier.

Contexte :

Il s’agit d’une étude observationnelle rétrospective visant à déterminer l’efficacité diagnostique et l’utilité du dépistage génétique chez des enfants atteints d’épilepsie qui ont fréquenté la clinique d’épilepsie du Children’s Hospital à London en Ontario (Canada).

Méthodes :

Ont été sélectionnés des enfants âgés entre 0 et 18 ans qui ont été vus au cours d’une période de 10 ans, soit du 1er janvier 2008 au 31 mars 2018, et qui sont atteints d’épilepsie. Pour ce faire, nous avons, outre l’agencement de données cliniques et de dossiers de laboratoire, défini une série de critères d’inclusion.

Résultats :

Au total, 105 enfants (52,38 % de sexe masculin, 47,61 % de sexe féminin) présentant une variété de troubles convulsifs ont été inclus dans cette étude. Des retards de développement ont été documentés chez la majorité d’entre eux (n = 83), soit 79,04 %. Dans l’ensemble, un diagnostic d’origine génétique a été établi dans le cas de 24 enfants, ce qui représente 22,85 %. L’efficacité diagnostique s’est révélée la plus élevée en ce qui concerne le séquençage de la totalité de l’exome (whole-exome sequencing) (35,71 %). En ce qui regarde les autres techniques de dépistage, nous avons obtenu les taux d’efficacité suivants : puces à ADN (microarrays) 8,33 % ; dépistage au moyen d’un gène unique 18,60 % ; panel multigénique ciblé 19,23 %. Comme on peut le constater, ces deux dernières techniques ont montré des taux d’efficacité très similaires. De plus, de nombreuses variantes pathogènes et probablement pathogènes n’ayant pas été signalées précédemment ont été identifiées et catégorisées au moyen des lignes directrices de l’American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG). Tous les patients diagnostiqués ont également fait l’objet d’une révision de la prise en charge thérapeutique de leurs troubles convulsifs et ont bénéficié de conseils au sujet de l’évolution naturelle de leur maladie, de la possibilité de complications, des risques de récurrence et des possibilités d’un dépistage génétique prénatal ou préimplantatoire.

Conclusions :

Notre étude confirme les bénéfices multiples liés au dépistage d’une étiologie génétique chez des enfants atteints d’épilepsie. Des taux d’efficacité similaires tant en ce qui concerne le dépistage monogénique que multigénique mettent en relief l’importance d’un phénotypage clinique précis. Les patients ontariens atteints d’épilepsie et leurs aidants naturels bénéficieraient à n’en point douter du rapatriement des techniques de panel multigénique et de séquençage de la totalité de l’exome dans la province.

Information

Type
Original Article
Copyright
© The Author(s), 2020. Published by Cambridge University Press on behalf of The Canadian Journal of Neurological Sciences Inc.
Figure 0

Figure 1: Flow chart depicting scheme for patient selection for the study population.

Figure 1

Table 1: Patient demographics and characteristics

Figure 2

Table 2: Genetic investigations and diagnostic yield

Figure 3

Table 3: Results of microarray testing

Figure 4

Table 4: Single-gene testing results

Figure 5

Table 5: Gene panel test results

Figure 6

Table 6: Whole-exome sequencing results

Figure 7

Table 7: Outcomes and impact of genetic testing

Supplementary material: File

Lee et al. supplementary material

Supplementary Table 1

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Supplementary Table 2

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