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PurposeGenome sequencing (GS) is expected to reduce the diagnostic gap in rare disease genetics. We aimed to evaluate a scalable framework for genome-based analyses ‘beyond the exome’ in regular care of patients with inherited retinal degeneration (IRD) or inherited optic neuropathy (ION).MethodsPCR-free short-read GS was performed on 1000 consecutive probands with IRD/ION in routine diagnostics. Complementary whole-blood RNA-sequencing (RNA-seq) was done in a subset of 74 patients. An open-source bioinformatics analysis pipeline was optimised for structural variant (SV) calling and combined RNA/DNA variation interpretation.ResultsA definite genetic diagnosis was established in 57.4% of cases. For another 16.7%, variants of uncertain significance were identified in known IRD/ION genes, while the underlying genetic cause remained unresolved in 25.9%. SVs or alterations in non-coding genomic regions made up for 12.7% of the observed variants. The RNA-seq studies supported the classification of two unclear variants.ConclusionGS is feasible in clinical practice and reliably identifies causal variants in a substantial proportion of individuals. GS extends the diagnostic yield to rare non-coding variants and enables precise determination of SVs. The added diagnostic value of RNA-seq is limited by low expression levels of the major IRD disease genes in blood.

Background/aimsTo evaluate the PandAcuity test for visual function testing in a paediatric cohort and to examine its agreement with conventional visual acuity (VA) testing.MethodsPandAcuity scores were determined in 152 children (77 males) aged between 3 and 15 years after VA testing (LEATM-test, E-chart, Landolt-C-rings or numbers). The PandAcuity test consisted of illusions made up from silhouettes of animals ‘hidden’ within zig-zag-patterns of decreasing spatial frequencies. Correlation analyses between PandAcuity score and VA were performed.Results150 children completed the test in at least one eye, 148 in both eyes. The PandAcuity test demonstrated good test–retest reliability (intraclass correlation coefficient=0.89) between two runs. VA and PandAcuity score showed a medium to large correlation (Spearman’s ρ=0.52, p<0.0001). 93% of the children’s visual impairment was classified in the same range by both test types. Receiver operating characteristic analysis of predicted visual impairment showed an excellent agreement with the classification based on VA testing (AUC=0.84).ConclusionThe PandAcuity test is rapid, simple and well accepted, rendering it a suitable supplement for the clinical assessment of VA in children. Because of its counterintuitive application (a higher number of correctly identified images means worse VA), it can be used to cross-validate conventional acuity tests to assure children’s compliance.

Es gibt viele Krankheitsbilder, die von Neurologen und Ophthalmologen gemeinsam behandelt werden, bei denen die optische Kohärenztomographie (OCT) von wichtiger differenzialdiagnostischer Bedeutung ist. Hierbei werden Neurologen hauptsächlich mit zwei Patientenkollektiven konfrontiert: zum einen Patienten mit einem akut ischämischen Geschehen, welche sich mit einer akuten, schmerzlosen monokularen Sehverschlechterung (bei Zentralarterienverschluss) bzw. mit einem monokularen Gesichtsfelddefekt (bei Arterienastverschluss oder anteriorer ischämischer Optikusneuropathie) präsentieren und zum anderen Patienten ohne ophthalmologische Symptomatik, aber mit auffälligen Sehnervenbefunden (Stauungspapille oder Drusenpapille). Diese beiden Patientenkollektive möchten wir in dieser Übersichtsarbeit getrennt voneinander betrachten. Zudem werden wir die wichtigsten OCT-Befunde bei der Optikusneuritis darstellen. Bevor die Krankheitsbilder im Detail beschrieben werden, sollen der OCT-Normalbefund sowie die diagnostischen Möglichkeiten der OCT erläutert werden.

BackgroundVoretigene neparvovec is a gene therapeutic agent for treatment of retinal dystrophies caused by bi-allelic RPE65mutations. In this study, we report on a novel and objective evaluation of a retinotopic photoreceptor rescue.MethodsSeven eyes of five patients (14, 21, 23, 24, 36 years, 1 male, 4 females) with bi-allelic RPE65mutations have been treated with voretigene neparvovec. The clinical examinations included visual acuity testing, dark-adapted full-field stimulus threshold (FST), dark-adapted chromatic perimeter (DAC) with a 30-degree grid, and a 30 degrees grid scotopic and photopic chromatic pupil campimetry (CPC). All evaluations and spectral domain optical coherence tomography were performed at baseline, 1 month and 3 months.ResultsAll except the oldest patient had a measurable improvement of the rod function assessed via FST, DAC or scotopic CPC at 1 month. The visual acuity improved slightly or remained stable in all eyes. A cone function improvement as measured by photopic CPC was observed in three eyes. The gain of the dark-adapted threshold with blue FST and the DAC stimuli (cyan) average correlated strongly with age (R2>0.7). The pupil response improvement in the scotopic CPC correlated with the baseline local retinal volume (R2=0.5).ConclusionsThe presented protocols allow evaluating the individual spatial and temporal effects of gene therapy effects. Additionally, we explored parameters that correlated with the success of the therapy. CPC and DAC present new and fast ways to assess functional changes in retinotopic maps of rod and cone function, measuring complementary aspects of retinal function.

Hintergrund:Voretigen Neparvovec ist ein gentherapeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Netzhautdystrophien, die durch biallelische RPE65-Mutationen verursacht werden. In der vorliegenden Studie berichten wir über eine neuartige und objektive Beurteilung der retinotopen Wiederherstellung der Photorezeptoren. Methoden:Sieben (7) Augen von 5 Patienten (im Alter von 14, 21, 23, 24 und 36 Jahren, davon 1 Mann und 4 Frauen) mit biallelischen RPE65-Mutationen wurden mit Voretigen Neparvovec behandelt. Die klinischen Untersuchungen beinhalteten Visusbestimmungen, einen dunkeladaptierten Vollfeld-Lichtempfindlichkeits-Schwellenwert-Test (full-field stimulus threshold, FST), eine dunkeladaptierte chromatische Perimetrie (dark-adapted chromatic perimeter, DAC) mit einem 30-Grad-Raster und eine skotopische und photopische chromatische Pupillenkampimetrie (CPC) mit einem 30-Grad-Raster. Alle Untersuchungen und die Spectral-Domain-optische Kohärenztomographie wurden bei Baseline sowie nach 1 Monat und nach 3 Monaten durchgeführt. Ergebnisse:Außer bei dem ältesten Patienten war bei allen Patienten nach einem Monat eine messbare Verbesserung der Stäbchenfunktion gemäß FST, DAC oder skotopischer CPC nachweisbar. Der Visus verbesserte sich leicht oder blieb bei allen Augen stabil. Bei drei Augen zeigte sich eine Verbesserung der Zapfenfunktion in der photopischen CPC. Der Anstieg der dunkeladaptierten Lichtempfindlichkeitsschwelle beim FST-Test (blau) und den DAC-Reizen (cyan) korrelierte im Durchschnitt eng mit dem Alter (R2 > 0,7). Die Verbesserung der Pupillenreaktion in der skotopischen CPC korrelierte mit dem Ausgangswert des lokalen Netzhautvolumens (R2 = 0,5). Schlussfolgerungen:Die vorgestellten Protokolle ermöglichen eine Beurteilung der individuellen räumlichen und zeitlichen Effekte der Gentherapie. Darüber hinaus untersuchten wir Parameter, die mit dem Therapieerfolg korrelierten. Die CPC und DAC, die komplementäre Aspekte der Netzhautfunktion messen, bieten eine neue und schnelle Möglichkeit, funktionelle Veränderungen in den retinotopen Karten der Stäbchen- und Zapfenfunktion zu beurteilen.