De meeste niet-verworven focale epilepsieën (NAFE) hebben een veronderstelde genetische etiologie. Het huidige rendement van diagnostische genetische tests bij getroffen patiënten is echter zeer laag. Deze diagnostische lacune vormt een belangrijke belemmering voor een breder gebruik van gen-gerichte therapieën. Toenemend bewijs uit ontleed hersenweefsel van personen met NAFE wijst op een belangrijke rol van pathogene somatische varianten en methyleringsafwijkingen. De meeste NAFE-patiënten ondergaan echter geen hersenoperatie, en het ontbreken van hersenweefsel sluit een genetische en histopathologische diagnose uit. In dit project willen we aantonen dat celvrij DNA (cfDNA) dat circuleert in cerebrospinaal vocht (CSF) en serum van patiënten met NAFE, inclusief individuen met malformaties van corticale ontwikkeling (MCD), gebruikt kan worden om deze diagnostische kloof te overbruggen. Eerst zullen we een deep-sequencing protocol toepassen om nieuwe somatische varianten op te sporen in cfDNA van CSF. Ten tweede zullen we nanopore sequencing gebruiken op natief cfDNA om zowel somatische kopiegetal veranderingen te identificeren als om patiënten te classificeren op basis van afwijkende cfDNA methyleringspatronen die consistent zijn met verschillende subtypes van MCD en focale epilepsie. Door patiënten die epilepsiechirurgie ondergaan te prioriteren voor ons studiecohort, zullen wij de gedetecteerde somatische en epigenetische veranderingen in gepaarde hersenweefsels valideren, en daarmee een schatting geven van de betrouwbaarheid van onze analytische benadering. Door de genetische etiologie en de methyleringsprofielen van de ziekte uit cfDNA te identificeren, kunnen wij de diagnostische opbrengst en de klinische besluitvorming in deze zwaar getroffen populatie verbeteren.

Veelbelovende en uitdagende fundamentele wetenschap: Een derde van de epilepsiepatiënten is therapieresistent en het is aangetoond dat een genetische diagnose meer gerichte behandelingskeuzes mogelijk maakt. Twee derde van deze patiënten blijft echter zonder definitieve genetische diagnose. In dit project zullen we de verborgen genetische oorzaken van NAFE ontmaskeren door een unieke benadering toe te passen die zowel zoekt naar somatische enkelvoudige nucleotide- of kopiegetalvarianten als naar de effectieve pathologische veranderingen in DNA-methyleringspatronen. Dit project verlegt wetenschappelijke en klinische grenzen: het zal nieuwe sequentiemethoden vaststellen en valideren die op hun beurt de weg vrijmaken voor een betere diagnose, classificatie en behandeling van de grote groep geneesmiddelenresistente focale epilepsiepatiënten die geen epilepsiechirurgie ondergaan.