Estudio de las bases genéticas de la diabetes tipo 2: identificación de variantes de baja frecuencia mediante secuenciación masiva

Abstract

[ES] La diabetes mellitus tipo 2 (DM2) es una de las enfermedades más frecuentes a nivel mundial, contando con más de 3.5 millones de afectados en la población española. Se trata de una patología metabólica de origen multifactorial, desencadenada por la combinación de factores ambientales y genéticos. Mientras que la obesidad representa el mayor factor de riesgo conocido, el componente genético continúa siendo desconocido en gran medida. Numerosos estudios de asociación de genoma completo (GWAS) y, posteriormente, de exoma y genoma mediante secuenciación han identificado una gran cantidad de loci potencialmente implicados en esta patología. Sin embargo, los polimorfismos encontrados únicamente explican el 20% de su heredabilidad. El objetivo del presente proyecto fue validar e identificar nuevas variantes, especialmente poco frecuentes y raras, mediante la secuenciación masiva de amplicones de un total de 4784 individuos pertenecientes al estudio Di@bet.es. Se seleccionaron un total de 6 genes potencialmente relacionados con la DM2 a partir de estudios previos de nuestro grupo. Tras el diseño de cebadores específicos y las pruebas pertinentes de optimización, se procedió a preparar y secuenciar las librerías mediante un sistema NovaSeq 6000 de Illumina. El posterior análisis bioinformático permitió identificar 654 variantes. Veinticuatro variantes de cambio de sentido fueron asociadas de forma significativa con alguna variable clínico-bioquímica, mientras que los SNPs rs56343424 y rs77673441 fueron asociados con la DM2 y obesidad, respectivamente. A pesar de la cantidad de variantes encontradas, es necesario realizar más estudios poblacionales que validen estos hallazgos, así como estudios funcionales que permitan dilucidar los mecanismos moleculares implicados en el desarrollo o protección frente a la DM2.

[EN] Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is one of the most common diseases worldwide, with more than 3.5 million people affected in the Spanish population. It is a metabolic pathology of multifactorial origin, triggered by the combination of environmental and genetic factors. While obesity represents the greatest known risk factor, the genetic factor remains largely unknown. Numerous genome-wide association studies (GWAS) and, subsequently, exome and genome sequencing have identified a large amount of loci potentially involved in this disease. However, the polymorphisms found only explain 20% of their heritability. The aim of this project was validate and identify new variants, especially of low frequency and rare, through targeted sequencing from 4784 individuals belonging to the Di@bet.es study. A total of 6 T2DM-related genes were selected from our previous studies. Following the design of specific primers and the relevant optimization tests, libraries were prepared and sequenced using an Illumina NovaSeq 6000 system. The subsequent bioinformatic analysis allowed the identification of 654 variants. Twenty-four missense variants were significantly associated with some clinical-biochemical variable, while SNPs rs56343424 and rs77673441 were associated with DM2 and obesity, respectively. Despite the number of variants found, it is necessary to conduct more populationbased studies that can validate these findings, as well as functional studies to elucidate the molecular mechanisms involved in the development or protection against T2DM.