Caracterización de genes y mutaciones de trastornos del movimiento

Abstract

[ES] Las enfermedades raras (EERR) se definen en la Unión Europea como aquéllas que afectan a 1 persona de cada 2.000. Aunque una enfermedad rara afecta a muy pocos pacientes, se conocen más de 7.000 condiciones, por lo que el número total de enfermos es notable. Así, se estima que en España hay alrededor de 3.000.000 personas que padecen una enfermedad rara. La gran mayoría de ellas son monogénicas, pediátricas e incapacitantes. El desarrollo de las nuevas tecnologías de secuenciación, como la secuenciación de exoma (WES, Whole Exome Sequencing) o de genoma (WGS, Whole Genome Sequencing), han permitido dar pasos de gigantes en el conocimiento de las bases genéticas/genómicas de las EERR, permitiendo el diagnóstico y el consejo genético, y con ello, mejorando la atención que reciben los pacientes con EERR y sus familiares.

En el presente Trabajo Final de Grado se analizarán por filtrado y priorización de variantes de secuenciación de exomas, dos familias con un paciente con trastorno de movimiento. El objetivo es hallar la causa genética de la enfermedad mediante WES para lo que secuenciaremos al niño/a afecto/a y a sus progenitores (WES-trío).

En paralelo, se investigará la patogenicidad de dos variantes genéticas identificadas en familias estudiadas en el laboratorio de Enfermedades Raras Neurodegenerativas.

CASO 1. Niño de 9 años. Padece un trastorno del movimiento extrapiramidal coreo distónico, necrosis estriatal en neuroimagen y discapacidad intelectual. Su estudio mediante WES-trío reveló un cambio de splicing SLC38A6 c.690+2T>G en homocigosis, siendo cada uno de sus progenitores portadores heterocigotos sanos. Esta variante genética se investigará mediante mini-genes con el objetivo de establecer si altera el procesado correcto de splicing y con ello, produce una proteína anómala y por tanto, defectuosa.

CASO 2. Mujer de 40 años. Presenta un cuadro clínico caracterizado por ataxia y temblor, y calcificaciones en neuroimagen. Mediante WES de la paciente se detectaron dos variantes en heterozigosis en PTPN23: p.V133M / p.R1345H. Cada uno de sus progenitores sanos porta uno de estos cambios en heterocigosis. Para determinar si afectan a la correcta función de la proteína, se investigarán las variantes mediante estudios de localización subcelular por inmunofluorescencia en fibroblastos de la paciente. De esta forma, se analizará si alguna o las dos mutaciones altera la localización correcta de la proteína.

[EN] Rare diseases (RDs) are defined in the European Union as those affecting 1 people in 2000. Although a certain rare disease affects very few patients, more than 7000 RDs are known nowadays, meaning that the total number of affected people is quite remarkable. Thus, it is estimated there are over 3 million people suffering a rare disease in Spain. Most of them are monogenic, pediatric, and disabling. The development of new sequencing technologies, such as whole exome sequencing (WES) or whole genome sequencing (WGS), has allowed to take huge steps in the knowledge of the genetic/genomic bases of RDs, enabling diagnosis and genetic counselling and, with it, improving the attention provided to patients suffering RDs and their relatives.

In the current bachelor s thesis, filtering and priorization of exome sequencing variants will be performed, studying two families with a member affected by a movement disorder. The aim is to identify the genetic background of the disease by WES, with this purpose, the affected child will be sequenced, together with his/her parents (WES-trio).

In parallel, the pathogenicity of two genetic variants already identified in families studied by the Rare Neurodegenerative Diseases lab will be explored:

CASE 1. 9-year-old boy. He suffers a choreo dystonic extrapyramidal movement disorder, striatal necrosis in neuroimaging and intellectual disability. WES-trio studies revealed a change in splicing SLC38A6 c.690+2T>G in homozygosity, with each of the progenitors being healthy carrier heterozygotes. This genetic variant will be investigated using minigenes with the aim of knowing if the correct splicing processing is altered and, thereby, an abnormal and, therefore, defective protein is produced.

CASE 2. 40-year-old woman. She shows a clinical picture characterized by ataxia and tremor, together with calcifications in neuroimaging. WES of the patient led to the identification of two variants in heterozygosity in PTPN23: p.V133M / p.R1345H. Each of her parents are healthy and carry one of these changes in heterozygosity. In order to determine if they affect to the accurate protein function, these variants will be analyzed via subcellular localization studies using immunofluorescence in the patient s fibroblasts. This way, if any (or both) mutation affects the correct protein location, it will be detected.