Caracterización de las bases moleculares de la neuropatía de Charcot-Marie-Tooth mediante secuenciación de exoma. Análisis de patogenicidad de variantes

Abstract

[ES] La enfermedad de Charcot-Marie-Tooth (CMT) se caracteriza por una amplia heterogeneidad genética con más de 80 genes implicados. Ésta se divide principalmente en dos grandes grupos en función de estudios electrofisiológicos e histopatológicos: CMT desmielinizante y CMT axonal. Aproximadamente el 80% de los pacientes con CMT1 son diagnosticados genéticamente. Sin embargo, sólo alrededor del 60% de los pacientes con CMT2 logran alcanzar el diagnóstico molecular, lo que subraya que aún quedan genes por descubrir. La secuenciación de exoma es una aproximación interesante que permite identificar nuevos genes y nuevas mutaciones implicadas en este grupo de neuropatías. Ahora bien, en una secuenciación de exoma se identifica una media de 30.000 cambios por paciente y determinar cuál de ellos es el causante de la enfermedad es un gran desafío. El análisis de segregación y los predictores informáticos de patogenicidad pueden ayudar, pero no son concluyentes. En la mayoría de casos, se identifican variantes de significado incierto (VUS, acrónimo en inglés) que deben ser investigadas mediante ensayos funcionales. El presente trabajo comprende dos aproximaciones: 1. Análisis de datos procedentes de secuenciación de exoma que consiste en el filtrado de los datos de secuenciación de exoma de pacientes y familiares de tres familias. Una vez seleccionados los cambios candidatos a ser mutaciones causales, estos se investigarán mediante estudios in silico (predicción de patogenicidad y de conservación) y genéticos (análisis de segregación). 2. Investigación de la patogenicidad de la mutación AIFM1 c.629T>C (p.F210S). La citada mutación ha sido identificada en dos hermanos afectados por un cuadro clínico grave de una forma motora CMT. Varias enfermedades han sido asociadas con mutaciones en este gen. La singularidad del cuadro clínico, al tratarse de una neuropatía motora pura, hace que sea preciso obtener evidencias experimentales que demuestran que la mutación afecta el correcto funcionamiento de la proteína. Se ha llevado a cabo un estudio morfológico mitocondrial en fibroblastos de paciente y de control sano para identificar posibles alteraciones patológicas.

[EN] Charcot-Marie-Tooth (CMT) disease displays broad genetic heterogeneity, involving more than 80 genes. CMT is divided into two groups based on electrophysiological and histopathological studies: demyelinating CMT (or CMT1) and axonal CMT (or CMT2). Approximately 80% of CMT1 patients are able to be diagnosed genetically. However, only about 60% of CMT2 patients manage to receive an accurate molecular diagnosis, which underlines that there are still disease genes to be discovered. Exome sequencing is an interesting approach that allows to identify new genes and mutations involved in these neuropathies. Around 30.000 variants per patient are identified in exome sequencing and determining which one is the disease mutation may be challenging. Segregation analysis and informatic predictors of pathogenicity are helpful, but not concluding. In most cases, variants of unknown significance (VUS) are identified and must be investigated through functional assays. This work has two approaches: 1. Data analysis from exome sequencing. The exome sequence filtering from patients and relatives of three families was performed. Once the candidate variants are selected, in silico (pathogenicity and conservation prediction) and genetic (segregation analysis) assays will be performed. 2. Research of the patogenicity of AIFM1 c.629T>C (p.F210S) mutation. This mutation has been identified in two brothers affected by a motor form of CMT. Several diseases have been asociated to mutations in this gene. The singularity of the clinical history makes it necessary to obtain evidences that prove the effect of the mutation on the protein. A mitochondrial morphology assay has been performed in control and patient fibroblasts, in order to identify pathological alterations.