Diagnóstico genético de las distrofias hereditarias de la retina mediante secuenciación masiva y estudios funcionales
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Título: Diagnóstico genético de las distrofias hereditarias de la retina mediante secuenciación masiva y estudios funcionales
Autor: Tatay Quilis, Tamara Xiang
Resumen:
[ES] Las distrofias hereditarias de la retina (DHR) son un conjunto de enfermedades genéticas en las que se produce una degeneración, generalmente progresiva, de las células fotorreceptoras, produciendo una pérdida gradual de la visión, parcial o total. Actualmente, se estima que una de cada 3500 personas se ve afectada por algún tipo de DHR, por lo que están clasificadas como enfermedades raras. La importancia del diagnóstico genético radica en la capacidad de poder proporcionar tanto a los pacientes como a los familiares un consejo genético apropiado; y la posibilidad de incluir a estos pacientes en posibles ensayos clínicos con terapias dirigidas. Sin embargo, el estudio molecular de las DHR resulta complicado debido a la elevada heterogeneidad genética, ya que existen más de 280 genes involucrados en estas enfermedades. Además, estos genes pueden presentar distintos patrones hereditarios. A pesar de que los avances en las técnicas de secuenciación de nueva generación han permitido determinar la causa genética de muchos pacientes, aún hay un gran número de pacientes que siguen sin tener un diagnóstico molecular. Este trabajo, se centra en el diagnóstico genético de una cohorte inicial de 20 pacientes, a través de un enfoque multidisciplinario que integra diversas técnicas moleculares. Por un lado, el análisis inicial genómico permite la obtención de una batería de posibles variantes patogénicas. Estas variantes son validadas mediante la secuenciación por Sanger y se realiza la segregación familiar en el caso de disponer las muestras necesarias. Además, en el caso de algunas de las variantes candidatas que podrían afectar al proceso de splicing se ha demostrado su patogenicidad mediante el estudio funcional de un minigen. Los resultados obtenidos indican que el 10 % de los casos analizados ha sido resuelto con un diagnóstico genético definitivo. Este diagnóstico genético permitirá asesorar a los familiares sobre la posible heredabilidad y riesgo genético de la DHR en la descendencia. En un 40% de ellos, se ha identificado alguna variante genética potencialmente patogénica que podría ser la causa subyacente de la distrofia; aun así, se requieren estudios adicionales para confirmar esta asociación. El 50% restante permanece sin resolución diagnóstica.
[EN] Inherited retinal dystrophies (IRDs) are a group of genetic diseases caused by a degeneration, generally progressive, of the photoreceptor cells, which produces a gradual loss of the vision that can be partial or total. Currently, it is estimated that one in every 3500 people is affected by some type of IRD, therefore, they are classified as rare diseases. The importance of genetic diagnosis relies in the capability to provide to the patients and to the familiars a proper genetic advice, within the possibility to include these patients into potential clinical trials with targeted therapies. Nonetheless, the molecular study of the IRD is complicated due to the elevated genetic heterogeneity, with more than 280 genes involved. Additionally, these genes can expose different inheritance patterns. Even though the advances in the Next Generation Sequencing techniques have enabled the determination of the genetic cause in many patients, there is still a significant number of patients that remain with no molecular diagnosis. This work focuses on the genetic diagnosis of an initial cohort of 20 patients, through a multidisciplinary approach which integrates different molecular techniques. On one side, the initial genomic analysis allows the obtention of a battery of possible pathogenic variants. These variants are validated through Sanger sequencing and familiar segregation is performed in case of disposing the necessary samples. Moreover, if any candidate variant can impact the splicing, its pathogenicity is demonstrated through the functional study of a minigene. The results obtained indicate that 10% of the cases analyzed have been resolved with a definitive genetic diagnosis. This genetic diagnosis will allow family members to receive genetic counseling about the possible inheritability and genetic risk of IRD in offspring. In 40% of them, a potentially pathogenic genetic variant has been identified that could be the underlying cause of the dystrophy; however, further studies are required to confirm this association. The remaining 50% remain without diagnostic resolution.
[ES] Las distrofias hereditarias de la retina (DHR) son un conjunto de enfermedades genéticas en las que se produce una degeneración, generalmente progresiva, de las células fotorreceptoras, produciendo una pérdida gradual de la visión, parcial o total. Actualmente, se estima que una de cada 3500 personas se ve afectada por algún tipo de DHR, por lo que están clasificadas como enfermedades raras. La importancia del diagnóstico genético radica en la capacidad de poder proporcionar tanto a los pacientes como a los familiares un consejo genético apropiado; y la posibilidad de incluir a estos pacientes en posibles ensayos clínicos con terapias dirigidas. Sin embargo, el estudio molecular de las DHR resulta complicado debido a la elevada heterogeneidad genética, ya que existen más de 280 genes involucrados en estas enfermedades. Además, estos genes pueden presentar distintos patrones hereditarios. A pesar de que los avances en las técnicas de secuenciación de nueva generación han permitido determinar la causa genética de muchos pacientes, aún hay un gran número de pacientes que siguen sin tener un diagnóstico molecular. Este trabajo, se centra en el diagnóstico genético de una cohorte inicial de 20 pacientes, a través de un enfoque multidisciplinario que integra diversas técnicas moleculares. Por un lado, el análisis inicial genómico permite la obtención de una batería de posibles variantes patogénicas. Estas variantes son validadas mediante la secuenciación por Sanger y se realiza la segregación familiar en el caso de disponer las muestras necesarias. Además, en el caso de algunas de las variantes candidatas que podrían afectar al proceso de splicing se ha demostrado su patogenicidad mediante el estudio funcional de un minigen. Los resultados obtenidos indican que el 10 % de los casos analizados ha sido resuelto con un diagnóstico genético definitivo. Este diagnóstico genético permitirá asesorar a los familiares sobre la posible heredabilidad y riesgo genético de la DHR en la descendencia. En un 40% de ellos, se ha identificado alguna variante genética potencialmente patogénica que podría ser la causa subyacente de la distrofia; aun así, se requieren estudios adicionales para confirmar esta asociación. El 50% restante permanece sin resolución diagnóstica.
[EN] Inherited retinal dystrophies (IRDs) are a group of genetic diseases caused by a degeneration, generally progressive, of the photoreceptor cells, which produces a gradual loss of the vision that can be partial or total. Currently, it is estimated that one in every 3500 people is affected by some type of IRD, therefore, they are classified as rare diseases. The importance of genetic diagnosis relies in the capability to provide to the patients and to the familiars a proper genetic advice, within the possibility to include these patients into potential clinical trials with targeted therapies. Nonetheless, the molecular study of the IRD is complicated due to the elevated genetic heterogeneity, with more than 280 genes involved. Additionally, these genes can expose different inheritance patterns. Even though the advances in the Next Generation Sequencing techniques have enabled the determination of the genetic cause in many patients, there is still a significant number of patients that remain with no molecular diagnosis. This work focuses on the genetic diagnosis of an initial cohort of 20 patients, through a multidisciplinary approach which integrates different molecular techniques. On one side, the initial genomic analysis allows the obtention of a battery of possible pathogenic variants. These variants are validated through Sanger sequencing and familiar segregation is performed in case of disposing the necessary samples. Moreover, if any candidate variant can impact the splicing, its pathogenicity is demonstrated through the functional study of a minigene. The results obtained indicate that 10% of the cases analyzed have been resolved with a definitive genetic diagnosis. This genetic diagnosis will allow family members to receive genetic counseling about the possible inheritability and genetic risk of IRD in offspring. In 40% of them, a potentially pathogenic genetic variant has been identified that could be the underlying cause of the dystrophy; however, further studies are required to confirm this association. The remaining 50% remain without diagnostic resolution.
URI: http://hdl.handle.net/10251/210067
Fecha: 2024-10-14
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ETSIAMN - Trabajos académicos [3541]
Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica y del Medio Natural