O câncer pediátrico é um grupo complexo de doenças com etiologia multifatorial pouco elucidada. Diversos fatores de risco são associados com o desenvolvimento de tumores pediátricos, podendo ser demográficos, ambientais e/ou intrínsecos, como fatores genéticos. Parte dos casos é decorrente da presença de mutações germinativas altamente penetrantes em genes de predisposição a câncer. Adicionalmente, existe na literatura científica sugestão de associação de técnicas de reprodução assistida, como a fertilização in vitro (FIV), com aumento de risco de câncer pediátrico. Neste estudo, tivemos por objetivos a avaliação do impacto de fatores genéticos e epigenéticos na suscetibilidade ao câncer na infância. A primeira parte do estudo foi a análise de metilação de DNA (metiloma) de sangue periférico de 11 pacientes concebidos por FIV que desenvolveram câncer pediátrico, em comparação a grupos-controle, em busca de epivariantes potencialmente associadas com o risco de câncer pediátrico e FIV. Identificamos hipermetilação na região promotora do gene LHX6 no metiloma do grupo de pacientes FIV, gene que é um provável supressor tumoral - este resultado nos levou a propor que tal epimutação pode ter contribuído para aumento do risco de câncer na infância no grupo de pacientes concebidos por FIV aqui avaliado. Tal achado é preliminar e baseia-se em análise de um grupo pequeno, embora raro, de pacientes; a investigação do padrão de metilação da região promotora do gene LHX6 em grupo maior de crianças concebidas por FIV em comparação a controles poderia avaliar se tal modificação epigenética é um fenômeno que ocorre com frequência neste procedimento. A segunda parte do estudo realizado foi a análise de variantes germinativas raras potencialmente patogênicas de 22 pacientes com câncer pediátrico (sete deles do grupo gerado por FIV), sendo dez pacientes sindrômicos com fenótipos clínicos adicionais (sindrômicos) - por análise cromossômica por microarranjo e sequenciamento de exoma completo. Identificamos variantes germinativas raras, classificadas como patogênicas ou provavelmente patogênicas, em genes reconhecidos de predisposição ao câncer (APC, LZTR1, MUTYH, PTEN, RB1, RECQL4, SQSTM1 e TP53) ou candidatos (JAG1, KAT6A, SETD5 e TNFRSF13B) em 45% dos pacientes. Foi possível identificar variantes germinativas patogênicas ou provavelmente patogênicas em genes reconhecidos de predisposição com padrão de herança dominante, compatíveis com o respectivo tipo tumoral, em 14% dos pacientes (APC, RB1, TP53), também foram detectadas variantes monoalélicas em genes reconhecidos de predisposição com padrão recessivo (MUTYH e RECQL4), em genes candidatos para a predisposição ao câncer (JAG1, KAT6A, SETD5 e TNFRSF13B) e/ou tumores que não são associados com o respectivo gene de predisposição. Com base nos resultados da análise de variantes germinativas, propomos novas associações entre o gene SETD5 com neuroblastoma; PTEN e leucemia mieloide aguda; JAG1 e hepatoblastoma; TNFRSF13B e histiocitose de células de Langherans; KAT6A e astrocitoma. Em quatro dos dez pacientes sindrômicos com câncer pediátrico pudemos identificar variantes associadas de maneira causal ao quadro clínico completo; portanto, em 60% dos pacientes sindrômicos, o quadro clínico não foi totalmente elucidado, mesmo após a realização da análise cromossômica por microarranjo e sequenciamento de exoma completo. Em resumo, a identificação de hipermetilação na região promotora do gene LHX6, bem como de variantes germinativas em genes de predisposição ao câncer, reconhecidos e candidatos, contribuíram para o diagnóstico molecular de parte dos casos e para a elucidação de possíveis causas do câncer pediátrico, além da proposição de novas associações gene/subtipo tumoral.

Childhood cancer is a complex and heterogeneous group of diseases with a yet not fully disclosed multifactorial etiology. Several risk factors are associated with childhood cancer, and they can be demographical, environmental, or intrinsic, such as genetic variants. It is recognized that part of the cases of childhood cancer arise due to highly penetrant mutations in cancer predisposition genes. Additionally, there are evidence in the scientific literature of an association between assisted reproductive technologies, such as in vitro fertilization (IVF), and increased risk of childhood cancer. In the present study, we aimed to analyze genetic and epigenetic factors associated with cancer susceptibility in childhood. In the first part of the study, we performed DNA methylation analysis (methylome) in peripheral blood of 11 patients conceived by IVF who developed childhood cancer, compared to control groups, to search for epivariants potentially associated with childhood cancer risk and IVF. We identified hypermethylation in the promoter region of LHX6 in the methylome of patients conceived by IVF, a gene that is a potential tumor suppressor this finding led us to propose that this epimutation may have contributed to an increased risk of childhood cancer in the group of patients conceived by IVF. This is a preliminary finding based on a small group of patients, albeit rare; the investigation of the methylation pattern of the promoter region of LHX6 in a larger group of children conceived by IVF, compared to controls, could establish if this epigenetic modification is a phenomenon that frequently occurs in this procedure. Next, in the second part of the study, we screened 22 patients with childhood cancer (seven of them from the group conceived by IVF), ten of them were syndromic patients with additional clinical phenotypes (syndromic), for the presence of potentially pathogenic rare germline variants - by chromosomal microarray analysis and whole-exome sequencing. We detected rare germline variants classified as pathogenic or likely pathogenic in 45% of patients, mapped to known (APC, LZTR1, MUTYH, PTEN, RB1, RECQL4, SQSTM1 e TP53) or candidate cancer predisposition genes (JAG1, KAT6A, SETD5 e TNFRSF13B). Pathogenic variants in known cancer predisposition genes with autosomal dominant inheritance, compatible with the respective tumor type, were detected in 14% of patients (APC, RB1, TP53). Monoallelic variants were also detected in known cancer predisposition genes with autosomal recessive inheritance (MUTYH, RECQL4), and candidate cancer predisposition genes (JAG1, KAT6A, SETD5 e TNFRSF13B). Based on these results, we proposed new associations between SETD5 and neuroblastoma; PTEN and acute myeloid leukemia; JAG1 and hepatoblastoma; TNFRSF13B and Langerhans cell histiocytosis; KAT6A and astrocytoma. Four out of the 10 syndromic patients with childhood cancer carried pathogenic germline variants associated with the full clinical picture. Therefore, the phenotype of 60% of the syndromic patients was not fully elucidated even after chromosomal microarray analysis and whole-exome sequencing. The identification of the LHX6 promoter region hypermethylation, as well as rare germline variants in cancer predisposition genes, were crucial for the molecular diagnosis of a portion of cases and elucidation of possible causes of childhood cancer, in addition to disclosing new tumor type/gene associations.