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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.5.2021.tde-11112021-094500
Documento
Autor
Nome completo
José Antônio Diniz Faria Junior
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2021
Orientador
Banca examinadora
Domenice, Sorahia (Presidente)
Guerra, Andréa Trevas Maciel
Krepischi, Ana Cristina Victorino
Toralles, Maria Betania Pereira
Título em português
Papel da variação do número de cópias genômicas na etiologia de pacientes sindrômicos com diferenças/distúrbios do desenvolvimento sexual
Palavras-chave em português
Deleção cromossômica
Disgenesia gonadal
Duplicação cromossômica
Polimorfismo de nucleotídeo único
Síndrome adrenogenital
Transtornos 46 XX do desenvolvimento sexual
Transtornos do cromossomo sexual no desenvolvimento sexual
Transtornos ovotesticulares do desenvolvimento sexual
Resumo em português
As diferenças/distúrbios do desenvolvimento sexual (DDS) afetam 1:1000-4500 nascidos vivos, ocorrendo quando o desenvolvimento do sexo cromossômico, gonadal ou genital são atípicos. Didaticamente as DDS são classificadas em grupos de acordo com o cariótipo do paciente (DDS associada a anormalidades cromossômicas, DDS 46,XY, DDS 46,XX), com o tipo de defeito identificado (alterações do desenvolvimento gonadal, defeitos enzimáticos, defeitos no receptor hormonal) e alterações genéticas quando identificadas. O diagnóstico precoce de uma criança portadora de DDS é fundamental para a obtenção de um bom resultado terapêutico e uma boa qualidade de vida. A pesquisa de mutações em genes-alvo pelo tradicional método de Sanger esclarece apenas cerca de 50 % da etiologia das DDS. As novas estratégias de sequenciamento como as técnicas de array (SNP array e array CGH) possibilita a avaliação de todo o genoma em busca de variações do número de cópias gênicas, o que auxilia não só a identificação de variantes patogênicas em genes já conhecidos, como também a identificação de novos loci cromossômicos envolvidos na etiologia dos DDS, principalmente em pacientes com múltiplas anormalidades sindrômicas. O objetivo deste estudo foi estabelecer o diagnóstico molecular em pacientes com DDS sindrômicos acompanhados no ambulatório da Unidade de Endocrinologia do Desenvolvimento do HC/FMUSP utilizando as metodologias de análise de array genômico (SNP-array). Vinte e dois pacientes portadores de DDS associadas a alterações sindrômicas em diversos sistemas além do trato genital foram incluídos no estudo e foram submetidos à pesquisa de variações do número de cópias (CNVs) através da técnica de bead array utilizando o ensaio Infinium CytoSNP-850K BeadChip® da plataforma Illumina® e o CytoScan HD 750K da Affymetrics®. As CNVs identificadas foram comparadas com diferentes bancos de dados públicos como: UCSC Genome Browser, Database of Genomic Variants e DECIPHER Database of Chromosomal Imbalance and Phenotype in Humans Using Ensemble Resources. Um total de 229 CNVs foram identificadas: 126 deleções, 66 duplicações e 37 perdas do estado de heterozigose. O tamanho das CNVs encontradas variou de 2,8Kb a 12,7Mb. Nove CNVs em seis pacientes diferentes foram consideradas patogênicas ou provavelmente patogênicas após análise em ferramentas de predição in silico. Em dois pacientes foi estabelecido o diagnóstico de DDS 46,XX SRY + associado ao ganho de cópia genômica de fragmento de 7Mb de Yp. Além dos fragmentos de Y, duas deleções, uma de 1,7Mb na região 3q29 em um paciente e outra de 9Mb na região Xp22.33 em outro paciente, foram reveladas pela técnica de array, justificando o fenótipo sindrômico em ambos os pacientes. Duas CNVs patogênicas associadas à atipia genital e características sindrômicas foram identificadas em dois pacientes portadores de DDS 46,XY: uma deleção de 11,6Mb localizada na região cromossômica 10q25.3-26.2 e uma deleção de 10,9Mb na região 13q33.1. Os genes FGFR2 e EMX2 (10q) e EFNB2 (13q) previamente relacionados com o desenvolvimento gonadal em humanos e camundongos apresentavam uma redução no número de cópias nesses pacientes. Em um terceiro paciente DDS 46,XY identificou-se uma duplicação na região 14q11.2-q12 de 6,5 Mb associada a uma deleção na região 21p11.2-q21.3 de 12,7Mb. A síndrome de deleção de genes contíguos 21q é descrita em indivíduos com um espectro de fenotípico amplo, incluindo malformações genitourinárias, cardíacas e neurológicas, porém até o momento nenhum gene candidato nesta região cromossômica foi relacionado à condição de DDS. Em um paciente portador de DDS 46,XY, atraso do desenvolvimento neuropsicomotor e catarata congênita, uma deleção de 12Kb no cromossomo 10 foi associada à condição de catarata congênita. Variantes no gene PITX3, contido na região deletada, foram previamente relacionadas a malformações oculares. Nessa região cromossômica, nenhum gene candidato foi associado à condição de DDS. A técnica de SNP-array permitiu estabelecer a etiologia molecular em 40% (2 de 5) dos pacientes com DSD 46,XX e em 17,6% (3 de 17) dos pacientes com DDS 46,XY. Em um dos pacientes DDS 46,XY os achados no array contribuiu para esclarecer parcialmente o fenótipo sindrômico do paciente, mas não condição de atipia genital associada. A técnica de array contribuiu para o diagnóstico em 27,3% dos pacientes DDS sindrômicos analisados neste estudo
Título em inglês
Evaluation of genomic copy number variations in the etiology of syndromic patients with sexual development disorders
Palavras-chave em inglês
46 XX disorders of sex development
Adrenogenital syndrome
Chromosomal duplication
Chromosome deletion
Disgenesia gonadal
Ovotesticular disorders of sex development
Polymorphism single nucleotide
Sex chromosome disorders of sex development
Resumo em inglês
Differences/disorders of sexual development (DSD) affect 1:1000-4500 live births, occurring when the development of chromosomal, gonadal or genital sex is atypical. Didactically, DSD are classified into groups according to the patient's karyotype (DSD associated with chromosomal abnormalities, 46,XY DSD, 46,XX DSD), with the type of defect identified (changes in gonadal development, enzyme defects, defects in the hormonal receptor) and genetic changes when identified. The early diagnosis of a child with DSD is essential for obtaining a good therapeutic result and a good quality of life. The search for mutations in target genes using the traditional Sanger sequencing method explains only about 50% of the etiology of DDS. New sequencing strategies such as array techniques (SNP array and CGH array) make it possible to evaluate the entire genome in search of variations in the number of gene copies, which helps not only to identify pathogenic variants in already known genes, but also the identification of new chromosomal loci involved in the etiology of DDS, especially in patients with multiple syndromic abnormalities. The objective of this study was to establish the molecular diagnosis in patients with syndromic DSD followed at the outpatient clinic of the Development Endocrinology Unit of HC/FMUSP using the genomic array analysis methodologies (SNP-array). Twenty-two patients with DSD associated with syndromic features in several systems other than the genital tract were included in the study and underwent search for variations in the genomic copy number (CNVs) using the Infinium CytoSNP-850K BeadChip® from the Illumina® platform and the CytoScan HD 750K from Affymetrics®. The identified CNVs were compared with different public databases such as: UCSC Genome Browser, Database of Genomic Variants (DGV) and the Database of Chromosomal Imbalance and Phenotype in Humans Using Ensemble Resources (DECIPHER). A total of 229 CNVs were identified: 126 deletions, 66 duplications and 37 losses of heterozygosity. The size of the CNVs found ranged from 2.8Kb to 12.7Mb. Nine CNVs in six different patients were considered pathogenic or probably pathogenic after analysis in silico. In two patients, a diagnosis of 46,XX SRY + DSD was established, associated with the gain of a genomic copy of a 7Mb fragment of Yp. In addition to the Y fragments, two deletions, one of 1.7Mb in the 3q29 region in one patient and another of 9Mb in the Xp22.33 region in another patient, were revealed by the array technique, justifying the syndromic phenotype in both patients. Two pathogenic CNVs associated with genital atypia and syndromic characteristics were identified in two patients with 46, XY DSD: a 11.6 MB deletion located in the chromosomal region 10q25.3-26.2 and a 10.9 MB deletion in the 13q33.1 region. The FGFR2 and EMX2 (10q) and EFNB2 (13q) are genes previously related to gonadal development in humans and mice and showed a reduction in copy number in these patients. In a third 46,XY DSD patient, we identified a duplication in the 14q11.2-q12 region of 6.5 Mb associated with a deletion in the 21p11.2-q21.3 region of 12.7Mb. The contiguous 21q gene deletion syndrome is described in individuals with a broad phenotypic spectrum, including genitourinary, cardiac and neurological malformations, however, to date, no candidate gene in this chromosomal region has been related to DSD. In a 46,XY DSD patient with delayed neuropsychomotor development and congenital cataract, a 12Kb deletion on chromosome 10 was associated with congenital cataract. Variants in the PITX3 gene, contained in the deleted region, were previously related to ocular malformations. In this chromosomal region, no candidate gene was associated with DSD. The SNP-array technique allowed to establish the molecular etiology in 40% (2 of 5) of patients with 46,XX DSD and in 17.6% (3 of 17) of patients with 46,XY DSD. In one of the 46,XY DSD patients, the findings in the array contributed to partially clarify the patient's syndromic phenotype, but not the condition of associated genital atypia. The array technique contributed to the diagnosis in 27.3% of the syndromic DSD patients analyzed in this study
 
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Data de Publicação
2021-11-11
 
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