The identification of new familial pheochromocytoma/paraganglioma genes using whole exome sequencing
- Autores: Iñaki Comino Méndez
- Directores de la Tesis: Alberto Cascón Soriano (dir. tes.), Mercedes Robledo Batanero (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2015
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Javier Benítez Ortiz (presid.), Sara Alvarez De Andrés (secret.), Giuseppe Opocher (voc.), Xavier Matías-Guiu Guía (voc.), Montserrat Sánchez Céspedes (voc.)
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- Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
- Resumen
Los feocromocitomas (PCC) son tumores neuroendocrinos, desarrollados a partir del tejido cromafín de la médula adrenal, que suelen causar hipertensión arterial por sobre-secreción de catecolaminas. Los paragangliomas (PGL) son PCCs, en su mayoría secretores y con un gran riesgo de malignizar, que se desarrollan a partir de paraganglios localizados fundamentalmente en la región intra-abdominal o torácica. Algunos PGLs pueden desarrollarse en la región de la cabeza y el cuello, y en esa localización suelen comportarse como masas benignas no secretoras. Los PCCs presentan una incidencia anual en población española de 2 casos por millón de habitantes y son por tanto una enfermedad rara. Tanto la secuenciación masiva del genoma completo, como la limitada a las regiones codificantes (secuenciación exómica, SE), se han convertido a lo largo de los últimos años en herramientas de gran utilidad para el descubrimiento de genes de susceptibilidad responsables de enfermedades mendelianas. De este modo, el objetivo principal de esta tesis doctoral fue la identificación de nuevos genes de susceptibilidad implicados en el desarrollo de PCC/PGL mediante el uso de la SE aplicada a 3 proyectos independientes. En el primer proyecto, se llevó a cabo la SE de tres pacientes no relacionados, con antecedentes familiares de la enfermedad y sin mutaciones en ninguno de los genes conocidos. Los pacientes fueron seleccionados como candidatos para el estudio debido a que sus correspondientes tumores presentaban perfiles de expresión muy homogéneos. El filtrado y posterior análisis de los datos de secuenciación permitió identificar mutaciones germinales patogénicas en el gen MAX en los tres pacientes. Además, la pérdida de heterocigosidad del alelo silvestre, la ausencia de proteína MAX en los tumores y el descubrimiento de otras 5 mutaciones en pacientes aquejados de la enfermedad permitió demostrar que MAX constituía un nuevo gen supresor de tumores asociado con el desarrollo de PCC hereditario. En un segundo trabajo, el estudio de una serie compuesta por más de 1500 pacientes no relacionados permitió establecer tanto la prevalencia de las mutaciones en MAX en pacientes con PCC/PGL (1,12%), como el fenotipo asociado a dichas mutaciones. Por último, con el objeto de determinar la patogenicidad de las variantes con significado desconocido halladas en el gen MAX, se llevó a cabo un estudio funcional de las mismas en células de PCC de rata (PC12) y se implementó una herramienta de predicción in silico basada en el consenso de 5 predictores. En el segundo proyecto, los candidatos a estudio mediante SE (3 tríos paciente/madre/padre) fueron seleccionados en base a la presencia de una característica fenotípica poco frecuente en pacientes con PCC/PGL: policitemia idiopática. Durante el análisis de los datos, se publicó el descubrimiento de mutaciones somáticas post-zigóticas en el gen EPAS1 en pacientes con PCC/PGL múltiple y policitemia idiopática. El análisis de EPAS1 en los correspondientes tumores de los pacientes seleccionados para la SE, reveló la presencia de mutaciones somáticas en mosaico en el gen EPAS1 en todos ellos. Además, el estudio de una serie adicional de tumores identificó mutaciones somáticas en tumores de pacientes sin policitemia. Finalmente, se identificó la ganancia de la región 2p como exclusiva de tumores con mutación en EPAS1. En el tercer proyecto, se llevó a cabo una selección de pacientes basada en la presencia de tumores múltiples (más de 5) como indicador de la existencia de una enfermedad hereditaria. Durante el filtrado de las variantes encontradas en uno de los pacientes seleccionados, se identificó una mutación en el gen MDH2, implicado en el ciclo de Krebs. La ausencia de RNAm, proteína y actividad enzimática malato deshidrogenasa, así como el diagnóstico de la enfermedad en un pariente portador de la variante permitió concluir que el gen MDH2 es un nuevo gen supresor tumoral responsable de susceptibilidad a desarrollar PCC/PGL. La identificación de este segundo gen de susceptibilidad a desarrollar PCC/PGL demuestra la eficacia de la SE en la identificación de nuevos genes responsables de enfermedades mendelianas.
