Identification of new candidate genes for germline predisposition to familia! colorectal cancer usin somatic mutational rofillng
- Autores: Marcos Diaz Gay
- Directores de la Tesis: S. Castellví-Bel (dir. tes.), Francesc Balaguer Prunés (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2019
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Jose Ignacio Martin Subero (presid.), Jordi Camps Polo (secret.), Tom van Weze (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Medicina e Investigación Traslacional por la Universidad de Barcelona
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
El cáncer colorrectal (CCR) es una de las neoplasias rnalignas con mayor incidencia y mortalidad en España, Europa y a nivel mundial. Como enfermedad compleja, tanto factores ambientales como genéticos influyen en la predisposición al CCR. Hasta un 35% de los pacientes de CCR presentan agregación familiar de la enfermedad, mientras que sólo alrededor de un 2-8% de los casos están relacionados con un síndrome hereditario conocido asociado a alteraciones germinales patogénlcas en genes espedficos, como es el caso de APC, MUTYH, POLE, POLDl o los genes de reparación de errores de apareamiento del ADN (mismatch repair genes; MLHl, MSH2, MSH6 y PMS2). Durante los últimos años, las técnicas de secuenciación de nueva generación (SNG), como es el caso de la secuenclación de exorna completo (SEC), se han utilizado para abordar esta diferencia, conocida como heredabllidad no afiliada. La caracterización de perfiles mutaclonales somáticos, que se lleva a cabo aplicando SNG al ADN tanto germinal como tumoral, también se ha establecido recientemente como una herramienta poderosa para la identificación de nuevos genes vinculados a la predisposición al CCR. Sin embargo, aunque se han desarrollado una serie de paquetes bioinformáticos para la realización de este tipo de análisis, todavía sigue siendo inaccesible para una proporción sustancial de la comunidad científica. En consecuencia, el objetivo principal de esta tesis doctoral ha sido el de identificar nuevos genes involucrados en la predisposición germinal al CCR ·familiar, mediante el uso de un análisis integrado germinal-tumoral de datos de SEC y una caracterización mutacional somática, así como facilitar la aplicación de estos análisis genómlcos al conjunto de la comunidad científica.
En primer lugar, se llevó a cabo el desarrollo de una herramienta bioinformática para realizar la caracterización mutacional somática. Utilizando el paquete de R Shiny, se llevó a cabo la aplicación web MuSiCa, diseñada con una interfaz de uso sencillo y de libre acceso, potencialmente útil para investigadores no especializados en el ámbito bioinformático. Dentro de la aplicación están disponibtes tanto el cálculo de la carga mutacional tumoral como el ajuste de firmas mutacionales según la Información presente en la base de datos COSMIC, así como diferentes opciones para clasificar muestras, incluyendo clusterlng y análisis de componentes principales.
Posteriormente, se implementó un análisis integrado germinal-tumoral en una cohorte de 18 pacientes de CCR familiar. Se dispuso de datos de SEC tanto de ADN germinal como tumoral, por lo que fue posible la identificación de nuevos genes supresores de tumores potenciales de acuerdo con la hipótesis de los dos hits de Knudson. Gracias al desarrollo de la aplicación MuSICa, también se analizaron los perfiles mutacionales somáticos, descubriendo cinco muestras con un perfil hipermutado. Se encontró un enriquecimiento de genes asociados a la reparación del ADN, así como algunos genes previamente vinculados a diferentes síndromes de predisposición a otras tipologías de cáncer. Los genes BRCA2, BLM, ERCC2, RECQL, REV3L y RIFl fueron los candidatos más prometedores encontrados para la predisposición germinal al CCR. Cabe destacar que se encontró una mutación germinal en el gen asociado a la reparación del ADN RECQL en un paciente con uno de los tumores hipermutados, lo que refuerza el posible papel de este gen en el CCR hereditario. Estos hallazgos podrían ser útiles en la práctica clínica para mejorar el asesoramiento genético en las familias afectadas.
