Resumen de Estudio de las bases genéticas de las malformaciones oculares congénitas mediante herramientas de secuenciación de nueva generación
Las malformaciones oculares congénitas (MOC) abarcan un amplio espectro de fenotipos que son altamente heterogéneos y solapantes, cuya caracterización molecular sigue siendo un desafío. En consecuencia, nuestro objetivo principal ha sido ampliar el perfil genético de las MOC utilizando diferentes enfoques de secuenciación masiva (NGS, Next Generation Sequencing). En este trabajo, hemos estudiado una cohorte de 298 casos índice con distintas MOC: anoftalmiamicroftalmia (A/M) y/o coloboma ocular (COL), cataratas congénitas (CAT), anomalías del segmento anterior (ASA). En estos pacientes, hemos llevado a cabo un análisis genético utilizando diferentes estrategias de NGS para más de 400 genes asociados con MOC utilizando captura de paneles personalizados o del exoma clínico. En 70 pacientes sin caracterización genética, se ha procedido a realizar una resecuenciación y análisis del exoma completo (WES, Whole Exome Sequencing) o del genoma completo (WGS, Whole Genome Sequencing). Adicionalmente, en este trabajo se han estudiado los únicos 2 casos con aniridia congénita (ANI) sin mutaciones en el gen PAX6 mediante la nueva técnica de secuenciación de lecturas largas (LRS, Long-Read Sequencing). Hemos caracterizado genéticamente el 38.5 % (114/298) de los casos MOC, mientras que el 19% (56/298) presentaban otros hallazgos genéticos no concluyentes debido a la identificación de un único alelo patogénico en un gen recesivo, una variante de significado incierto (VUS) u otras variantes que explican parcialmente el fenotipo del paciente. Sin embargo, el rendimiento diagnóstico varió en función de la clasificación clínica, siendo de mayor a menor tasa, el 48% de CAT, 46% de A/M, 41% ASA y 28% de COL. Los genes más prevalentes en esta cohorte son PAX6, CYP1B1, GJA8, CRYAA, FOXC1 y CHD7, que explican el 35% (40/114) de los casos positivos, aunque cada uno individualmente explica solo <8% de los casos. En casos no resueltos, el análisis WES/WGS identificó numerosas VUS en genes previamente asociados a MOC, así como en potenciales nuevos candidatos. En este trabajo, el uso de WGS permitió caracterizar a 3 casos gracias a la identificación de variantes estructurales crípticas. Primero, se identificó una inversión en el cromosoma X en un paciente con cataratas congénitas que conducía a la disrupción del gen NHS, asociado al síndrome de Nance-Horan. Aplicando la secuenciación de lecturas largas para analizar el genoma completo, identificamos reordenamientos cromosómicos crípticos que implicaban PAX6 y/o sus regiones reguladoras en los dos casos de aniridia congénita analizados. Un análisis de expresión permitió confirmar la desregulación de NHS y PAX6 en estos tres pacientes. Por último, se realizó un análisis de variantes no codificantes que permitió identificar variantes sinónimas e intrónicas como causas potenciales de splicing aberrante en los genes NHS, LTBP2 y STRA6. Gracias a los enfoques de WGS, también se encontraron otras variantes no codificantes con potencial efecto regulatorio en el microARN miR184 y en regiones 5’UTR de los genes FOXC1 y OVOL2. Este estudio ha ampliado la caracterización genética de las MOC utilizando diferentes enfoques de secuenciación NGS de última generación. Los paneles dirigidos a genes que utilizan secuenciación personalizada o del exoma representan una herramienta coste-efectiva para el diagnóstico de las MOC, pero no permiten estudiar regiones no codificantes. Por contra, el análisis del genoma completo, junto con nuevos algoritmos bioinformáticos mejora el diagnóstico al priorizar variantes en regiones no codificantes y variantes estructurales crípticas. A pesar de esto, aún existen casos sin resolver, principalmente, casos esporádicos, unilaterales, aislados o no sindrómicos, donde los esfuerzos colaborativos serían fundamentales para caracterizar funcionalmente las VUS y algunos nuevos genes candidatos identificados
