Integrated Phenotypic, Genomic, and Transcriptomic Approaches for the Precision Diagnosis of Primary Ciliary Dyskinesia
- Autores: María Del Lidón Carretero Vilarroig
- Directores de la Tesis: Miguel Armengot Carceller (codir. tes.), Teresa Jaijo Sanchís (codir. tes.), Joaquín Cañizares Sales (tut. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2026
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Alessandro Liquori (presid.), Diana Valverde Pérez (secret.), Maria Julia Alfonso Diego (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biotecnología por la Universitat Politècnica de València
- Calificación: Sobresaliente Cum Laude
- Materias:
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- Resumen
La Discinesia Ciliar Primaria (DCP) es una enfermedad respiratoria poco frecuente causada por alteraciones en la estructura o función de los cilios del epitelio respiratorio, que se traduce en una incapacidad para eliminar el moco de manera adecuada. La acumulación de estas secreciones en el tracto respiratorio favorece la aparición de infecciones, contribuyendo progresivamente al deterioro crónico del sistema respiratorio. Los pacientes con DCP suelen presentar heterotaxia o situs inversus y problemas de fertilidad.
El primer capítulo de esta tesis tiene como objetivo proporcionar una caracterización integral de una cohorte de 128 pacientes con DCP, mediante la integración de datos clínicos, genéticos, morfológicos y funcionales. Dado que ninguna técnica es capaz de diagnosticar todas las formas de DCP, este capítulo presenta el rendimiento diagnóstico de un algoritmo diagnóstico que combina la evaluación del batido ciliar mediante análisis de vídeo de alta velocidad, el estudio de la ultraestructura ciliar mediante microscopía electrónica de transmisión y el análisis genético mediante secuenciación del exoma clínico. Este algoritmo permitió el diagnóstico definitivo en el 72% de los casos, aunque solo el 58% de los pacientes presentó resultados positivos en los tres métodos diagnósticos. En conjunto, este estudio destaca el valor diagnóstico combinado de estas tres técnicas en pacientes con sospecha clínica de DCP, y refuerza la necesidad de un abordaje integrado y multidisciplinar.
El segundo capítulo describe la aplicación de la secuenciación del genoma completo (Whole Genome Sequencing, WGS) en sangre periférica y la secuenciación de ARN (RNA-seq) realizada directamente a partir de biopsias nasales como estrategia diagnóstica de segunda línea. Fue necesaria la validación del enfoque de RNA-seq para asegurar que el transcriptoma ciliar se capturaba de forma robusta. Con este fin, se obtuvieron biopsias nasales de 52 individuos, incluyendo 29 pacientes con DCP sin diagnóstico genético (grupo de estudio), ocho pacientes con DCP y diagnóstico genético confirmado (grupo control positivo) y 15 voluntarios sanos, incluidos para garantizar la robustez estadística. Mediante este enfoque, el transcriptoma ciliar se capturó de forma robusta en el 88% de las muestras. En el grupo control positivo, los hallazgos transcriptómicos fueron 100% concordantes con las variantes patogénicas previamente identificadas. Posteriormente, se aplicó WGS en sangre periférica en el grupo de estudio, y los resultados se analizaron en combinación con los del RNA-seq. Esta estrategia integradora permitió identificar la causa genética en el 30% de los casos, lo que representa un 7,5% adicional en el rendimiento diagnóstico global (8/107 familias). Las alteraciones patogénicas detectadas abarcaron un amplio espectro de variantes: cuatro variantes de nucleótido único en regiones exónicas (FOXJ1 n=1, HYDIN n=3), una variante profunda intrónica en CCDC40, dos variantes de número de copia que afectaban a RSPH1 y CFAP54, y una inserción intergénica de un elemento LINE en SPAG1. Además, se identificó en homocigosis una variante de corrimiento de la pauta de lectura en el gen candidato AK8 en un paciente.
El tercer capítulo presenta, por primera vez, la validación y adaptación transcultural al español del cuestionario de calidad de vida para pacientes adultos con DCP. Esto ha permitido su implementación en la práctica clínica, mejorando así el seguimiento y la atención de los pacientes adultos con DCP.
En conclusión, esta tesis ha permitido una evaluación exhaustiva del flujo diagnóstico de la DCP y su optimización, ampliar el conocimiento actual sobre la arquitectura genética de la DCP y la validación del cuestionario para evaluar la calidad de vida en pacientes adultos. En conjunto, estas contribuciones mejoran de manera sustancial el diagnóstico, la comprensión y el manejo clínico de la DCP.
