Análise do genótipo e fenótipo em pacientes brasileiros com hiperfenilalaninemias e doença da urina do xarope do bordo - Tresbach, Rafael Hencke (2021)
Introdução: As Aminoacidopatias são um grupo de Erros Inatos do Metabolismo onde defeitos em enzimas do metabolismo de aminoácidos causam o acúmulo de substratos metabólicos, que podem ser extremamente neurotóxicos. Entre as Aminoacidopatias, temos as Hiperfenilalaninemias Genéticas, que incluem a Fenilcetonúria, causada por variantes bialélicas do gene PAH, que codifica a fenilalanina hidroxilase, enzima responsável pela conversão da fenilalanina em tirosina. Temos ainda, a Deficiência de Tetrahidrobiopterina, que ocorre por defeitos nas vias de síntese de novo ou de reciclagem da tetrahidrobiopterina, um cofator da fenilalanina hidroxilase, entre outras enzimas. A via metabólica da Tetrahidrobiopterina é codificada pelos genes GCH1, GCHFR, PTS, PCBD1, QDPR e SPR. Variantes patogênicas nestes genes levam ao funcionamento incorreto desta via e consequentemente, defeitos nos neurotransmissores produzidos a partir dela. E também, as Hiperfenilalaninemias Genéticas podem ser causadas pela presença de variantes patogênicas no gene DNAJC12. Além das Hiperfenilalaninemias genéticas, temos a Doença da Urina do Xarope do Bordo, onde a via do complexo da desidrogenase dos alfa-cetoácidos de cadeia ramificada, codificada pelos genes BCKDHA, BCKDHB e DBT está defeituosa, levando ao acúmulo dos aminoácidos de cadeia ramificada leucina, isoleucina e valina, além dos seus respectivos α-cetoácidos. Objetivos gerais: I. Realizar o diagnóstico molecular de pacientes com suspeita clínica e/ou bioquímica de Hiperfenilalaninemias e Doença da Urina do Xarope do Bordo através de sequenciamento massivo paralelo; II. Caracterizar o perfil genético de uma amostra de pacientes brasileiros com Fenilcetonúria; II. Caracterizar o perfil genético de uma amostra de pacientes brasileiros com Deficiência de Tetrahidrobiopterina; e III. Caracterizar o perfil genético de uma amostra de pacientes brasileiros com Doença da Urina do Xarope do Bordo. Metodologia: Esse estudo é transversal e possui uma amostragem por conveniência. Foram incluídos pacientes com diagnóstico bioquímico de Fenilcetonúria, Deficiência de Tetrahidrobiopterina e Doença da Urina do Xarope do Bordo. Para a análise genética, foi realizado o sequenciamento massivo paralelo na plataforma Ion Torrent Personal Genome MachineTM, 15 utilizando painel de genes contendo os genes envolvidos nestas três doenças (PAH, GCHFR, GCH1, PTS, QDPR, PCBD1, SPR, BCKDHA, BCKDHB e DBT). A análise de variantes ocorreu nos softwares Enlis Genome Research e Ion ReporterTM. A análise da profundidade do sequenciamento foi realizada no software IGV. Os bancos de dados PAHvdb, PNDdb, HGMD, Clinvar, gnomAD e ABraOM foram utilizados. A patogenicidade das variantes foi determinada pelos critérios do American College of Medical Genetics and Genomics. Dados clínicos foram obtidos através de revisão de prontuários. Variantes novas e conflituosas foram analisadas pelo sequenciamento automatizado de Sanger. A associação genótipo-fenótipo, quando possível, foi efetuada com o apoio do banco de dados BioPKU e de informações da literatura. A modelagem molecular foi realizada utilizando-se sequências da proteína selvagem do Protein Data Bank, com os softwares DeepView, I-TASSER e FoldX 5.0. Resultados: Nos 33 pacientes não relacionados com Fenilcetonúria, foram identificadas 26 variantes patogênicas diferentes, sendo uma nova (c.524C>G), está classificada como potencialmente patogênica. As variantes mais frequentes encontradas foram c.1315+1G>A (n = 8/66), c.473G>A (n = 6/66), e c.1162G>A (n = 6/66). Na Deficiência de Tetrahidrobiopterina, foram analisados quatro pacientes (duas irmãs), nos quais se identificou seis variantes no gene PTS, destas três novas: c.84-2A>G, c.134A>T e c.403A>G. A última prevista como potencialmente patogênica, enquanto as demais são classificadas como patogênicas. Nos dezoito pacientes com a Doença da Urina do Xarope do Bordo analisados, foram encontradas 21 variantes, sendo sete novas: c.1237C>T no gene BCKDHA e c.80_90dup, c.384delA, c.478A>T, c.528C>G, c.977T>C e c.1039- 2A>G no gene BCKDHB. Todas as variantes novas foram classificadas como patogênicas. Não foram encontradas variantes frequentes nos pacientes analisados. A maioria das variantes encontradas se concentram no gene BCKDHB. Conclusões: Foram encontradas 26 variantes no gene PAH, incluindo uma variante nova e com isso se evidencia a heterogeneidade alélica do gene PAH. Em 27,7% dos pacientes, que não haviam realizado o teste de responsividade a tetrahidrobiopterina, foi possível obter a provável responsividade de acordo com os dados disponíveis no banco de dados BioPKU. Ainda, 30,3% dos pacientes corroboraram os dados disponíveis no banco de dados e 12,1% dos pacientes 16 apresentaram divergência em relação aos dados disponíveis no banco. Na Deficiência de Tetrahidrobiopterina, foi possível complementar o diagnóstico de três pacientes, todos com alterações no gene PTS e três variantes novas foram identificadas. No entanto, não foi possível realizar as associações genótipo-fenótipo nestes pacientes. Por fim, os pacientes com a Doença da Urina do Xarope do Bordo mostraram um perfil genético heterogêneo, com variantes nos três principais genes causadores da doença. No total, 21 variantes foram identificadas, sete novas. Associações genótipo-fenótipo neste gene não foram possíveis devido a heterogeneidade alélica e divergências entre as informações clínicas dos pacientes por conta do diagnóstico tardio.