Novos genes candidatos para o atraso constitucional de crescimento e puberdade identificados por sequenciamento completo do exoma
| Ano de defesa: | 2025 |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5135/tde-15092025-162338/ |
Resumo: | O atraso constitucional de crescimento e puberdade (ACCP) é a causa mais frequente de atraso puberal em adolescentes. É frequentemente associado à herança familiar, embora seu padrão de transmissão genética ainda não esteja totalmente elucidado. O ACCP caracteriza-se pelo início tardio do desenvolvimento puberal, após os 13 anos em meninas e 14 anos em meninos, mas obrigatoriamente antes dos 18 anos, podendo impactar a altura final e a qualidade de vida dos pacientes. Apesar dos avanços na genética, muitos casos permanecem sem diagnóstico molecular definido, reforçando a necessidade de investigar novos genes e mecanismos relacionados ao fenótipo. Este estudo teve como objetivo identificar novos genes candidatos ao ACCP por meio do sequenciamento completo do exoma. Foram incluídos 71 pacientes com diagnóstico de ACCP, acompanhados em um hospital universitário. As amostras de DNA foram extraídas e submetidas ao sequenciamento completo do exoma. Variantes genéticas de interesse foram priorizadas com base em critérios como impacto funcional, frequência populacional (MAF < 0,1%) e predições in silico. Genes candidatos foram selecionados pela presença de variantes de perda de função e missense deletérias em modelos in silico. Além disso, buscou-se fortalecer as associações genéticas identificadas por meio de testes de associação como o Burden test, que avaliou a relação entre variantes raras e o fenótipo de ACCP em comparação a controles populacionais. Adicionalmente, investigamos a relação entre genes candidatos e o atraso puberal, utilizando dados do UK Biobank para avaliar associações com fenótipos relacionados. Também foram analisadas vias biológicas compartilhadas entre os genes candidatos. Foram identificadas 14 variantes de perda de função em genes candidatos para o ACCP e sete variantes missense deletérias. Os genes candidatos INHBB e PRDM2 demonstraram associação estatisticamente significativa com o fenótipo em análises de Burden test. Dados do UK Biobank confirmaram a relação do gene INHBB com a idade da menarca, indicando um aumento médio de 1,8 anos. A análise das vias biológicas revelou mecanismos compartilhados entre os genes candidatos, relacionados à regulação hormonal e ao desenvolvimento gonadal, reforçando sua plausibilidade biológica. Adicionalmente, foram detectadas sete variantes em genes previamente relacionados ao atraso puberal, sendo as variantes nos genes MC3R e TP63 provavelmente patogênicas, além de seis variantes patogênicas em genes associados a condições que cursam com baixa estatura. Em conclusão, o estudo identificou novos genes candidatos para o ACCP e confirmou a relevância de genes previamente associados ao desenvolvimento puberal. Esses achados contribuem para o entendimento das bases genéticas do ACCP, com possíveis implicações no diagnóstico molecular e no manejo clínico de pacientes com puberdade atrasada |
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Novos genes candidatos para o atraso constitucional de crescimento e puberdade identificados por sequenciamento completo do exomaNew candidate genes for constitutional delay of growth and puberty identified through whole-exome sequencingAtraso constitucional de crescimento e puberdadeConstitutional delay of growth and pubertyDelayed pubertyEstudos de associação genéticaExome sequencingGenetic association studiesPuberdade tardiaSequenciamento do exomaO atraso constitucional de crescimento e puberdade (ACCP) é a causa mais frequente de atraso puberal em adolescentes. É frequentemente associado à herança familiar, embora seu padrão de transmissão genética ainda não esteja totalmente elucidado. O ACCP caracteriza-se pelo início tardio do desenvolvimento puberal, após os 13 anos em meninas e 14 anos em meninos, mas obrigatoriamente antes dos 18 anos, podendo impactar a altura final e a qualidade de vida dos pacientes. Apesar dos avanços na genética, muitos casos permanecem sem diagnóstico molecular definido, reforçando a necessidade de investigar novos genes e mecanismos relacionados ao fenótipo. Este estudo teve como objetivo identificar novos genes candidatos ao ACCP por meio do sequenciamento completo do exoma. Foram incluídos 71 pacientes com diagnóstico de ACCP, acompanhados em um hospital universitário. As amostras de DNA foram extraídas e submetidas ao sequenciamento completo do exoma. Variantes genéticas de interesse foram priorizadas com base em critérios como impacto funcional, frequência populacional (MAF < 0,1%) e predições in silico. Genes candidatos foram selecionados pela presença de variantes de perda de função e missense deletérias em modelos in silico. Além disso, buscou-se fortalecer as associações genéticas identificadas por meio de testes de associação como o Burden test, que avaliou a relação entre variantes raras e o fenótipo de ACCP em comparação a controles populacionais. Adicionalmente, investigamos a relação entre genes candidatos e o atraso puberal, utilizando dados do UK Biobank para avaliar associações com fenótipos relacionados. Também foram analisadas vias biológicas compartilhadas entre os genes candidatos. Foram identificadas 14 variantes de perda de função em genes candidatos para o ACCP e sete variantes missense deletérias. Os genes candidatos INHBB e PRDM2 demonstraram associação estatisticamente significativa com o fenótipo em análises de Burden test. Dados do UK Biobank confirmaram a relação do gene INHBB com a idade da menarca, indicando um aumento médio de 1,8 anos. A análise das vias biológicas revelou mecanismos compartilhados entre os genes candidatos, relacionados à regulação hormonal e ao desenvolvimento gonadal, reforçando sua plausibilidade biológica. Adicionalmente, foram detectadas sete variantes em genes previamente relacionados ao atraso puberal, sendo as variantes nos genes MC3R e TP63 provavelmente patogênicas, além de seis variantes patogênicas em genes associados a condições que cursam com baixa estatura. Em conclusão, o estudo identificou novos genes candidatos para o ACCP e confirmou a relevância de genes previamente associados ao desenvolvimento puberal. Esses achados contribuem para o entendimento das bases genéticas do ACCP, com possíveis implicações no diagnóstico molecular e no manejo clínico de pacientes com puberdade atrasadaConstitutional delay of growth and puberty (CDGP) is the most frequent cause of delayed puberty in adolescents. CDGP is often associated with familial inheritance, although its genetic transmission pattern remains largely unclear. It is characterized by a delayed onset of pubertal development, occurring after the age of 13 in girls and 14 in boys, but necessarily before the age of 18, potentially impacting the patients final height and quality of life. Despite advances in genetics, many cases still lack a defined molecular diagnosis, highlighting the need to investigate new genes and mechanisms related to the phenotype. This study aimed to identify new candidate genes for CDGP through whole-exome sequencing. A total of 71 patients diagnosed with CDGP and followed at a university hospital were included. DNA samples were extracted and subjected to whole-exome sequencing. Variants of interest were prioritized based on criteria such as functional impact, population frequency (MAF < 0.1%), and in silico predictions. Candidate genes were selected based on the presence of loss-of-function variants and deleterious missense variants predicted by in silico models. Furthermore, we sought to strengthen the genetic associations through association tests such as the Burden test, which assessed the relationship between rare variants and the CDGP phenotype compared to population controls. Additionally, we investigated the relationship between candidate genes and delayed puberty using UK Biobank data to evaluate associations with related phenotypes. Shared biological pathways among candidate genes were also analyzed. Fourteen loss-offunction variants in candidate genes for CDGP and seven deleterious missense variants were identified. The candidate genes INHBB and PRDM2 showed statistically significant associations with the phenotype in Burden test analyses. UK Biobank data confirmed the association of the INHBB gene with age at menarche, indicating an average delay of 1.8 years. Biological pathway analysis revealed shared mechanisms among candidate genes related to hormonal regulation and gonadal development, reinforcing their biological plausibility. Additionally, seven variants in previously known puberty-related genes were detected, with variants in MC3R and TP63 classified as likely pathogenic. Six pathogenic variants were also identified in genes associated with conditions involving short stature. In conclusion, the study identified new candidate genes for CDGP and confirmed the relevance of previously associated genes in pubertal development. These findings contribute to understanding the genetic basis of CDGP, with potential implications for molecular diagnosis and clinical management of patients with delayed pubertyBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPJorge, Alexander Augusto de LimaRezende, Raíssa Carneiro2025-02-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5135/tde-15092025-162338/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-09-16T15:29:02Zoai:teses.usp.br:tde-15092025-162338Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-09-16T15:29:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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