O sequenciamento de nova geração no estudo de modelos de herança na perda auditiva não-sindrômica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Schiavo, Beatriz Cetalle
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41136/tde-23012025-201047/
Resumo: A perda auditiva é considerada um distúrbio comum na população mundial, sendo que cerca de 50% dos casos são causados por fatores genéticos e, em sua maioria, não são sindrômicos. Quando de causa genética, é uma característica extremamente heterogênea, pois apresenta diversos mecanismos de herança que envolvem lócus gênicos distribuídos por todo o genoma, com milhares de alelos já identificados que causam manifestações fenotípicas que variam no grau, evolução e na idade de manifestação. Com o avanço do sequenciamento de nova geração (NGS), novos genes têm sido descobertos como causativos da perda auditiva e a estratégia está se tornando a mais promissora para investigação de casos sem resolução após triagem das variantes patogênicas mais comuns com resultado negativo. O objetivo desse estudo foi encontrar as causas genéticas dos casos de perda auditiva sem diagnóstico molecular que já passaram por uma triagem inicial e por sequenciamento de exoma completo no Laboratório de Genética Humana do IB/USP. A primeira família estudada é composta por 27 indivíduos afetados por perda auditiva não-sindrômica autossômica dominante, sendo que, 9 dos 27 indivíduos tiveram seu material genético analisado por meio do sequenciamento completo do exoma ou genoma. Os resultados foram filtrados em conjunto a fim de identificar uma variante em comum que pudesse explicar o fenótipo da família. Foi encontrado um haplótipo com 12 variantes raras no cromossomo 6 presentes em heterozigose em 7 dos 9 indivíduos afetados testados por meio do NGS. Foram realizadas outras estratégias de filtragens de variantes presentes nos outros cromossomos, avaliando variantes raras em comum, variantes que teriam potencial para afetar o splicing e variantes em genes já conhecidos de surdez. Após essas análises não foi encontrada variante que estivesse presente em todos os indivíduos afetados, que pudesse explicar o quadro. Como segunda abordagem desse estudo, foram selecionados 42 casos sem diagnóstico molecular após sequenciamento de exoma. Para testar a hipótese de que herança oligogênica ou poligênica pudessem explicar os quadros, um método estatístico chamado de análise de Burden foi utilizado para avaliar se indivíduos afetados carregam mais variantes em genes relacionados à surdez quando comparados a um grupo controle. Foram realizados 16 tipos de análise, alternando a frequência populacional das variantes (1% e 5%), tipo de variantes incluídas e modelo de herança (dominante, aditivo, recessivo e heterozigoto). Foi observado que as análises prevendo efeito recessivo mostraram valores expressivos de odds ratio, sugerindo que o acúmulo de variantes em homozigose favorece a ocorrência do fenótipo nesses indivíduos. No entanto, os dados devem ser observados com cautela pois na casuística de afetados há indivíduos nascidos de casamentos consanguíneos. Nos demais modelos de análise, os valores de odds ratio eram próximos a 1. Portanto, não detectamos diferenças significativas do número de variantes ao comparar indivíduos afetados com os controles, sem evidência detectável do papel da herança oligogênica ou poligênica nesse conjunto de casos.
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spelling O sequenciamento de nova geração no estudo de modelos de herança na perda auditiva não-sindrômicaNext generation sequencing in the study of inheritance models in non-syndromic hearing lossAnálise de exomasAnálise de genomasExome analysisGenome analysisHearing lossHereditary deafnessNext generation sequencingPerda auditivaSequenciamento de nova geraçãoSurdez hereditáriaA perda auditiva é considerada um distúrbio comum na população mundial, sendo que cerca de 50% dos casos são causados por fatores genéticos e, em sua maioria, não são sindrômicos. Quando de causa genética, é uma característica extremamente heterogênea, pois apresenta diversos mecanismos de herança que envolvem lócus gênicos distribuídos por todo o genoma, com milhares de alelos já identificados que causam manifestações fenotípicas que variam no grau, evolução e na idade de manifestação. Com o avanço do sequenciamento de nova geração (NGS), novos genes têm sido descobertos como causativos da perda auditiva e a estratégia está se tornando a mais promissora para investigação de casos sem resolução após triagem das variantes patogênicas mais comuns com resultado negativo. O objetivo desse estudo foi encontrar as causas genéticas dos casos de perda auditiva sem diagnóstico molecular que já passaram por uma triagem inicial e por sequenciamento de exoma completo no Laboratório de Genética Humana do IB/USP. A primeira família estudada é composta por 27 indivíduos afetados por perda auditiva não-sindrômica autossômica dominante, sendo que, 9 dos 27 indivíduos tiveram seu material genético analisado por meio do sequenciamento completo do exoma ou genoma. Os resultados foram filtrados em conjunto a fim de identificar uma variante em comum que pudesse explicar o fenótipo da família. Foi encontrado um haplótipo com 12 variantes raras no cromossomo 6 presentes em heterozigose em 7 dos 9 indivíduos afetados testados por meio do NGS. Foram realizadas outras estratégias de filtragens de variantes presentes nos outros cromossomos, avaliando variantes raras em comum, variantes que teriam potencial para afetar o splicing e variantes em genes já conhecidos de surdez. Após essas análises não foi encontrada variante que estivesse presente em todos os indivíduos afetados, que pudesse explicar o quadro. Como segunda abordagem desse estudo, foram selecionados 42 casos sem diagnóstico molecular após sequenciamento de exoma. Para testar a hipótese de que herança oligogênica ou poligênica pudessem explicar os quadros, um método estatístico chamado de análise de Burden foi utilizado para avaliar se indivíduos afetados carregam mais variantes em genes relacionados à surdez quando comparados a um grupo controle. Foram realizados 16 tipos de análise, alternando a frequência populacional das variantes (1% e 5%), tipo de variantes incluídas e modelo de herança (dominante, aditivo, recessivo e heterozigoto). Foi observado que as análises prevendo efeito recessivo mostraram valores expressivos de odds ratio, sugerindo que o acúmulo de variantes em homozigose favorece a ocorrência do fenótipo nesses indivíduos. No entanto, os dados devem ser observados com cautela pois na casuística de afetados há indivíduos nascidos de casamentos consanguíneos. Nos demais modelos de análise, os valores de odds ratio eram próximos a 1. Portanto, não detectamos diferenças significativas do número de variantes ao comparar indivíduos afetados com os controles, sem evidência detectável do papel da herança oligogênica ou poligênica nesse conjunto de casos.Hearing loss is considered a common disorder in the world population, with approximately 50% of cases being caused by genetic factors and most of them are non-syndromic. When caused by genetic factors, it is an extremely heterogeneous characteristic, as it presents several inheritance mechanisms, involving gene loci distributed throughout the genome, with thousands of alleles already identified that cause phenotypic manifestations that vary in degree, evolution and age of onset. With the advance of next-generation sequencing (NGS), new genes have been discovered as causative of hearing loss and the strategy is becoming the most promising to the investigation of cases without resolution after screening for the most common pathogenic variants with negative results. The objective of this study was to find the genetic causes of hearing loss in cases without molecular diagnosis, that have already undergone an initial screening and whole exome sequencing at the Human Genetics Laboratory, IB/USP. The first family studied includes 27 individuals affected by autosomal dominant nonsyndromic hearing loss, and 9 individuals had their genetic material analyzed through whole exome or genome sequencing. The results were filtered together to identify a common variant that could explain the family phenotype. A haplotype with 12 rare variants on chromosome 6 was found in heterozygosity in 7 of the 9 affected individuals tested through NGS. Other filtering strategies for variants present on other chromosomes were performed, evaluating rare variants in common, variants that could potentially affect splicing, and variants located in genes already known to be related to deafness. After these analyses, no variant was found that was present in all affected individuals and could explain the phenotype. As a second approach to this study, 42 cases without a molecular diagnosis after exome sequencing were selected. To test the hypothesis that oligogenic or polygenic inheritance could explain their phenotype, a statistical method called Burden analysis was used to assess whether affected individuals carry more variants in deafness genes when compared to a control group. Sixteen types of analysis were performed, varying the population frequency of the variants (1% and 5%), type of variants included and inheritance model (dominant, additive, recessive and heterozygous). We observed, in analysis postulating recessive effects, significant odds ratio values, suggesting that the accumulation of homozygous variants in deafness genes is possibly favoring the phenotype in these individuals. However, the data should be seen with caution because the sample included individuals born from consanguineous parents. In the other models, the odds ratio values were close to 1. Therefore, we did not detect a significant difference in the number of variants when comparing affected individuals with controls, with no evidence of the role of oligogenic or polygenic inheritance in this set of cases.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMingroni Netto, Regina CeliaSchiavo, Beatriz Cetalle2024-10-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41136/tde-23012025-201047/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/openAccesspor2025-01-23T22:48:02Zoai:teses.usp.br:tde-23012025-201047Biblioteca 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:27212025-01-23T22:48:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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