Contribuição das principais metodologias de citogenética clássica e molecular na investigação de rearranjos cromossômicos estruturais

Abstract

Alterações cromossômicas estruturais são uma importante fonte de variação de sequências que contribuem para diferenças fenotípicas entre indivíduos. O genoma humano possui em média 18,4 Mb de variantes estruturais (SVs), o que demonstrou ter impacto na expressão gênica e estar associado a doenças humanas. As SVs levam a duas principais consequências: alteração da dosagem gênica e alteração na ordem do DNA podendo levar a formação de fusões gênicas e proteínas quiméricas, além de afetar a interação entre genes e elementos reguladores. Consequentemente, a caracterização dos rearranjos cromossômicos e a identificação dos pontos de quebra são essenciais para compreender os impactos fenotípicos gerados por essas alterações. O presente trabalho teve por objetivo investigar como as metodologias de cariótipo, microarray e mapeamento óptico genômico podem contribuir para a investigação de rearranjos cromossômicos estruturais. Foram selecionadas nove famílias de portadores de variações cromossômicas estruturais atendidos no Serviço de Genética Médica do Hospital Universitário de Brasília. Para caracterizar os rearranjos cromossômicos foram realizados análise de cariótipo, Análise Cromossômica por Microarray (CMA) e Mapeamento Óptico Genômico (OGM). As nove famílias selecionados foram avaliadas clinicamente a fim de descrevê-ls fenotipicamente. Pela metodologia de cariótipo foi possível selecionar quatro casos de translocação, três casos de inversão, um caso de cromossomo marcador e um de cromossomo derivativo proveniente de translocação materna. Uma família com cariótipo normal foi incluída no estudo devido ao conhecimento prévio de uma microduplicação detectada pela técnica de CMA, que foi posteriormente caracterizada por OGM. Em três dos nove casos analisados foram identificadas variações do número de cópias (CNVs) pela técnica de CMA, indicando inicialmente que os demais rearranjos eram balanceados. Das dez famílias selecionadas, oito prosseguiram para análise por OGM. Em sete casos foram identificadas interrupções gênicas lavando aidentificação de possíveis genes candidatos nos pontos de quebra ou em regiões próximas, são eles: DLGAP2, DLGAP4 e BIRC6 em casos de DI e TEA; HMGA2 em um caso de Síndrome de Silver-Russell; PTPRZ1 e TAFA4 em casos de dificuldade de aprendizado e alterações comportamentais. Além disso, O OGM mostrou que alguns rearranjos eram mais complexos do que o cariótipo sugeria. Conclui-se que o cariótipo continua sendo um excelente método de triagem das variações cromossômicas estruturais. O CMA foi efetivo na identificação de CNVs, contudo a maior parte dos casos eram de rearranjos balanceados que não são detectados pela técnica. Pelo OGM foi possível identificar todos os tipos de rearranjos, definir os pontos de quebra e ter um refinamento dos segmentos cromossômicos envolvidos, demonstrando ser uma ótima ferramenta na investigação de SVs com potencial de substituir o uso outras metodologias.