Identification of new genetic causes of congenital hypogonadotropic hypogonadism using next-generation sequencing.

Publications

Identificação de causas genéticas do hipogonadismo hipogonadotrófico congénito utilizando a sequenciação de nova geração

Publication . Carriço, Josianne Nunes; Lemos, Manuel Carlos Loureiro de; Gonçalves, Catarina Inês Nunes Pires

O desenvolvimento pubertário é um processo fisiológico complexo que resulta da interação entre o sistema neuroendócrino, fatores genéticos e ambientais. Inicia-se com a reativação do eixo Hipotálamo-Hipófise-Gónadas, levando à produção de gonadotrofinas, hormonas sexuais e consequente desenvolvimento dos carateres sexuais secundários. O Hipogonadismo Hipogonadotrófico Congénito (HHC) é uma doença endócrina rara que, na adolescência, se manifesta clinicamente com ausência completa ou parcial do desenvolvimento dos caracteres sexuais secundários. Na idade adulta, os sintomas incluem ausência de virilização e disfunção erétil no sexo masculino, amenorreia primária no sexo feminino, ausência de líbido e infertilidade em ambos os sexos. O HHC caracteriza-se pela ausência ou diminuição da produção, secreção ou ação da hormona libertadora de gonadotrofinas. Em 50 a 60% dos casos associa-se a anosmia/hiposmia (Síndrome de Kallmann) ou a outras anomalias congénitas. O diagnóstico do HHC baseia-se na anamnese, observação de sinais clínicos, levantamento de sintomas e exames laboratoriais e imagiológicos. Contudo, desde o início do século XXI, o conhecimento sobre as causas genéticas do HHC tem avançado na mesma medida que o desenvolvimento das tecnologias de sequenciação genética. A disponibilidade das tecnologias de sequenciação de nova geração (NGS) proporcionou grandes avanços no diagnóstico molecular destes doentes. Este estudo teve como objetivo investigar as causas genéticas do HHC em doentes portugueses, utilizando a NGS, ferramentas in silico e técnicas de biologia molecular. Foram estudados 81 doentes com HHC e 263 controlos portugueses. O ADN genómico foi extraído dos leucócitos do sangue periférico e submetido à sequenciação do exoma completo. A partir das bases de dados OMIM® e Pubmed, identificaram-se 169 genes relacionados com o fenótipo de HHC, que foram incluídos num painel virtual. As variantes encontradas nesses genes foram filtradas com base na frequência populacional e localização no genoma, sendo classificadas conforme os critérios do American college of medical genetics and genomics e da Association for molecular pathology (ACMG-AMP) em cinco níveis, de benignas a patogénicas. Para avaliar o impacto de variantes com potencial para alterar o splicing, utilizou-se o método de minigene. A análise das variantes germinativas permitiu identificar a causa genética do HHC em 24 dos 81 doentes estudados (29,6%). As variantes causais estavam distribuídas por 10 dos 169 genes presentes no painel genético virtual analisado. Os genes GNRHR, FGFR1, ANOS1 e CHD7 foram os mais frequentemente afetados. Notavelmente, a ampliação do painel genético não resultou num aumentou considerável da taxa de diagnóstico. No entanto, é importante destacar que este estudo expandiu o espectro mutacional da doença, identificando várias variantes até então nunca descritas. A maioria das variantes encontradas foi classificada como de significado indeterminado (VUS), mas a taxa de VUS não diferiu significativamente entre doentes e controlos, com exceção do gene EGF, onde foram encontradas VUS exclusivamente nos doentes. Concluímos que a maioria dessas variantes raras não estão diretamente relacionadas com o fenótipo estudado, refletindo provavelmente o fundo genético da população portuguesa. Em relação à oligogenia, observou-se uma frequência de 6,2% entre os doentes (5/81), um valor estatisticamente mais elevado quando comparado com os controlos. O estudo funcional de uma variante identificada no gene CHD7 (NM_017780.4: c.4354G>T, p.Val1452Leu), resultou no aumento da taxa de diagnóstico para 30,9%, demonstrando a importância dos estudos funcionais na reclassificação de VUS. Este trabalho enfatizou a complexidade genética do HHC, reforçando a importância de uma compreensão aprofundada da doença, seja para estabelecer o diagnóstico e/ou o prognóstico, para ajudar no aconselhamento genético e tratamento, seja para o esclarecimento dos processos biológicos, que potencialmente poderão contribuir para o desenvolvimento de terapias dirigidas no futuro.

2025-09-05Doctoral thesis

Open access