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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/74449
Type: | Tese |
Title: | Rastreamento de variantes genéticas em DNA polimerases com atividade translesão na neoplasia mielodisplástica |
Title in English: | Genetic variants screening in dna polymerases with translesion activity in myelodysplastic neoplasm |
Title in Spanish: | Cribado de variantes genéticas en ADN polimerasas con actividad de translesión en la neoplasia mielodisplásica |
Authors: | Oliveira, Roberta Tatiane Germano de |
Advisor: | Pinheiro, Ronald Feitosa |
Keywords in Brazilian Portuguese : | Síndromes Mielodisplásicas;Sequenciamento de Nucleotídeos em Larga Escala;DNA Polimerase Dirigida por DNA;Mutação |
Keywords in English : | Myelodysplastic Syndrome;NGS;DNA-Directed DNA Polymerase;Mutation |
Knowledge Areas - CNPq: | Medicina |
Issue Date: | 2023 |
Citation: | OLIVEIRA, Roberta Germano Taiane de. Rastreamento de variantes genéticas em DNA polimerases com atividade translesão na neoplasia mielodisplástica. 2023. 141 f. Tese (Doutorado em Ciências Médicas) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023. Disponível em: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/74449. Acesso em: 25 set. 2023. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | A Neoplasias Mielodisplásica (SMD) é o câncer de medula óssea mais comum em idosos acima de 65 anos, caracterizada por citopenias, displasias, hematopoese ineficaz e risco de progressão para leucemia mieloide aguda. Alterações citogenéticas estão presentes em 40-60% dos casos e 94% dos pacientes apresentam pelo menos uma mutação oncogênica. Acredita-se que estas alterações sejam decorrentes de lesões no DNA ocasionados por processos oxidativos endógenos ou por exposição ambiental. A tolerância a danos no DNA não passíveis de reparo é realizada por DNA polimerases de síntese translesão (TLS), que transpassam ou corrigem as lesões, porém, podem gerar mutações pontuais, sendo importante seu estudo nas doenças oncológicas. O objetivo deste estudo foi realizar um screening genético para identificar, e classificar variantes em genes de DNA polimerases com atividade TLS (REV3L, POLQ, REV1, POLI, POLH, POLK, POLL e POLN) em pacientes portadores de SMD, relacionando os achados com alterações cromossômicas e subtipos da doença de menor e maior risco de evolução para LMA. Foram sequenciadas, por NGS-Illumina, amostras de medula óssea de 50 pacientes diagnosticados com SMD, 17 classificados como SMD com excesso de blastos (SMD-EB) e 13 pacientes classificados como SMD com sideroblastos em anel (SMD-SA). O estudo citogenético foi realizado para caracterização prognóstica dos pacientes. Para análise das variantes, foram utilizadas cinco ferramentas de predição de patogenicidade in silico (Ensembl VEP, Mutation Taster, Sift, Mutpred e Provean) e, para análise de oncogenicidade, foram utilizados padrões para classificação de oncogenicidade de variantes somáticas (SOP), recomendados pelo Clinical Genome Resource (ClinGen), Cancer Genomics Consortium (CGC) e Variant Interpretation for Cancer Consortium (VICC). Foram selecionadas para classificação de oncogenicidade neste estudo, variantes com perda de função (LoF) e variantes registradas no COSMIC Database. Para o gene POLQ, foram identificadas 194 variantes, 85 variantes missense, 38 variantes sinônimas e 17 variantes do tipo perda de função (Lof - frameshift, inframe, stop gained, stop loss, splice donor e splice aceptor). Das variantes analisadas, 10 foram classificadas como VUS e 1 como Provavelmente Benigna. Para o gene REV3L, foram identificadas 284 variantes (85 missense, 38 sinônimas e 17 com perda de função). Das variantes analisadas, 18 foram classificadas como Potencialmente Oncogênicas, 7 VUS e 3 Benignas. Para o gene POLI foram identificadas 58 variantes (22 missense, 7 sinônimas e 17 com perda de função. Das variantes analisadas, 3 foram classificadas como Potencialmente Oncogênicas, 1 VUS e 2 como Benignas ou Provavelmente Benignas. Para o gene REV1 foram identificadas 108 variantes (39 missense, 12 sinônimas e 8 com perda de função. Das variantes analisadas, 2 foram classificadas como Potencialmente Oncogênicas e 4 como VUS. Para o gene POLH foram identificadas 22 variantes (18 missense e 4 sinônimas). Não identificamos variantes oncogênicas no gene POLH. Pacientes do subtipo SMD-EB tiveram alta incidência de variantes LoF nos genes POLQ e REV3L, comparado a pacientes do subtipo SMD-SA, representando perda do mecanismo de síntese translesão nestes pacientes. Pacientes do subtipo SMD-SA com cariótipo normal apresentaram menor frequência de variantes LoF e maior frequência de variantes missense para os genes REV1 e POLI, bem como altas taxas de variantes não-LoF, o que pode representar um biomarcador de instabilidade genômica na SMD. Um paciente com cariótipo complexo apresentou acúmulo de mutações LoF nos genes POLQ e REV3L, o que sugere que a grande instabilidade genética observada nos pacientes com múltiplas alterações cromossômicas possa estar presente devido à ausência do mecanismo TLS. Estes resultados reforçam o impacto de mutações no processo fisiopatológico da SMD, em especial acometendo genes não incluídos em escores de risco prognóstico. |
Abstract: | Myelodysplastic Neoplasms (MDS) is the most common bone marrow cancer in the elderly over 65 years, characterized by cytopenias, cell dysplasias, ineffective hematopoiesis, and risk of progression to acute myeloid leukemia. Cytogenetic alterations are present in 40-60% of cases and 94% of patients have at least one oncogenic mutation. These changes are believed to be due to DNA damage caused by endogenous oxidative processes or environmental exposure. Tolerance to non-repairable DNA damage is performed by translesion synthesis DNA polymerases (TLS), which pierce or correct the lesions; however, they can generate point mutations, and their study is important in oncological diseases. The aim of this study was to carry out a genetic screening to identify, characterize and classify variants in DNA polymerase genes with TLS activity (REV3L, POLQ, REV1, POLI, POLH, POLK, POLL, and POLN) in patients with MDS, relating the findings with chromosomal alterations and disease subtypes of lower and higher risk of progression to AML. Bone marrow samples from 50 patients diagnosed with MDS were sequenced by NGS-Illumina, with 17 classified as MDS with excess blasts (SMD-EB) and 13 classified as MDS with ring sideroblasts (SMD-SA). The cytogenetic study was performed for the prognostic characterization of the patients. For the analysis of the variants obtained, five in silico pathogenicity prediction tools were used (Ensembl VEP, Mutation Taster, Sift, Mutpred, and Provean) and, for the oncogenicity analysis of these variants, standards for classification of oncogenicity of somatic variants (SOP), recommended by the Clinical Genome Resource (ClinGen), Cancer Genomics Consortium (CGC) and Variant Interpretation for Cancer Consortium (VICC). This study selected Loss-of-function (LoF) variants registered in the COSMIC Database for oncogenicity classification. For the POLQ gene, 194 variants, 85 missense variants, 38 synonymous variants, and 17 loss-of-function variants (Lof - frameshift, inframe, stop gained, stop loss, splice donor, and splice acceptor) were identified. Of the analyzed variants, 10 were classified as VUS and 1 as Probably Benign. For the REV3L gene, 284 variants were identified (85 missense, 38 synonyms, and 17 with loss of function). Of the analyzed variants, 18 were classified as Potentially Oncogenic, 7 as VUS, and 3 as Benign. For the POLI gene, 58 variants were identified (22 missense, 7 synonyms, and 17 with loss of function. Of the analyzed variants, 3 were classified as Potentially Oncogenic, 1 as VUS, and 2 as Benign or Probably Benign. For the REV1 gene, 108 variants were identified (39 missense, 12 synonyms, and 8 with loss of function. Of the analyzed variants, 2 were classified as Potentially Oncogenic and 4 as VUS. For the POLH gene, 22 variants were identified (18 missense and 4 synonyms). We did not identify oncogenic variants in the gene POLH. Patients of the SMD-EB subtype had a high incidence of LoF variants in the POLQ and REV3L genes, compared to patients of the SMD-SA subtype, representing loss of the translesion synthesis mechanism in these patients. Patients of the SMD-SA subtype with normal karyotype had less frequency of LoF variants and higher frequency of missense variants for the REV1 and POLI genes, as well as high rates of non-LoF variants, which may represent a biomarker of genomic instability in MDS. A patient with a complex karyotype showed an accumulation of LoF mutations in the POLQ and REV3L genes, which suggests that the great genetic instability observed in patients with multiple chromosomal alterations may be present due to the absence of the TLS mechanism. These results reinforce the impact of genetic mutations on the pathophysiological process of MDS, especially affecting genes not included in current prognostic risk scores. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/74449 |
Author's ORCID: | https://orcid.org/0000-0001-7782-3812 |
Author's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/0997756704659668 |
Advisor's ORCID: | https://orcid.org/0000-0003-3546-0974 |
Advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/4755251182720144 |
Access Rights: | Acesso Aberto |
Appears in Collections: | DMC - Teses defendidas na UFC |
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