Uso de arrays genômicos de alta resolução e next generation sequencing no diagnóstico de deficiência mental e anomalias congênitas

Resumo

Aproximadamente 3% de todos os indivíduos nascidos vivos apresentam deficiência mental, associada ou não a sinais clínicos adicionais, e a identificação das causas dessas patologias constitui a base para o aconselhamento genético eficiente e para a compreensão dos erros genéticos que originam esse fenótipo. No entanto, metade dos casos de deficiência mental permanece sem etiologia conhecida após investigação genética e citogenética. Atualmente, é sabido que 20-30% desses pacientes sem diagnóstico apresentam rearranjos cromossômicos abaixo do nível de resolução da citogenética clássica, enquanto os demais pacientes supostamente apresentariam mutações de ponto. A identificação e mapeamento das anomalias genômicas aponta para genes candidatos envolvidos nas alterações fenotípicas e provê a informação necessária para o aconselhamento genético apropriado dessas famílias. Arrays genômicos permitem examinar centenas de milhares de seqüências-alvo em uma única hibridação e detectam perdas e ganhos de segmentos de DNA cerca de duas ordens de magnitude menores do que o que pode ser observado ao microscópio. O uso de arrays genômicos foi introduzido no Instituto de Biociências USP, com o apoio do CEPID Centro de Estudos do Genoma Humano (FAPESP), em 2004. Foram investigadas alterações sub-microscópicas em cerca de 1.000 famílias com indivíduos afetados por deficiência mental, detectando alterações cromossômicas crípticas em 17% á 30% dos pacientes, dependendo do critério clínico de seleção, dados que estão de acordo com a informação disponível na literatura. Embora o uso de arrays genômicos eleve substancialmente as taxas de diagnóstico na deficiência mental, mais de 70% dos pacientes investigados permanecem sem etiologia definida para seus fenótipos. Uma alternativa para averiguar alterações não passíveis de detecção por arrays genômicos, como as mutações de ponto, são as técnicas de seqüenciamento de próxima geração (next generation sequencing - NGS), que permitem a triagem simultânea de mutações em grande número de genes em grande número de pacientes. O custo e tempo necessários para a obtenção desses dados vêm decrescendo exponencialmente com o aprimoramento das tecnologias. O uso de um painel específico de genes para o sequenciamento (target sequencing), em vez do sequenciamento completo do genoma ou exoma, aumenta a eficiência de triagem e diminui o número de variantes genômicas de significado desconhecido averiguadas. O presente projeto visa desenvolver estratégia eficiente para a triagem de mutações genômicas em deficiência mental, com investigação em larga escala utilizando arrays genômicos, sendo que nos casos negativos, será empregado target sequencing de um painel de genes de deficiência mental, abordagem ainda não descrita na literatura. Nosso objetivo é desenvolver estratégia eficiente para utilizar arrays genômicos e sequenciamento na triagem clínica de quadros de deficiência mental, visando aprimorar o diagnóstico molecular. (AU)