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Tipo: Dissertação
Título: O impacto das ferramentas in silico e recursos de bioinformática estrutural na determinação da patogenicidade de variantes genéticas encontradas em RAD51D
Autor(es): Thalía Rodrigues de Souza Zózimo
primer Tutor: Maria Raquel Santos Carvalho
primer Co-tutor: Letícia da Conceição Braga
primer miembro del tribunal : Vasco Ariston Carvalho de Azevedo
Segundo miembro del tribunal: Michele Araújo Pereira
Resumen: O câncer é uma das principais causas de morbimortalidade. No Brasil, os tipos de câncer mais comuns são: mama, câncer colorretal, próstata e estômago. A principal causa do câncer são as alterações genéticas e epigenéticas em oncogenes, genes supressores de tumor, genes miRNAS, entre outros. Pelo menos 291 genes humanos estão implicados na oncogênese, sendo todos eles codificadores de proteínas, que atuam em regulação da proliferação celular, reparo do DNA, diferenciação e morte celular. Consequentemente, a inclusão testes genéticos se tornou fundamental no manejo clínico e no aconselhamento genético de indivíduos afetados e seus familiares. O número de genes incluídos nos painéis de triagem de variantes genéticas em pacientes com cânceres aumentou e existe a tendência para substituição destes painéis pelo exoma. Entretanto, variantes genéticas são muito comuns e é necessário avaliar o seu potencial de patogenicidade considerando-se o gene, no qual a variante foi detectada, e o fenótipo. Neste contexto, a Bioinformática fornece muitos recursos para a avaliação de variantes, incluindo conservação evolutiva do resíduo, impacto na estrutura e função da proteína ou RNA, impacto sobre modificações pós-síntese etc. Entretanto, a quantidade de recursos usados varia conforme o laboratório. Além disto, evidências vindas da Bioinformática frequentemente não são suficientes para permitir a classificação de uma variante, sendo necessários dados clínicos e familiares. Consequentemente, existe muitas variantes genéticas classificadas como de significado incerto (VUS). O gene RAD51D foi recentemente implicado na suscetibilidade aos cânceres de mama e ovário. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de uma análise bioinformática pormenorizada na reclassificação de 20 variantes germinativas identificadas no gene RAD51D em indivíduos brasileiros com câncer de mama, ovário ou outras neoplasias. Estas variantes já foram depositadas em bancos de dados, estando classificadas como VUS, provavelmente benignas ou patogênicas. No presente estudo, elas foram avaliadas quanto à frequência alélica, impacto na proteína (conservação evolutiva do resíduo, localização em domínios funcionais da proteína) ou no RNA (splicing e nonsense mediated decay). Algoritmos também foram executados para prever o efeito de substituições de sentido trocado sobre estrutura terciária e função da proteína. Ao final das análises, foi executada a reclassificação das variantes segundo os critérios do ACMG/AMP. Foi possível reclassificar para patogênica/provavelmente patogênica as variantes RAD51D c.26G>C; (p.Cys9Ser), RAD51D c.137C>G; (p.Ser46Cys), RAD51D c.140A>G; (p.Tyr47Cys), RAD51D c.493C>T; (p.Arg165Trp). RAD51D c.355T>C; (p.Cys119Arg) permanece classificada como VUS, embora a conservação evolutiva em mamíferos e provável formação de pontes de dissulfeto com a Cys117, sugiram patogenicidade. As demais variantes analisadas mantém a classificação atual como VUS ou benignas/provavelmente benignas. A principal dificuldade encontrada, especificamente em relação à proteína RAD51D foi a existência de grande número de isoformas, que dificultam a análise da conservação evolutiva. Estes resultados mostram, que a avaliação in silico detalhada pode ajudar a resolver a classificação de determinadas variantes ou a selecionar quais seriam alvos prioritários para estudos funcionais ou estudos de associação nas famílias.
Abstract: Cancer is one of the main causes of morbidity and mortality. In Brazil, the most common types of cancer are breast, colorectal, prostate, and stomach cancer. The main causes of cancer are genetic and epigenetic alterations in oncogenes, tumor suppressor genes, miRNA genes, among others. At least 291 human genes are implicated in oncogenesis, all of which encode proteins that regulate cell proliferation, DNA repair, differentiation, and cell death. Consequently, the inclusion of genetic testing has become fundamental in the clinical management and genetic counseling of affected individuals and their families. The number of genes included in screening panels for genetic variants in cancer patients has increased and there is a tendency to replace these panels with the exome. However, genetic variants are very common, and it is necessary to evaluate their pathogenicity potential considering the gene, in which the variant was detected, and the phenotype. In this context, Bioinformatics provides many resources for the evaluation of variants, including evolutionary conservation of the residue, impact on protein or RNA structure and function, impact on post-synthesis modifications, etc. However, the number of resources used varies by laboratory. In addition, evidence from Bioinformatics is often not sufficient to allow the classification of a variant, requiring clinical and family data. Consequently, there are many genetic variants classified as of uncertain significance (VUS). The RAD51D gene has recently been implicated in susceptibility to breast and ovarian cancers. The objective of this work was to evaluate the efficiency of a detailed bioinformatics analysis in the reclassification of 20 germline variants identified in the RAD51D gene in Brazilian individuals with breast, ovarian or other cancers. These variants have already been deposited in databases, being classified as VUS, probably benign or pathogenic. In the present study, they were evaluated for allele frequency, impact on the protein (evolutionary conservation of the residue, location in protein functional domains) or on the RNA (splicing and nonsense mediated decay). Algorithms were also run to predict the effect of missense substitutions on tertiary protein structure and function. At the end of the analyses, the variants were reclassified according to the ACMG/AMP criteria. It was possible to reclassify RAD51D c.26G>C; (p.Cys9Ser), RAD51D c.137C>G; (p.Ser46Cys), and RAD51D c.140A>G; (p.Tyr47Cys) as pathogenic/probably pathogenic. RAD51D c.355T>C; (p.Cys119Arg) remains classified as a VUS, although evolutionary conservation in mammals and probable formation of disulfide bonds with Cys117 suggest pathogenicity. The other variants analyzed maintain the current classification as VUS or benign/probably benign. The main difficulty encountered, specifically in relation to the RAD51D protein, was the existence of many isoforms, which make the analysis of evolutionary conservation difficult. These results show that detailed in silico evaluation can help to solve the classification of certain variants or to select which would be priority targets for functional studies or association studies in families.
Asunto: Genética
Bioformática
Síndrome hereditária de câncer de mama e ovário
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Institución: UFMG
Departamento: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
Curso: Programa de Pós-Graduação em Genética
Tipo de acceso: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/55481
Fecha del documento: 28-abr-2023
Término del Embargo: 28-abr-2025
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