# name
Implementació i desenvolupament d'estudis funcionals per demostrar la patogenicitat de variants de significat incert i identificar nous gens causants de malaltia

# metadata.dc.contributor.other[].value
Universitat de Barcelona. Facultat de Biologia

# metadata.dc.description.abstract[].value
[cat] Les malalties metabòliques hereditàries (MMH) són un grup de patologies amb una gran heterogeneïtat
clínica, bioquímica i genètica. Actualment se n’han descrit més de 1 800. En l’última dècada la
implementació de les tècniques de seqüenciació massiva (seqüenciació de l’exoma complet, WES i
seqüenciació del genoma complet, WGS) ha permès identificar la causa genètica de la malaltia en un gran
nombre de pacients i descobrir un nombre important de nous gens associats a patologia. Malgrat això,
aproximadament la meitat dels pacients roman sense rebre un diagnòstic genètic definitiu. Això es deu, en
part, a limitacions tècniques pel que fa a la detecció i priorització de variants candidates, així com a l gran
nombre de variants de significat incert (VUS) que s’identifiquen. Per aquests motius cal desenvolupar
aproximacions addicionals que ajudin a prioritzar i interpretar l’impacte funcional de les variants
identificades per poder-ne determinar la seva patogenicitat.
En el context d’aquesta tesi doctoral, hem aplicat una estratègia multiòmica, basada en la combinació de
WES/WGS amb la seqüenciació de l’RNA (RNA seq)seq), en una cohort de 65 pacients amb sospita de
MMH. L’estratègia utilitzada ha permès orientar el diagnòstic i identificar gens causants de malaltia en un
gran nombre de pacients. No obstant això, en molts casos s’ha requerit la realització d’estudis funcionals ,
la contribució dels quals ha estat essencial per demostrar l’impacte de les variants prioritzades i assolir un
diagnòstic genètic definitiu. En concret, la tesi doctoral inclou cinc publicacions originals , quatre de les
quals es centr en la caracterització funcional de noves variants genètiques en quatre gens implicats en
funcions molt diverses : CCDC186 , PEX1 , PTCD3 i TFRC .
En el primer treball
hem identificat tres pacients amb variants en CCDC186 i confirmem que aquestes
s’associen a un trastorn que presenta una característica combinació d’alteracions endocrines i del sistema
nerviós central. En el segon article hem aplicat la combinació de WES, RNA seq i estudis funcionals per
acabar amb l’odissea diagnòstica de més 30 anys en una pacient amb deficiència de PEX1 . En el tercer
treball hem descrit tres pacients amb variants en PTCD3 , que codifica per una proteïna associada al
ribosoma mitocondrial , la disfunció de la qual provoca un trastorn del metabolisme energètic
mitocondrial. A més, hem consolidat que les variants en aquest gen s’associen amb l a síndrome de
Leigh. En el quart treball hem descrit per primer cop que diferents variants en TFRC poden associar-se a
diverses presentacions clíniques: immunodeficiència combinada, anèmia microcítica o cardiomiopatia
hipertròfica. Estudis funcionals realitzats en models cel·lulars modificats genèticament mitjançant
CRISPR/Cas9 han ampliat les bases fisiopatològiques de la deficiència de TFRC , tot mostrant que, en
diferent mesura, les variants identificades en els pacients afecten la viabilitat cel·lular, l a regulació de
l’autofàgia i l’homeòstasi del ferro i provoquen una alteració generalitzada de la funció mitocondrial. La
cinquena publicació ha consistit en el desenvolupament d’un flux de treball basat en el sistema d’edició
genètica CRISPR/Cas9 en cèl·lules HAP1 . L’estratègia proposada permet introduir les variants genètiques
identificades en pacients i generar models cel·lulars models cel·lulars knockin per tal  d’investigar les seves conseqüències funcionals. .
En conclusió, aquesta tesi doctoral emfatitza la importància d’implementar  els estudis de validació funcional, així com altres aproximacions òmiques més enllà del WES/WGS  al flux diagnòstic de les malalties minoritàries. En aquest sentit, la incorporació de l’RNAl’RNA-seq ha contribuït de forma important al diagnòstic  gràcies a la identificació de variants causants de patologia no prioritzades  pel WES, així com generant evidències funcionals de l’impacte d’aquelles variants que afecten generant  el processament  del mRNA.. A més, els estudis funcionals realitzats en material biològic dels pacients o en models cel·lulars modificats  genèticament han contribuït en avaluar l’impacte de les variants identificades, tot ajudant a dirigir  el diagnòstic i en alguns casos a la presa de decisions decisions clíniques.

# metadata.dc.title[].value
Implementació i desenvolupament d'estudis funcionals per demostrar la patogenicitat de variants de significat incert i identificar nous gens causants de malaltia