Identificación y validación funcional de nuevos genes y mutaciones asociadas a la etiología de la insuficiencia ovárica primaria (IOP) : implicación de los genes BMP15, BMPR2, MSH4, ATG7, ATG9A y NOTCH2 (2018)
La insuficiencia ovárica primaria (IOP) es una patología frecuente que afecta del 1% al 3% de las mujeres de la población general menores de 40 años. No existen datos específicos en la población colombiana, lo cual sería un punto importante a determinar teniendo en cuenta que se ha reportado que esta prevalencia puede variar según el origen étnico de las pacientes. La IOP se caracteriza clínicamente por la ausencia (amenorrea primaria) o el cese de la ovulación durante al menos cuatro meses (amenorrea secundaria), con un aumento de los valores plasmáticos de FSH (hormona folículo estimulante). Aunque se han relacionado causas autoinmunes, metabólicas, infecciosas e iatrogénicas, en la mayoría de los casos su etiología es desconocida, lo que sugiere posibles causas genéticas. A pesar de numerosos intentos por determinar estas causas, solo algunos genes han sido relacionados funcionalmente con la etiología de esta enfermedad. En esta tesis de Doctorado se realizó la identificación y la validación de nuevas variantes y/o nuevos genes asociados a la etiología de la IOP. Este trabajo de tesis se divide en dos capítulos, en el primero se describe la identificación de variantes en el gen BMP15 y la evaluación de cómo las mutaciones en este gen contribuyen a la disfunción ovárica. Para esto se evaluó el efecto de 10 mutaciones en BMP15 respecto a la producción del péptido maduro, la activación de la señalización de la vía SMAD y la sinergia con GDF9. La genotipificación de BMP15 en 35 pacientes Colombianas permitió la identificación de una variante nueva (c.986C>G-p.Arg329His) y una variante previamente reportada (c.581T>C, p.Phe194Ser). La evaluación funcional de estas variantes, junto con otras 8 identificadas previamente, indicó que las mutaciones p.Leu148Phe, p.Phe194Ser y p.Tyr235Cys, están relacionadas con la reducción en la producción del péptido maduro. Las mutaciones p.Arg138His, p.Ala180Thr y p.Arg329His redujeron la actividad de BMP15 aproximadamente cuatro veces en relación con la proteína WT (wild type) y las variantes p.Arg68Trp, p.Phe194Ser y p.Asn196Lys redujeron la sinergia de BMP15 con GDF9. Estos resultados sugieren que las mutaciones en BMP15 alteran la función ovárica por diferentes mecanismos. El segundo capítulo se focaliza en la identificación de mutaciones con un efecto moderado/severo que puedan estar potencialmente relacionadas con la etiología de la IOP mediante NGS (secuenciación de siguiente generación). Se tuvieron en cuenta tres aproximaciones: la primera consistió en el diseño de un subset de genes candidatos para la secuenciación específica de la región codificante de 70 genes, la segunda se centró en la secuenciación de exoma en una familia afectada por IOP y la tercera se enfocó en la secuenciación de exoma en pacientes no relacionados (casos no familiares). Estas aproximaciones permitieron la identificación de aproximadamente 60 variantes posiblemente relacionadas con la etiología de la IOP. Adicionalmente, se encontró que algunas pacientes eran portadoras de al menos dos variantes en diferentes genes, este hallazgo refuerza la hipótesis sobre la etiología poligénica de esta enfermedad. Finalmente, se describe la validación funcional de algunas de las mutaciones identificadas. Estos ensayos experimentales in vitro permitieron confirmar que las mutaciones en los genes: BMPR2 (c.2960C>T-p.Ser987Phe), MSH4 (c.2355+1G>A-p.Ile743_Arg785del), ATG7 (c.1209T>A-p.Phe403Leu), ATG9A (c.2272C>T-p.Arg758Cys) y NOTCH2 (c.5411C>T-p.Ser1804L, c.6947>T-p.Ala2316Val y c.7075C>G-p.Pro2359A) modifican la función cada una de las proteínas WT (wild type). sugiriendo una contribución a la etiología de la IOP. La identificación de nuevos genes y de variantes potencialmente deletéreas, así como su validación a través de estudios funcionales, permitió aportar nuevo conocimiento en la etiología molecular de la IOP. Estos hallazgos pueden ser utilizados para propósitos diagnósticos y/o pronósticos de la enfermedad.