Albinismo oculocutáneo no sindrómico: nuevas variantes genéticas y seguimiento clínico de una cohorte pediátrica brasileña

Nov 23, 2021Investigaciones

El albinismo oculocutáneo (OCA) es un trastorno genético caracterizado por hipopigmentación de la piel, el cabello y los ojos debido a una reducción o ausencia de melanina. Las manifestaciones clínicas incluyen problemas de visión y una alta susceptibilidad al cáncer de piel. En su forma no sindrómica, la OCA se asocia con seis genes y una región cromosómica. Debido a que los subtipos de OCA no siempre son clínicamente distinguibles, el análisis molecular se ha convertido en una herramienta importante para clasificar los tipos de OCA, lo que facilita el asesoramiento genético y puede guiar el desarrollo de nuevas terapias. Estudiamos a ocho individuos brasileños de 1,5 a 18 años de edad con diagnóstico clínico de OCA. La evaluación de las características oftalmológicas mostró resultados consistentes con albinismo, incluida la reducción de la agudeza visual, el nistagmo y la pérdida de la visión estereoscópica. También observamos la aparición del estrabismo y los cambios en la refracción estática durante un período de 2 años. La evaluación dermatológica mostró que ningún participante tenía lesiones cutáneas preneoplásicas, a pesar de que la mitad de los participantes informaron un conocimiento insuficiente sobre el cuidado de la piel en el albinismo. El exoma completo y la secuenciación de Sanger revelaron ocho mutaciones diferentes: seis en el gen TYR y dos en el gen SLC45A2, de las cuales una era nueva y dos se describieron en un estudio poblacional pero no se asociaron previamente con el fenotipo OCA. Se realizaron dos evaluaciones oftalmológicas, con 2 años de diferencia; y una evaluación dermatológica. Hasta donde sabemos, este es el primer estudio que realiza seguimiento clínico y análisis genético de una cohorte brasileña con albinismo. Aquí, informamos tres nuevas mutaciones causantes de OCA.

 

Introducción

El albinismo es un grupo de trastornos genéticos raros definidos por la interrupción de la biosíntesis de melanina, lo que resulta en hipopigmentación y déficits visuales graves. Se clasifica en albinismo ocular (OA) que se caracteriza por hipopigmentación del tejido ocular, y albinismo oculocutáneo (OCA) en el que la falta de pigmentación afecta el cabello, la piel y los ojos (Grønskov y Brondum-Nielsen, 2007; Martí et al., 2018). La prevalencia mundial del albinismo se estima en 1:17.000. Aunque el albinismo tiene distribución mundial, la prevalencia varía según el tipo de albinismo y la etnia, principalmente debido a distintas mutaciones fundadoras en diferentes genes(Montoliu et al., 2014; Federico y Krishnamurthy, 2018; Kromberg, 2018).

 

El albinismo oculocutáneo es un grupo de trastornos autosómicos recesivos que se clasifican en siete tipos según el gen afectado. Las mutaciones en el gen TYR están relacionadas con el subtipo OCA 1 (Tomita et al., 1989), que es el subtipo de albinismo más prevalente entre europeos y eurodesciendos, y se subdivide en OCA1A y OCA1B. Debido a la ausencia completa de actividad de la tirosinasa, los individuos con OCA1A presentan iris de azul a rosa y cabello y piel blancos. Por lo tanto, OCA1A es la forma más grave de OCA. A excepción de OCA1A, OCA1B y los otros subtipos de OCA desarrollan cierta pigmentación a lo largo de su vida. Los individuos con OCA1B desarrollan cierta pigmentación a lo largo de su vida(Grønskov y Brondum-Nielsen, 2007; Rey y Veranos, 2010). Las mutaciones en OCA2, TYRP1, SLC45A2, SLC24A5y LRMDA se han atribuido a los subtipos OCA2, OCA3, OCA4, OCA6 y OCA7, respectivamente (Rinchik et al., 1993; Boissy et al., 1996; Newton et al., 2001; Grønskov et al., 2013; Wei et al., 2013; Montoliu et al., 2014; Morice-Picard et al., 2014). El locus OCA5 está en 4q24, pero el gen causal aún no ha sido identificado (Kausar et al., 2013).

 

La melanina tiene un papel en la fotoprotección de la piel contra las lesiones causadas por la radiación ultravioleta. Por lo tanto, los individuos afectados por OCA son más susceptibles al cáncer de piel, que es el principal factor de mortalidad asociado con el albinismo(Moreira et al., 2013; Urtatiz et al., 2014; Yasumizu et al., 2015). El carcinoma de células escamosas es el cáncer más común en OCA (Graziosi et al., 2014). La biosíntesis incorrecta de melanina afecta el sistema visual. Las características oftalmológicas del albinismo incluyen disminución de la agudeza visual (AV), transiluminación del iris, nistagmo, hipoplasia foveal, desvío de las fibras nerviosas en el quiasma óptico, fotofobia, estrabismo y errores de refracción(Kirkwood, 2009; Williams, 2018). Los problemas visuales influyen en la calidad de vida de los individuos con albinismo al dificultar las actividades diarias normales como ver la televisión o leer(Omar y Fantin, 2008).

 

Aunque los diferentes subtipos de OCA están relacionados con mutaciones en diferentes genes, la manifestación clínica a menudo es indistinguible. Así, el análisis molecular se ha convertido en una herramienta esencial para el diagnóstico preciso de subtipos OCA, lo que facilita el asesoramiento genético y el desarrollo de nuevas terapias (Ko et al., 2012; Summers et al., 2014; Shahzad et al., 2017; Martí et al., 2018; Onojafe et al., 2018; Lee et al., 2019). En el presente estudio, analizamos el espectro de mutaciones genéticas relacionadas con el albinismo en ocho pacientes brasileños con diagnósticos clínicos de OCA. Hasta donde sabemos, este es el primer análisis genético reportado asociado con evaluaciones dermatológicas y oftalmológicas en una cohorte de pacientes brasileños pediátricos con OCA.

 

Métodos

Participantes

Ocho pacientes con OCA no sindrómica, de siete familias no emparentadas (hermanos: C6 y C7), que asistieron al Hospital Pequeno Príncipe fueron incluidos en este estudio (Tabla 1). Previamente fueron diagnosticados con OCA por manifestaciones oftalmológicas e hipopigmentación del cabello y la piel sin otras manifestaciones clínicas. La edad media en la primera evaluación fue de 8,8 años (mínimo 1,5 años, máximo 18 años). El grado de hipopigmentación de los ojos, el cabello y la piel varió entre los pacientes. El consentimiento por escrito fue proporcionado por sus tutores. Ningún participante nació de padres consanguíneos. Con respecto a la segregación familiar, las madres de los participantes C2, C4, C6 y C7, y la madre y el padre de C1 y C3 aceptaron participar en el estudio. Este estudio fue aprobado por el comité de ética de Faculdades Pequeno Príncipe.

TABLE 1

 Tabla 1. Fenotipos oculares de individuos con albinismo.

 

Caracterización fenotípica

Se realizaron dos evaluaciones oftálmicas para cada individuo, con 2 años de diferencia, por el mismo oftalmólogo certificado por la junta. Para el primer examen, la agudeza visual (AV) se midió utilizando la tabla de Snellen en pacientes mayores (C5, C6, C7 y C8). En pacientes más jóvenes (C1, C2, C3 y C4), la AV se midió por la capacidad de los pacientes para fijar el ojo y seguir luces y objetos. Para la segunda evaluación, se utilizó la tabla de Snellen para todos los pacientes. Se observó y registró la presencia o ausencia de nistagmo. El examen del fondo de ojo se realizó mediante oftalmoscopia directa e indirecta, y la translucidez del iris se evaluó mediante un examen con lámpara de hendidura. Los resultados fueron calificados según la clasificaciónde Summers (Summers et al., 1988). La visión estereoscópica se midió mediante el Lang-Stereotest I. La tomografía de coherencia óptica (OCT) y la retinografía se obtuvieron solo para los cuatro pacientes mayores. El error refractivo se midió por foróptero o por retinoscopia y el estrabismo se evaluó por el método de Krimsky.

 

Las evaluaciones dermatológicas se realizaron en la segunda evaluación clínica para cada participante e incluyeron una entrevista sobre la rutina de cuidado de la piel. La inspección de la piel para observar nevis y lesiones precancerosas fue realizada por un dermatólogo en una habitación con iluminación adecuada. Para la inspección de la piel se utilizó dermatoscopio Dermlite Hybrid (3 GEN LLC, San Juan Capistrano, CA, Estados Unidos) DL 200 con aumento de 10×.

 

Análisis de ADN

El kit QIAamp DNA Blood Mini (Qiagen, Hilden, Alemania) se utilizó para extraer ADN de la sangre periférica de todos los pacientes y cinco padres.

 

Seis pacientes fueron evaluados por secuenciación del exoma completo (WES). Las bibliotecas de exomas se prepararon con Ion AmpliSeqTM Exome RDY (Thermo Fisher Scientific, Estados Unidos) siguiendo el protocolo del fabricante. La secuenciación se realizó utilizando el Ion PITM Hola-QTM Kit de secuenciación 200 (Thermo Fisher Scientific, Estados Unidos), utilizando Ion PITM Chip v3 (Thermo Fisher Scientific, Estados Unidos). La alineación de datos sin procesar con el genoma de referencia hg19 y las llamadas variantes se realizaron utilizando Torrent SuiteTM software (Thermo Fisher Scientific, Estados Unidos). Datos proporcionados por IonReporterTM La plataforma se visualizó utilizando el software Integrative Genomics Viewer (Broad Institute, Estados Unidos).

 

La selección de variantes se inició excluyendo las que tienen frecuencia de alelos menores (MAF) >0,01. Las variantes sin sentido, sin sentido, indel y sinónimas raras, todas con MAF <0.01, se consideraron para una evaluación adicional si se encuentran en genes ya asociados con OCA y OA o en genes enumerados como candidatos para el albinismo en la literatura (Kondo y Hearing, 2011; Chang, 2012) (Cuadro suplementario S1). Los efectos funcionales de las nuevas variaciones patogénicos potenciales se predijeron mediante la clasificación de indels intolerantes a partir de tolerantes (SIFT_indels) y Mutation Taster en casos de variantes de indel. Human Splicing Finder (HSP) 3.1 se utilizó para las variantes del sitio de empalme. Se calculó la puntuación combinada de agotamiento dependiente de anotaciones (CADD) para las variantes de empalme e indel considerando el umbral propuesto por Mutation Significance Cutoff (MSC) para el gen TYR (Desmet et al., 2009; Sim et al., 2012; Schwarz et al., 2014; Itan et al., 2016; Rentzsch et al., 2019). Las nuevas variantes fueron nombradas de acuerdo con las recomendaciones de la Sociedad de Variación Genómica Humana1 (den Dunnen et al., 2016).

 

La secuenciación de Sanger se utilizó para (a) confirmar la aparición de posibles variantes patogénicas encontradas por WES, (b) realizar estudios de segregación familiar y (c) secuenciar el gen TYR para C5 y C6. Para amplificar los exones 4 y 5 del gen TYR, utilizamos cebadores descritos por Chaki et al. (2005) para evitar la coamplificación del pseudogen TYRL (Chaki et al., 2005). Los cebadores y los protocolos completos de amplificación por PCR están disponibles bajo petición. Los productos de amplificación se purificaron con Wizard SV Gel y PCR Clean-Up System (Promega, Madison, WI, Estados Unidos) amplificados con BigDyeTM Terminator v3.1 Cycle Sequencing (Applied Biosystems, CA, Estados Unidos), y secuenciado directamente por ABI 3500XL (Applied Biosystems, CA, United States) siguiendo el protocolo del fabricante.

 

Análisis de ascendencia

Los ancestros de los individuos en este estudio se infirieron utilizando el paquete de software Peddy. El clasificador de ascendencia de Peddy se modeló en las cinco superpoblaciones predefinidas de las muestras del Proyecto 1000 Genomas, junto con sus genotipos en sitios seleccionados(Pedersen y Quinlan, 2017). Se realizó una reducción de la dimensionalidad en la matriz de genotipos utilizando el análisis de componentes principales (PCA) para cada una de las superpoblaciones del Proyecto 1000 Genomas. La matriz reducida resultante se utilizó junto con la máquina de vectores de soporte (SVM) para construir un clasificador. Los archivos de formato de llamada variante (VCF) de los participantes del estudio actual se muestrearon en esos mismos sitios y el archivo fam se obtuvo a través de Plink 1.9(Chang et al., 2015).

 

Resultados

Caracterización fenotípica

Todos los pacientes tenían translucidez del iris clasificada entre grados II y III y transparencia macular entre grados I y II(Tabla 1). Estas características no cambiaron durante el período de seguimiento de 2 años. El nistagmo estuvo presente en todos los pacientes de este estudio (Tabla 1). Se observó una reducción de la AV en todos los pacientes, excepto en C3, a quien se le midió la AV solo por su capacidad para fijar el ojo y seguir luces y objetos. En cuatro pacientes (C5, C6, C7 y C8) que tenían medida de AV en ambas evaluaciones, se observaron cambios leves en dos de ellos (Tabla 1).

 

Ningún paciente tenía la capacidad de visualizar imágenes en el Lang-Stereotest I. En la primera evaluación dos pacientes (C4 y C6) presentaron estrabismo. Un paciente (C1) sólo manifestó estrabismo en la segunda evaluación (Tabla 1). El nistagmo dificulta la OCT y la retinografía, por lo tanto, estos exámenes solo se realizaron en cuatro pacientes (C5, C6, C7 y C8). La tomografía de coherencia óptica reveló hipoplasia foveal en los cuatro pacientes. La retinografía mostró epitelio pigmentario retiniano hipopigmentado que permite la visualización de los vasos coroideos también para los cuatro pacientes(Tabla 1).

 

En la primera evaluación, se observó hipermetropia en dos pacientes (C3 y C8) y astigmatismo en seis pacientes. Un individuo (C8) no tenía astigmatismo en la primera evaluación, pero desarrolló la condición en la segunda evaluación(Tabla 1). En la primera evaluación, el error esférico medio en todos los participantes fue de 4,20 ± 2,97 dioptrías, y para la segunda evaluación fue de 3,85 ± 2,71 dioptrías, con una disminución promedio de 0,35 dioptrías esféricas entre la primera y la segunda evaluación. El astigmatismo medio en la primera evaluación fue de 1,73 ± 1,92 dioptrías y en la segunda evaluación la media fue de 1,60 ± 1,64 dioptrías, con una variación de 0,13 dioptrías cilíndricas entre las dos evaluaciones.

 

De los seis pacientes que se sometieron a evaluación dermatológica, solo un individuo (C3) tenía citas regulares con un dermatólogo, y solo dos (C3 y C4) usaban protector solar de acuerdo con las recomendaciones de la Sociedad Brasileña de Dermatología(Schalka et al., 2014),antes de participar en este estudio. Todas las madres informaron ser conscientes de la importancia de que sus hijos usaran protector solar correctamente. Cinco de los seis pacientes (C1, C2, C3, C6 y C7) tuvieron un aumento de la pigmentación del cabello y el iris desde el nacimiento. Dos pacientes (C6 y C7), que son adolescentes (16 años y 18 años), informaron ser conscientes sobre el riesgo de cáncer de piel, pero indicaron que no usan regularmente protector solar. Un individuo (C7) informó dos episodios de insolación. Durante la evaluación clínica, todos los pacientes y sus tutores recibieron información sobre el uso de protector solar y las consecuencias de la exposición a la luz solar, incluidas las quemaduras solares y la insolación, así como el cáncer de piel. Los exámenes dermatológicos no revelaron lesiones cutáneas precancerosas en ningún participante.

 

Análisis Genético

Utilizando técnicas combinadas de WES y Sanger, identificamos seis variaciones patogénicas en el gen TYR (C2, C5, C6 y C7) y dos en el gen SLC45A2 (C3)(Tabla suplementaria S2).

 

Identificamos tres individuos heterocigotos compuestos (C2, C6 y C7) y un individuo (C5) que era homocigoto para las variaciones del gen TYR. Así, se confirmó el diagnóstico del subtipo OCA1 en esos individuos. Se identificó una única variación de heterocigosis (c.140G > A) en el gen TYR en un individuo (C4), pero no se detectó una segunda mutación causal. Teniendo en cuenta la hipótesis de una forma digénica de herencia para OCA, también verificamos mutaciones en genes relacionados causalmente con OCA para este individuo, pero no encontramos una variante rara en un segundo gen. Se encontró que el único individuo en este estudio con un diagnóstico molecular de OCA4 (C3) era heterocigoto compuesto para SLC45A2 (c.264delC / c.606G > C). No se identificó mutación patogénico en genes relacionados con el albinismo en dos pacientes (C1 y C8; Tabla 2). Se confirmó la segregación familiar para cinco mutaciones en nuestra cohorte (Tabla 2).

 

CUADRO 2

Tabla 2. Mutaciones detectadas en los genes TYR y SLC45A2 en individuos brasileños con OCA.

 

Dos SNP en el gen TYR, R402Q (rs1126809) y S192Y (rs1042602), que se informan con frecuencia en asociación con el albinismo, se identificaron en tres individuos. Se encontró que un paciente (C1) portaba una copia de la variación R402Q, pero no se detectaron otras mutaciones. Se encontró que otro individuo (C2) portar una copia de S192Y, así como otras dos variaciones patogénicas en el gen TYR (c.1217C > T / c.1185-2A > G). Se encontró que un tercer individuo (C3) porta dos variaciones patogénicos en SLC45A2 (c.264delC/c.606G > C), además de S192Y, en heterocigosis (Tabla 2).

 

Encontramos una discrepancia entre la secuenciación de WES y Sanger en un individuo (C2): WES identificó c.1185-2A > G en la homocigosis y no pudo amplificar parte del exón 4 en el gen TYR. Sin embargo, la secuenciación de Sanger mostró c.1185-2A > G en heterocigosis, así como una segunda mutación, c.1217C > T, también en heterocigosis, que se localizó en el extremo 3′ del cebador Ampliseq inverso para amplicon TYR_115368.5578, y explica el abandono alélico para c.1185-2A > G.

 

De las variaciones genéticas detectadas en nuestra cohorte, tres no han sido reportadas previamente como causantes de albinismo. La variación TYR frameshift c.1453delG (p.Ala486Profs∗11), localizado en el exón 5, se encontró en homocigosis en un individuo (C5) y no se informó previamente en la base de datos de albinismo, dbSNP, CliniVar o gnomAD. SIFT_indels predijo que c.1453delG es probable que sea perjudicial; y Mutation Taster indicó que es probable que la variante sea causante de enfermedades. La puntuación combinada de agotamiento dependiente de anotaciones fue de 25,3 por encima del umbral MSC para el gen TYR, que fue de 0,002. Por lo tanto, c.1456delG se considera una variación de alto impacto. La variante c.1453delG afecta al aminoácido 486 ubicado en el dominio transmembrana y produce un codón de parada prematura 11 aminoácidos aguas abajo.

 

Otras dos variaciones, c.389_391delAGA y c.1185-2A > G, también identificadas en el gen TYR fueron reportadas en un estudio poblacional, con MAF baja (<0.01) pero no se han relacionado previamente como causantes del fenotipo de albinismo. La variación indel c.389_391delAGA conduce a la pérdida del aminoácido lisina en la posición 131, situada en la porción de tirosinasa que se enfrenta a la luz del melanosoma. Esta mutación se encontró en la heterocigosis en dos individuos (C6 y C7) y la patogenicidad fue predicha por Mutation Taster y SIFT_indels. La variación c.389_391delAGA también se determinó que era una variación de alto impacto por CADD con una puntuación de 17,89. La mutación de empalme c.1185-2A > G, localizada en un punto aceptor de empalme en el intrón 3, se fundó en heterocigosis en un individuo (C2). El software Human Splicing Finder 3.1 indicó que esta variación afecta el empalme de ARNm y la puntuación CADD predijo que tiene un alto impacto con una puntuación de 24,5. Los datos genéticos y clínicos se resumen en la Tabla 3.

 

CUADRO 3

 Tabla 3. Fenotipo y resumen genético de una cohorte albina pediátrica brasileña.

 

La ascendencia se evaluó utilizando información genómica a través de Peddy. Los individuos incluidos en este estudio se agruparon junto con marcadores correspondientes a la superpoblación americana Ad Mixed (Figura Suplementaria S1). Esta superpoblación consiste en muestras mexicanas, colombianas, peruanas y puertorriqueñas.

 

Discusión

Este estudio proporcionó un diagnóstico molecular para cinco de ocho personas con albinismo mediante la identificación de variantes en homocigosis o heterocigotos compuestos para genes asociados con los subtipos OCA 1 y 4, incluida una nueva mutación causal en el gen TYR (c.1453delG). También informamos que dos variantes raras (previamente identificadas en un estudio poblacional) se asocian como causa de albinismo, por primera vez.

 

El iris translúcido, la mácula transparente y el nistagmo contribuyen al deterioro de la calidad de vida(Kirkwood, 2009; Sheth et al., 2013; Maia et al., 2015; McCafferty et al., 2015). Como era de esperar, todos los participantes en el estudio actual presentaron este perfil oftalmológico. Todos los participantes del estudio no pudieron visualizar imágenes 3D en Lang-Stereotest I. Esto demuestra la disminución de la visión estereoscópica que es típica en el albinismo y es causada por el desvío de las fibras ópticas en el quiasma. La reducción de la AV es otra manifestación importante del diagnóstico clínico de OCA. El mejor VA para cualquier participante en el estudio actual fue 20/100, lo que demuestra la reducción severa de VA que es común para los individuos albinos. No se produjeron cambios significativos en el AV durante el seguimiento de 2 años. No se encontró en la literatura ningún otro estudio que presentara un seguimiento oftalmológico para su comparación con nuestra cohorte, especialmente considerando el amplio rango de edad.

 

Dos individuos presentaron estrabismo en ambas evaluaciones: uno (C1) tenía estrabismo convergente; y el otro (C6) tenía estrabismo divergente. Un individuo (C1) presentó estrabismo divergente que sólo se observó en la segunda evaluación (Tabla 1). El estrabismo no es un factor importante para el diagnóstico clínico del albinismo, pero a menudo se asocia con la afección(Williams, 2018),como lo demuestran los tres pacientes en este estudio con la afección.

 

Los errores de refracción también se asocian a menudo con el albinismo(Kirkwood, 2009). En este estudio, la ametropía más frecuente fue el astigmatismo, que se observó en siete pacientes. El astigmatismo hipermetrópico fue el error refractivo más común encontrado en los pacientes del estudio actual, lo que es consistente con otros informes(Yahalom et al., 2012; Schweigert et al., 2018). En general, observamos una disminución promedio de 0,35 dioptrías esféricas y 0,13 dioptrías cilíndricas. Esto sugiere que el albinismo podría seguir la tendencia fisiológica de una disminución lenta y gradual de las dioptrías esféricas (hipermetropía) en los primeros años de vida y la tendencia de estabilidad de las dioptrías cilíndricas (astigmatismo) en los últimos años de vida(Marsh-Tootle y Frazier, 2006). Un estudio retrospectivo reciente con un grupo de niños con albinismo mostró una tendencia a aumentar la tasa cilíndrica en los primeros 10 años de vida(Schweigert et al., 2018). Sin embargo, la mitad de los individuos en nuestro estudio eran mayores de 15 años en contraste con el estudio de Schweigert et al. (2018),cuya edad máxima fue de 10 años, lo que dificulta la comparación de resultados.

 

Cinco individuos se sometieron a una evaluación dermatológica. Para cada uno de los pacientes incluidos en este estudio, el aumento de la pigmentación del cabello y los ojos desde el nacimiento fue reportado por las madres de los pacientes, excepto uno. Esto está de acuerdo con la literatura en relación con los subtipos OCA1B a través de OCA7 (Grønskov y Brondum-Nielsen, 2007; Gargiulo et al., 2011; Kamaraj y Purohit, 2014). De acuerdo con lo que se observa en la población general(Fabris et al., 2012),los participantes del estudio actual no usaron protector solar regularmente. La falta de melanina entre las personas con albinismo causa una mayor susceptibilidad al cáncer de piel, que es el principal factor de mortalidad para el albinismo. Por lo tanto, el protector solar es particularmente importante para la prevención del cáncer de piel en este grupo (Kromberg et al., 1989; Moreira et al., 2013; Kiprono et al., 2014; Yasumizu et al., 2015). No se encontraron lesiones precancerosas en la cohorte del estudio. Esto se esperaba porque los participantes del estudio eran pacientes pediátricos y la literatura informa que estas lesiones ocurren con mayor frecuencia en la segunda década de la vida en individuos con albinismo(Kiprono et al., 2014).

 

En el estudio actual, el análisis genético mostró una asociación del SNP R402Q con el albinismo. Esto se ha reportado a menudo en la literatura(Simeonov et al., 2013). Algunos estudios demostraron que esta mutación da como resultado una proteína sensible a la temperatura que ha reducido la actividad y se retiene en el retículo endoplásmico a 37 ° C (Tripathi et al., 1992; Spritz et al., 1997; Berson et al., 2000; Halaban et al., 2000). Sin embargo, la variante en sí parece incapaz de causar albinismo, porque los parientes no afectados homocigotos para R402Q no muestran rasgos de albinismo (Oetting et al., 2009; Preising et al., 2011). Se identificó el R402Q en un individuo(Tabla 2)que no porta otras variantes en el gen TYR. S192Y es otro polimorfismo no patógeno común observado en dos individuos en el estudio actual. Se ha reportado que esta variante reduce la actividad de la tirosinasa en un 40%(Chaki et al., 2011). En el estudio actual, un individuo con SNP S192Y tenía otras dos variantes, TYR y SLC45A2,que podrían explicar su fenotipo albino(Tabla 2).

 

A medida que se estudian grupos más grandes de personas con albinismo, se informan nuevas variantes en genes conocidos. Un estudio reciente mostró una cohorte de 990 pacientes e introdujo 245 nuevas mutaciones en genes ya correlacionados con el albinismo. Sin embargo, los investigadores no pudieron concluir el diagnóstico molecular para aproximadamente el 27% de los participantes(Lasseaux et al., 2018). Otro estudio informó 31 nuevas mutaciones en una cohorte de 114 individuos con albinismo y también informó un 14% de participantes sin mutaciones identificadas(Zhong et al., 2019). A pesar de un grupo más pequeño de sujetos, nuestro estudio identificó una nueva mutación y dos variantes raras, como causa de OCA.

 

Se identificó una nueva variante de TYR de cambio de marco, c.1453delG, en homocigosis en un paciente que fue consistente con el patrón de herencia autosómico recesivo para OCA. El color de piel, el color de cabello y la caracterización oftalmológica del paciente (hipoplasia foveal, nistagmo, AV reducida e iris translúcido) fueron consistentes con el fenotipo albino(Figura 1). El análisis in silico predijo que esta variante era dañina (Mutation Taster) y causante de enfermedades (SIFT_indels). El agotamiento dependiente de anotación combinada también asumió que c.1453delG era una variante de alto impacto. Como la variante da como resultado una tirosinasa más corta y afecta al dominio transmembrana, planteamos la hipótesis de que no anclarse a la membrana del melanosoma puede impedir que la tirosinasa funcione, dando lugar al fenotipo clínico observado en el caso 5.

 

FIGURA 1

 Figura 1. Características fenotípicas asociadas con nuevas mutaciones en el gen TYR. El umbral de la puntuación TYR CADD es 0,002. C2: Caso 2; C6: Caso 6; C7: Caso 7; OCT: Tomografía de coherencia óptica; NT, no probado; WT, tipo salvaje; HSF, Buscador de empalme humano; y CADD, agotamiento dependiente de anotación combinada.

 

Otras dos mutaciones identificadas en el gen TYR (c.1185-2G > A y c.389_391delAGA) fueron descritas previamente en un estudio Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed). El estudio TOPMed, que fue parte de una iniciativa más amplia de medicina de precisión con el objetivo de proporcionar tratamiento para la enfermedad genética causada por un gen en particular, realizó la secuenciación del genoma completo en 144 mil pacientes en más de 80 estudios diferentes. Ninguna de las mutaciones estaba previamente relacionada con un fenotipo específico y su patogénesis aún no se había predicho. El estudio TOPMed identificó la mutación indel c.389_391delAGA en el panel freeze 5 que estaba compuesto por individuos con ascendencia europea, africana, hispana / latina y asiática oriental. Esta mutación fue reportada en heterocigosis, en dos individuos con ascendencia africana. c.389_391delAGA se localiza en el exón 3 y provoca pérdida de lisina en la posición 131 y es un aminoácido conservado en la escala evolutiva de los mamíferos. Mutation Taster, SIFT_indels y CADD predijeron que la patogénesis potencial de la mutación c.389_391delAGA era dañina, causaba enfermedades y tiene un alto impacto en la transcripción de genes. En nuestra cohorte, la variante c389_391delAGA se identificó en hermanos (C6 y C7) cuyo análisis de ascendencia los agrupó con Ad Mixed American en lugar de población africana, esto está de acuerdo con el estudio de panel TOPMed freeze 5. Una segunda mutación, c.1037-7T > A, que fue reportada previamente como causante de OCA1 (Park et al., 1997; Grønskov et al., 2009; Lasseaux et al., 2018; Zhong et al., 2019), segregados en trans con c.389_391delAGA. Ambas mutaciones fueron identificadas en individuos (C6 y C7) que presentaban manifestaciones oftalmológicas e hipopigmentación capilar y cutánea consistente con el fenotipo albinismo(Figura 1).

 

La variación de empalme c.1185-2G > A también se identificó en el panel TOPMed freeze 5, sin divulgación de ascendencia. El análisis de HSP 3.1 concluyó que el c.1185-2G > A se encuentra en el sitio de empalme aceptor del gen TYR, lo que afecta el empalme de ARNm. Aquí también la puntuación CADD indicó que esta variante probablemente tiene un alto impacto en la proteína. La variación c.1185-2G > A puede resultar en la omisión de todo el exón 4 que codifica la región cercana al segundo sitio de unión de Cu de la tirosinasa. La mutación de empalme en trans con c.1217C > T se identificó en un paciente (C2; Tabla 2) que presentaban el fenotipo típico de albinismo (cabello rubio claro, piel pálida, ojos azul claro, iris translúcido, transparencia macular, nistagmo y AV reducida; Figura 1).

 

Informamos de tres nuevas mutaciones que causan albinismo. Para tres individuos con el fenotipo OCA clásico, no pudimos concluir el diagnóstico molecular. En OCA, la falta de genes asociados o solo un alelo mutante en pacientes con diagnóstico clínico de OCA se ha reportado con frecuencia en la literatura (Grønskov et al., 2009; Gargiulo et al., 2011; Montoliu et al., 2014; Lasseaux et al., 2018; Zhong et al., 2019). Las variaciones patogénicas pueden estar en regiones intragénicas, intrónicas o reguladoras que no estaban cubiertas por las técnicas que utilizamos. No se evaluaron los reordenamientos intragénicos, que también podrían explicar estos casos. Además, las mutaciones causales también pueden estar localizadas en otros genes aún no asociados con OCA.

 

Se deben considerar los esfuerzos para el desarrollo de estudios con grandes series de casos, incluidos los grupos de edad emparejados, ya que un pequeño grupo de individuos con un amplio rango de edad impone limitaciones para las conclusiones del seguimiento clínico. Los estudios genéticos con estas grandes series de casos, diversas poblaciones y nuevos enfoques moleculares para definir la etiología genética pueden promover el desarrollo de la medicina de precisión para las afecciones que afectan la melanogénesis.

 

Recopilado y traducido al español desde www.frontiersin.org
(Publicado originalmente el 28 abril 2020)

 

CITA: Schidlowski L, Liebert F, Iankilevich PG, Rebellato PRO, Rocha RA, Almeida NAP, Jain A, Wu Y, Itan Y, Rosati R and Prando C (2020) Non-syndromic Oculocutaneous Albinism: Novel Genetic Variants and Clinical Follow Up of a Brazilian Pediatric Cohort. Front. Genet. 11:397. doi: 10.3389/fgene.2020.00397

 

DOI: https://doi.org/10.3389/fgene.2020.00397