Analizando tres variantes genéticas de interés clínico en un caso de

osteogénesis imperfecta

Javier López Montiel(1), Sara Franco Freire (2), José Miguel Lezana Rosales (1), Carmen Torres Fernández(1), Carmen Palma Milla (1), Sandra Mª Carmona Tamajón(1), Julio Torres

González(1), Carlos Sánchez Linares(1), Vidal Pérez Valero(2), Lucas David Andrés Garrido(1), Juan López Siles(1), Carmen Benito López(2)

(1)C.B.M. Genetaq, (2)Hospital Regional Universitario Carlos Haya

Introducción

Figura 1: Dominios conservados de los genes COL1A1 (arriba) y COL1A2 (abajo), de acuerdo a las secuencias de referencias NP_000079.2 y NP_000080.2, respectivamente. (NCBI)

Figura 2: Esquema (izquierda) y estructura cristalina (derecha) del tetrámero formado por las cadenas de colágeno, entras que se hallan COL1A1 y COL1A2.

Ante la sospecha clínica de OI, se decide hacer un estudio genético para confirmar molecularmente el diagnóstico y ofrecer al

paciente un adecuado consejo genético.

Objetivos

Análisis del polimorfismo Sp1 (c.104-441G>T) en el gen COL1A1, asociado a osteoporosis, mediante amplificación por PCR de la

región diana y posterior secuenciación Sanger con ABI 3130XL (Applied Biosystems). Posteriormente se realizó un análisis de 14

genes dirigidos a OI mediante Next-Generation Sequencing (NGS) con el kit TruSight One y secuenciación en NextSeq (Illumina).

Estudio familiar de las variantes de interés clínico detectadas mediante amplificación por PCR y secuenciación Sanger.

Material y método

Figura 3: Workflow para el análisis del polimorfismo Sp1 y las variantes familiares (izquierda), mediante PCR y secuenciación Sanger, y para análisis de panel NGS mediante el kit

TruSight One y posterior secuenciación mediante NextSeq (Illumina) (Derecha).

Se presenta un caso de un paciente de 14 años con sospecha de osteogénesis imperfecta (OI) de tipo leve por múltiples fracturas

con traumatismos leves (no espontáneas). A los 6 años tuvo una fractura de clavícula tras accidente de moto, a los 8 años una

fractura de cúbito tras caída y a los 11 una fractura de fémur en el gimnasio. El paciente también presenta escoliosis, hipoplasia

dental y osteopenia. Sin antecedentes familiares de fracturas, aunque su madre y su hermano presentan hipoplasia dental.

La OI se caracteriza por fracturas óseas, dentinogénesis imperfecta y pérdida de audición (en adultos). Existe un continuo

fenotípico que va desde muerte perinatal, deformidades esqueléticas severas, defectos en la movilidad y estatura muy corta, hasta

personas casi asintomáticas con leve predisposición a fracturas. En algunos tipos pueden apreciarse las escleras oculares

azuladas-grisáceas. Los dos principales genes implicados, COL1A1 y COL1A2, codifican las cadenas α de colágeno tipo I,

aunque hay hasta 12 genes más asociados.

Contacto: diagnostico2@Genetaq.com Los autores declaran que no existen conflictos de intereses. XI Congreso Nacional de Laboratorio Clínico, Málaga 2017

ResultadosEl estudio de Sp1 en COL1A1 resultó negativo (genotipo G/G), por lo que se procedió al análisis mediante NGS.

Éste detectó tres variantes de interés, dos de ellas de significado incierto (VSI) y una clasificada como probablemente

patogénica (PP) (ver tabla 1):

Gen Variante Estado Clasificación

ANO5

(NM_213599.2)

c.2387C>T

(p.Ser796Leu)

Heterocigoto

VSICOL1A1

(NM_000088.3)

c.613C>G

(p.Pro205Ala)

COL1A2

(NM_000089.3)

c.1171G>A

(p.Gly391Ser)PP

La variante en ANO5 (c.2387C>T) se ha asociado a distrofia

muscular de cinturas y miocardiopatía dilatada, pero existe

controversia en cuanto a su patogenicidad. El cambio en COL1A1

(c.613C>G) se ha relacionado con una baja densidad ósea,

aunque se necesitan más estudios para confirmarlo. Por último, la

variante en COL1A2 (c.1171G>A ) ha sido asociada a OI tipo III y

tipo IV. Todos los genes presentan un modo de herencia

autosómico dominante.

El estudio familiar de estas variantes en los progenitores y en una

tía materna, determinó una herencia paterna del cambio en ANO5

y materna para COL1A1 y COL1A2 (ver figura 6).

Conclusión

Figura 4: Electroferograma de la secuenciación Sanger para el polimorfismo Sp1 en el gen

COL1A1. Genotipo G homocigoto (negativo). Nucleótido de interés marcado en amarillo.Tabla 1: variantes de interés clínico detectadas en el paciente probando mediante el panel

NGS. VSI: Variante de Significado Incierto. PP: Variante Probablemente Patogénica

Figura 5: Imágenes del visor IGV para las tres variantes de interés en los genes COL1A1

(arriba), ANO5 (centro) y COL1A2 (abajo),

OSTEOGENESIS IMPERFECTA (TIPO)

GENLOCALIZACIÓN

CROMOSÓMICAOMIM GEN

OMIM FENOTIPO

MODO DE HERENCIA

ICOL1A1 / COL1A2

17q21.33 / 7q21.3

120150 / 120160

166200 AD

IICOL1A1 / COL1A2

17q21.33 / 7q21.3

120150 / 120160

166210 AD

IIICOL1A1 / COL1A2

17q21.33 / 7q21.3

120150 / 120160

259420 AD

IVCOL1A1 / COL1A2

17q21.33 / 7q21.3

120150 / 120160

166220 AD

V IFITM5 11p15.5 614757 610967 ADVI SERPINF1 17p13.3 172860 613982 ARVII CRTAP 3p22.3 605497 610682 AR

VIIIP3H1

(LEPRE1)1p34.2 610339 610915 AR

IX PPIB 15q22.31 123841 259440 ARX SERPINH1 11q13.5 600943 613848 ARXI FKBP10 17q21.2 607063 610968 ARXII SP7 12q13.13 606633 613849 ARXIII BMP1 8p21.3 112264 614856 AR

Síndrome de Osteoporosis Pseudoglioma

LRP5 11q13.2 603506 259770 AR

OI con lesiones esqueléticas atípicas

ANO5 11p14.3 608662 166260 AD

OI con contracturas en las articulaciones congénitas

PLOD2 3q24 601865 609220 AR

Tabla 2: genes analizados en el paciente probando mediante NGS. AD: autosómica

dominante. AR: autosómica recesiva. También se detallan los códigos OMIM tanto de los

genes como de los fenotipos asociados.

Figura 6. Árbol genealógico del caso. El paciente probando es marcado con una flecha.

Sombreado en negro se destaca el fenotipo completo de OI, en gris los dos familiares

con hipoplasia dental. Wt: wild type. Ht: heterocigoto. NA: no analizado.

En base a los resultados obtenidos y la clínica de los pacientes, parece poco probable que las variantes en ANO5 y COL1A1

estén relacionadas con la patología. Esto también parece ocurrir en COL1A2, sin embargo no puede descartarse que se

encuentre en mosaico de muy bajo grado en la madre del paciente, lo que daría lugar a que no presentara fracturas (ella

únicamente presenta hipoplasia dental). Para determinar esto, serían necesarios estudios de esta variante en los abuelos

maternos del paciente probando. Aunque la penetrancia para OI es completa, la expresión puede ser variable, como parece

ocurrir en esta familia, esto podría deberse a otros cambios genéticos modificadores de fenotipo que actúan adicionalmente, sin

embargo son necesarios más estudios en esta familia para confirmar esta hipótesis.

Contacto: diagnostico2@Genetaq.com Los autores declaran que no existen conflictos de intereses. XI Congreso Nacional de Laboratorio Clínico, Málaga 2017