Asociación de variantes raras en genes de regulación inmune con enfermedad autoinmune pediátrica del SNC

9 de Octubre de 2022

Únase a nosotros para escuchar a la Dra. Saba Jafarpour del Children's Hospital Los Angeles sobre los últimos hallazgos en su investigación de trastornos neuroinmunitarios raros.

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[00: 00: 05] Dr. Carlos A. Pardo: Siguiendo la tendencia, es un gran placer presentar a otro colega que es la nueva generación de neurólogos pediátricos. Este es el Dr. Jafarpour que está en el Centro Infantil aquí en Los Ángeles trabajando con el Dr. Jonathan Santoro. Entonces, ayer mencionamos brevemente la genética, y este es un tema muy fascinante para el futuro porque básicamente nos vamos a centrar en un área que será el futuro de la neuroinmunología, lo que estamos haciendo para comprender el componente genético en algunos de los trastornos inmunológicos. Dr. Saba, muchas gracias por tomarse el tiempo de venir a la reunión e ilustrar sobre genética.

[00: 01: 12] Dra. Saba Jafarpour: Muchas gracias. Buenas tardes a todos. Soy Saba Jafarpour, una de las residentes de neurología del Children's Hospital Los Angeles. Voy a hablar sobre nuestra investigación que trata sobre la asociación de variantes raras en genes de regulación inmunitaria con enfermedades pediátricas autoinmunes del sistema nervioso central. He enumerado algunas de nuestras divulgaciones aquí principalmente relacionadas con el Dr. Santora. Por lo tanto, los trastornos autoinmunes del sistema nervioso central son un grupo complejo de trastornos caracterizados por una inflamación mediada por el sistema inmunitario en el cerebro y la médula espinal. A pesar de las diferencias en presentaciones y síntomas, existe un grado significativo de superposición entre estas condiciones. Y creemos que es probable que compartan similitudes en cuanto a los mecanismos subyacentes y los mecanismos moleculares que causan estas enfermedades. Y por lo tanto, la base genética de estos trastornos debería tener similitudes superpuestas.

[00:02:25] Pero no se sabe mucho sobre la base genética de estos trastornos. Nuestra susceptibilidad a diferentes enfermedades está influenciada por las diferencias únicas en nuestro ADN y en nuestros genes, y estas diferencias podrían hacernos más susceptibles o con menor riesgo de padecer diferentes condiciones. Por eso es importante comprender las diferencias genéticas y las variaciones que podrían contribuir a un mayor riesgo de trastornos autoinmunes del sistema nervioso central. Los investigadores han estado tratando de identificar la base genética de los trastornos autoinmunes del SNC y, entre estas afecciones, la esclerosis múltiple ha sido la más investigada. Principalmente las variantes genéticas comunes o los polimorfismos fueron el foco de los estudios a través de estudios de asociación del genoma completo.

[00:03:31] Sin embargo, en los últimos años ha habido un mayor grado de interés en términos de identificar las variantes raras que también podrían contribuir al riesgo de estas enfermedades. Entonces, como puede ver en esta figura, las variantes comunes que se identifican a través de estudios de asociación de todo el genoma pueden tener un efecto moderado o pequeño en términos de aumento del riesgo, pero las variantes raras pueden tener efectos moderados o fuertes en términos de su contribución a el riesgo. Las variantes raras se identifican mediante técnicas de secuenciación de última generación, como el examen de la secuenciación del genoma completo. Y en comparación con los estudios de asociación de todo el genoma, se podría usar un tamaño de muestra más pequeño para identificar mediante la secuenciación de próxima generación.

[00:04:32] Hay escasez de datos en general y particularmente en la población pediátrica con respecto a la asociación de variantes raras de genes de regulación inmune en pediátricos y también en adultos con trastornos autoinmunes e inflamatorios del sistema nervioso central. Entonces, en nuestro estudio tratamos de responder a esta pregunta y explorar esta área en este tema. Una de las implicaciones de identificar las variantes genéticas es que, de hecho, podría señalarnos los mecanismos moleculares subyacentes y, de hecho, podría arrojar luz sobre diferentes tratamientos personalizados o dirigidos que podrían usarse en estas afecciones. Entonces, auditamos a los pacientes que acudieron a nuestra clínica de neuroinmunología pediátrica y trastornos desmielinizantes en el Children's Hospital of Los Angeles en un período de 2.5 años entre julio de 2019 y diciembre de 2021. E identificamos a 54 pacientes con trastornos autoinmunes del SNC de inicio pediátrico en quienes se disponía de estudios genéticos.

[00:05:52] La edad media fue de 13.4 años y el 55 % eran mujeres y el 50 % eran hispanos o latinos, que es una población principal aquí en Los Ángeles, y una gran cantidad de nuestros pacientes tienen antecedentes hispanos. La distribución del diagnóstico clínico se muestra en el gráfico circular. Incluimos pacientes con esclerosis múltiple, así como con trastorno asociado con MOG, encefalitis autoinmune, vasculitis primaria del SNC, ADEM, mielitis transversa y algunas otras afecciones inflamatorias raras del SNC, como el síndrome de Susac. Tenemos pacientes con neurosarcoidosis, accidentes cerebrovasculares inflamatorios y algunos otros trastornos inflamatorios del SNC que se enumeran aquí. Entonces, hablando de los estudios genéticos y los métodos que se utilizaron. Entonces, como saben, toda la vida está codificada en el ADN y la secuenciación del ADN o la decodificación del genoma ha sido uno de los logros más notables del ser humano en los últimos años.

[00:07:16] Y recientemente, con el advenimiento de la secuenciación de próxima generación, en comparación con los métodos de secuenciación tradicionales anteriores, ahora podemos secuenciar el ADN mucho más rápido y con un costo menor. Entonces, lo ha hecho mucho más disponible y básicamente ha revolucionado el campo de la genética en el campo del diagnóstico clínico. Existen diferentes tipos de técnicas de secuenciación de próxima generación, incluida la secuenciación del genoma completo, que, como su nombre lo indica, en realidad analiza todo el genoma, incluidas las regiones codificantes y no codificantes. También hay una secuenciación de examen completa que analiza solo las regiones codificantes, y luego hay paneles de genes específicos o secuenciación de examen enfocada que analiza una lista de genes que son de interés o de relevancia clínica.

[00:08:18] En nuestro estudio, en realidad teníamos datos utilizando el panel de genes específicos que incluía 155 genes que están implicados en la regulación inmunitaria. Entonces, el 77.8% de los pacientes incluidos en nuestro estudio en realidad tenían variantes raras de genes de regulación inmunitaria. Identificamos 88 variantes únicas de 55 genes, incluidos los que he enumerado aquí. Y el número más frecuente de variantes se identificó en el gen 13D. Aquí puede ver los genes que albergan las raras variantes identificadas en nuestro estudio que se agrupan según el diagnóstico clínico. Un gran número de nuestros pacientes tenían MOGAD y EM. Entonces, identificamos más variantes genéticas en estos grupos. Pero a medida que incluimos más pacientes con otros diagnósticos, podemos ver que también podemos identificar variantes raras de estos genes en otros diagnósticos.

[00:09:43] También analizamos el efecto funcional de estas variantes y cómo la variación en los genes en realidad podría cambiar la función de los genes. Para predecir si una variación en el gen puede afectar la función, existe un sistema de puntuación, la puntuación CADD, que predice el efecto funcional, y la puntuación superior a 10 se considera perjudicial. Por lo tanto, efecto perjudicial sobre la función del gen. Y la mayoría de las variantes que identificamos en realidad tenían una puntuación CADD alta. La mediana fue 21.3. Entonces, al menos la mitad de las variantes tenían un puntaje CADD de 21.3 y mayor que eso. Entonces, eso nos dice que estas variaciones en los genes probablemente interfieren con la función de los genes que están implicados en la regulación inmunológica.

[00:10:52] Los genes que se analizan y se enumeran en el panel están asociados con diferentes condiciones de desregulación inmunitaria, pero quiero resaltar algunas de estas condiciones que tienen manifestaciones neurológicas informadas anteriormente y asociadas con ellas. Entonces, un par de estos genes, los genes STXPP2 y UNC13D están asociados con la linfohistiocitosis hemofagocítica familiar o HLH familiar. Por lo tanto, la HLH familiar es una afección inflamatoria en la que el sistema inmunitario en realidad produce células inmunitarias más activas y también una cantidad excesiva de proteínas inmunitarias, como las citoquinas. Entonces, hay inflamación en diferentes partes del cuerpo, hay fiebre y también inflamación en el hígado y el bazo. Y además, más de la mitad de los pacientes con HLH familiar tienen hallazgos neuroinflamatorios. Por tanto, también existe afectación del SNC en un gran número de estos pacientes.

[00:12:08] Algunos de los otros genes que encontramos asociados en términos de variantes raras en estos genes que se informaron anteriormente como causa de un síndrome de Aicardi-Goutières. Entonces, el síndrome de Aicardi-Goutières es una condición genética rara que también afecta el cerebro, la médula espinal y el sistema inmunológico. Y en esta condición, el sistema inmunológico en realidad se activa de manera destructiva y causa daño a la materia blanca en el SNC. O causa leucodistrofia, así como retrasos en el desarrollo global y retrasos cognitivos como resultado de la inflamación en el cerebro. Entonces, uno de los otros genes que estaban implicados previamente informados en el síndrome inflamatorio familiar, pero como todos, se informó anteriormente en MOGAD y como una especie de factor pronóstico en MOGAD y también en NMOSD y afecciones neuroinflamatorias granulomatosas.

[00:13:32] Y NOD2, que anteriormente se conocía como el factor de riesgo genético más fuerte para la enfermedad de Crohn y también se ha informado en asociación con afecciones neuroinflamatorias como la encefalitis de Rasmussen y la granulomatosis del SNC. Entonces, estos son los que se informaron anteriormente en la literatura, pero nuestro estudio muestra que son datos previamente nuevos que obtuvimos de nuestros pacientes, lo que respalda el hecho de que estos probablemente también estén involucrados en afecciones neuroinflamatorias. También hicimos análisis de rutas, básicamente agrupando genes que están involucrados en rutas biológicas o mecanismos moleculares similares. Y una de las vías que era común entre los genes cuyas variantes encontramos en este estudio no era como la vía de señalización.

[00:14:40] Entonces, los receptores tipo NOD son un grupo de receptores que se usan en el sistema inmunitario innato en respuesta a diferentes tipos de infecciones. Y la función de esta vía es promover la producción de citocinas y quimiocinas proinflamatorias. Por lo tanto, impulsa la respuesta inmunitaria cada vez que hay una infección bacteriana o viral. La otra vía que surgió fue la vía de la enfermedad inflamatoria intestinal. Entonces, el mecanismo molecular de esta vía también incluye la vía de señalización de NOD2. Entonces, similar a lo que mencioné anteriormente. También mencioné que las variaciones en NOD2 son el factor de riesgo genético más fuerte para la enfermedad de Crohn. Pero nuestros datos, así como algunos otros datos, sugieren que también podría haber una asociación con afecciones neuroinflamatorias. Y la identificación de estas vías podría ser importante porque ahora podemos pensar en brazos específicos del sistema inmunitario que podrían estar más involucrados en las afecciones neuroinflamatorias y que pueden tener implicaciones en el diseño de tratamientos específicos si sabemos qué partes o vías están más involucradas. en estas condiciones.

[00:16:23] Por lo tanto, nuestros datos sugieren que la señalización de NOD2 puede ser un candidato atractivo para una mayor investigación y orientación en condiciones pediátricas y autoinmunes e inflamatorias del SNC. Entonces, para resumir, la base genética de los trastornos autoinmunes e inflamatorios del SNC sigue siendo en gran parte desconocida. Y en nuestro estudio, observamos una alta tasa de identificación de variantes raras y de baja frecuencia en los genes de regulación inmunitaria. Identificamos 88 variantes únicas de 55 genes, incluidos los que se enumeran aquí. El análisis de vías reveló un enriquecimiento de la señalización del receptor NOD2 en nuestra población de pacientes. Por lo tanto, estos hallazgos pueden arrojar luz sobre los mecanismos subyacentes de los trastornos autoinmunes del SNC y tener implicaciones terapéuticas. Quisiera agradecer a mi mentor, el Dr. Jonathan Santoro, ya mis otros coautores en el Hospital Jones de Los Ángeles. Y con eso, estoy feliz de tomar cualquier pregunta.

[00: 17: 50] Miembro de la audiencia: Dos preguntas rápidas. ¿Puede compartir qué panel genético dirigido utilizó, fue el mismo para todos sus pacientes?

[00:17:56] Dra. Saba Jafarpour: Sí, fue el Panel de Síndromes Autoinflamatorios y Autoinmunitarios de Invitae.

[00: 18: 01] Miembro de la audiencia: Bueno.

[00: 18: 02] Dra. Saba Jafarpour: Sí.

[00: 18: 03] Miembro de la audiencia: Y luego, no sé si podría decir, ¿muchas de esas condiciones eran autosómicas recesivas, y era un hallazgo homo o heterocigoto para esos pacientes?

[00: 18: 11] Dra. Saba Jafarpour: Sí. Entonces, todas las variantes que encontramos eran heterocigotas. Hay diferentes informes autosómicos dominantes o recesivos con condiciones asociadas con estos genes, pero nuestros pacientes no tenían el fenotipo de esas condiciones. Entonces, es por eso que creemos que este es probablemente un proceso separado.

[00: 18: 33] Miembro de la audiencia: Estupendo. Gracias.

[00: 18: 34] Dra. Saba Jafarpour: Gracias por su atención.

[00:18:37] Dr. Carlos A. Pardo: Muchas gracias. Era una fuente de información muy importante. Muchas gracias Saba. La genética es parte del futuro de la medicina. Ha sido parte de la medicina en los últimos 20 años, pero creo que me gusta que tenga en cuenta cuatro letras A, T, C, G. Bien. Entonces, esas son las cuatro letras que son críticas para el ADN. ¿Es así, Saba? Bueno. A, C, T, G y te diré por qué debes prestar atención a eso.