El papel de la genómica en los trastornos de inmunodeficiencia variable común

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Genética en el diagnóstico de PID

Las inmunodeficiencias primarias (PID) son un grupo de enfermedades raras que se ha beneficiado particularmente de la llegada de NGS. Las PID se definen como errores innatos de inmunidad, en lugar de inmunodeficiencia secundaria a fármacos inmunosupresores, desnutrición, infección o neoplasias linfoides. Las PID se caracterizan por una pérdida parcial o completa de la función del sistema inmune. Los pacientes pueden experimentar infecciones recurrentes, autoinmunidad, alergia y / o malignidad [ 13 ]. Un diagnóstico oportuno y preciso de una PID es esencial para prevenir la significativa morbilidad y mortalidad asociada con la enfermedad.

En 2011 la Unión Internacional de Sociedades Inmunológicas (IUIS) listado 180 de un solo gen errores innatos genéticamente definidas de la inmunidad descubierto durante un período de más de 40 años [ 14 ]. Los defectos genéticos subyacentes fueron descubiertos por análisis de ligamiento [por ejemplo, interleuquina 2 receptor gamma (IL2RG) en la inmunodeficiencia combinada grave ligada al cromosoma X (SCID)] [ 15 ], la clonación posicional [por ejemplo Bruton tirosina quinasa (BTK) en agammaglobulinemia ligada al cromosoma X (XLA )] [ 16 ], el análisis de genes candidatos [por ejemplo, recombinación activación 1 (RAG1) y RAG2 en células T negativo natural killer B célula-célula negativa-positiva (T - B - NK +) SCID] [ 17 ] y la fluorescencia in- hibridación in situ (FISH) (por ejemplo, deleciones 22q11.2 en el síndrome de DiGeorge) [ 18 ]. Todos estos descubrimientos dependían de familias grandes o de conjeturas bien informadas basadas en la presentación clínica. El rápido desarrollo de las técnicas de NGS se ha acelerado el descubrimiento de nuevos PIDs drásticamente, como se ejemplifica por más de 300 PIDs solo gen genéticamente definidas hasta la fecha [ 13 ]. Las mutaciones en GATA-proteína de unión 2 (GATA2), transportador de magnesio 1 (MAGT1) y transductor de señales y activador de transcripción 1 (STAT1) fueron los primeros identificados en pacientes PID por WES [ 19-21 ]. Sin embargo, no todos los PIDs son defectos monogénicos. Hay ejemplos de condiciones digénicos tales como linfohistiocitosis familial hemofagocítico [ 22 ], y la forma más común de deficiencia de anticuerpos, trastorno de inmunodeficiencia variable común (CVID), es un trastorno poligénico heterogénea en la mayoría de los casos [ 23 ] (Fig. 1 ).

[pic 1]

Existen múltiples componentes genéticos involucrados en la patogénesis del trastorno de inmunodeficiencia variable común (CVID). Las causas monogénicas de CVID se han encontrado en aproximadamente el 10% de los casos, y principalmente modificar las moléculas asociadas con el complejo del receptor de células B. En la mayoría de los casos hay un modo poligénico de herencia, por lo que las variantes en múltiples genes pueden contribuir a los mismos o diversos fenotipos. Una mayor complejidad genética puede provenir de trastornos transcripcionales y epigenéticos.

Existe un gran potencial para NGS en el cuidado del paciente PID. Puede proporcionar un diagnóstico molecular donde previamente el paciente no estaba clasificado, e identificar así opciones terapéuticas, por ejemplo, trasplante de células madre hematopoyéticas, proporcionando un pronóstico o estratificación de grupos de riesgo. Puede ser relevante examinar a la familia del paciente y ofrecer consejo genético. La selección de pacientes y familias para proponer la NGS en base a sus fenotipos clínicos e inmunológicos sigue siendo un paso fundamental e indispensable para aumentar las posibilidades de éxito. Los datos fenotípicos detallados deben ser validados y aplicados a los pasos de análisis para correlacionar la enfermedad causante y las variantes asociadas a la enfermedad. Con este fin, los médicos deben asegurarse de que existe un proceso estandarizado y robusto para recolectar y clasificar los datos fenotípicos clínicos y funcionales. A pesar de los avances técnicos y clínicas realizadas como resultado de NGS, la identificación de defectos genéticos en PIDs sigue siendo un gran desafío [ 24 ]. Estos desafíos son de naturaleza técnica y también inherente a la enfermedad. Las complicaciones técnicas pueden depender de la plataforma genómica utilizada. Los paneles de genes dirigidos y el WES sólo detectan mutaciones exónicas. Ninguno el, la tasa de menos de descubrimiento para variantes que causan enfermedades utilizando WES o un panel PID apuntado es 25-60% [ 25, 26 ]. Pacientes con IDP no diagnosticados pueden tener mutaciones en el 10% de los exones no cubiertos por WES [ 27 ] o en intrónica, promotor o regiones reguladoras. Los últimos tipos de variaciones podrían ser detectados por WGS; Sin embargo, la cantidad de datos generados presenta un cuello de botella bioinformática, y actualmente es una limitación importante de este método para su uso en el diagnóstico de PID de rutina. Para una ganancia desconocido en la señal mediante la aplicación de WGS lugar de WES, el ruido de datos aumenta 100 veces [ 28 ]. Además, no siempre está claro que la deficiencia inmunológica se debe a mutaciones en la línea germinal y la posibilidad de mutaciones somáticas y post-zigóticas puede complicar el análisis, ya que estas variantes pueden ser descartadas durante la fase de análisis. Desafíos de enfermedades asociadas incluyen el hecho de que las mutaciones en genes diferentes pueden dar lugar a fenotipos similares (locus heterogeneidad; Fig. 1 ), mientras que las mutaciones en diferentes partes del mismo gen pueden presentar con fenotipos distintos (heterogeneidad alélica) [ 26 ]. La naturaleza poligénica y heterogénea del CVID lo presenta como uno de los mayores desafíos. En esta revisión, nos enfocaremos en los avances y desafíos que enfrentamos para descifrar el CVID con técnicas NGS.

CVID

Presentación clínica

El CVID comprende un grupo heterogéneo de PID, con niveles de anticuerpos bajos o no detectables como denominador común. Todos los pacientes con CVID sufren de una mayor susceptibilidad a las infecciones microbianas pero, además, aproximadamente dos tercios de los pacientes desarrollan diferentes complicaciones, incluyendo trastornos inflamatorios crónicos (por ejemplo, colitis, granulomas), linfoproliferación policlonal, síndromes autoinmunes (por ejemplo, citopenias) y / o tumores malignos (por ejemplo, leucemia, linfoma, cáncer de colon) [ 29, 30 ]. Estas comorbilidades CVID reducen la esperanza de vida y la calidad de vida de los pacientes afectados. Debido a la presentación clínica no específica ya la ausencia de definición fundamental