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Titolo
Resumen de tesis.Identificación de nuevas alteraciones genéticas y funcionales en los síndromes mielodisplásicos de bajo riesgo a través del estudio combinado del genoma, epigenoma y transcriptoma
Otros títulos
Genomic, Epigenomic and Transcriptomic Characterization of Low-Risk Myelodysplastic Syndromes
Identificación de nuevas alteraciones genéticas y funcionales en los síndromes mielodisplásicos de bajo riesgo a través del estudio combinado del genoma, epigenoma y transcriptoma
Autor(es)
Director(es)
Soggetto
Tesis y disertaciones académicas
Universidad de Salamanca (España)
Resúmenes
Academic Dissertations
Abstracts
Tesis Doctoral
Síndromes mielodisplásicos
Myelodysplastic syndromes
Genoma humano
Human genome
Transcriptoma
Transcriptome
Microformaciones de ADN
DNA microarrays
Gene expression
Expresión génica
Clasificación UNESCO
3205.04 Hematología
2409 Genética
Fecha de publicación
2013
Resumen
Los SMD son un grupo de enfermedades clonales que se caracterizan por una hematopoyesis displásica, que da lugar a una maduración anómala que se manifiesta con citopenias en sangre periférica. Los SMD con pequeña población de blastos y cariotipo normal son, a veces, difíciles de separar de la normalidad, y por lo tanto, son difíciles de diagnosticar. En esta tesis doctoral, hemos tratado de profundizar en el conocimiento de la biología de los SMD de bajo riesgo a través del estudio del transcriptoma, del genoma y del metiloma con el fin de averiguar si otras características, diferentes a las morfológicas y citogenéticas, podrían ayudar a su identificación. Para ello, hemos utilizado metodologías nuevas tales como los microarrays o la secuenciación masiva en el estudio de estas enfermedades. El análisis integrado del perfil de metilación y del perfil de expresión reveló que el 66,7% de los genes hiper-metilados estan infraexpresados en los SMD de bajo riesgo. El estudio identificó genes con la expresión inactivada que participan en la desregulación de vías relacionadas con el desarrollo de los SMD. Dos genes clave para la apoptosis (BCL2 y ETS1) fueron identificados como genes silenciados por metilación. Además, la respuesta inmune y la biogénesis de los miRNA se ven afectados por la hiper-metilación e infraexpresión de IL27RA y DICER1. Nuestro análisis integrado reveló que la regulación epigenética aberrante es un sello distintivo de los SMD de bajo riesgo y podría desempeñar un papel central en estas enfermedades. Por otra parte, fuimos capaces de identificar un conjunto de genes diferencialmente expresados relacionados con la angiogénesis en los SMD. Este hallazgo nos llevó a un estudio más detallado del proceso a través de un análisis combinado en la médula ósea (MO) de los niveles de expresión génica y de los niveles solubles de factores relacionados con la angiogénesis así como a través de estudios funcionales. Nuestros resultados sugieren que los pacientes con CRDM muestran una pérdida del equilibrio entre los factores pro y anti-angiogénicos. De hecho, estos pacientes muestran altos niveles de expresión de factores pro-angiogénicos tales como VEGF, HIF1, y FN1 en células mononucleadas de MO. Sin embargo, este grupo de SMD muestra una baja expresión del factor pro-angiogénico ENG, altos niveles de factores con propiedades anti-angiogénicas (sENG y sFLT-1) en el microambiente de la médula, disminución de sVEGF y una formación de vasos más reducida por parte de dos líneas celulares endoteliales. Los estudios funcionales en SMD de bajo riesgo demostraron una angiogénesis aberrante en pacientes con CRDM que podría estar relacionada con ENG. Finalmente, observamos un perfil de expresión diferencial en el subgrupo de ARSA que fue la base de un análisis global de mutaciones en el que los genes que participan en el metabolismo del hierro y mitocondrial jugaron un papel fundamental. Así los genes SL25A37, SLC25A38 y ALAD están sobreexpresados en pacientes con ARSA. SLC25A38 presentó mutaciones en un caso con RCUD y en un paciente con anemia sideroblástica congénita. Además se encontraron dos variantes no descritas en el gen ALAD en dos pacientes con ARSA. La desregulación de los genes implicados en el metabolismo del hierro y mitocondrial ofrece nuevas perspectivas en el conocimiento de los SMD con sideroblastos en anillo. Además, las nuevas variantes identificadas en el gen ALAD podrían jugar un papel en la predisposición a la enfermedad. En resumen, la investigación llevada a cabo durante el desarrollo de esta tesis doctoral a través de un análisis global (transcriptoma, metiloma, genoma) ha permitido identificar alteraciones que proporcionan nueva información sobre la patogénesis de los SMD de bajo riesgo y puede tener relevancia clínica para la enfermedad. Tomados en conjunto, los genes descritos en esta tesis podrían considerarse como marcadores de diagnóstico e incluso, en algunos casos, como potenciales dianas terapéuticas en el futuro [EN] MDS is a group of disorders characterized by clonal hematopoiesis dysplastic resulting in abnormal maturation manifested by peripheral blood cytopenias. MDS with small population of normal karyotype blasts are sometimes difficult to separate from normal, and therefore, are difficult to diagnose. In this thesis, we have tried to deepen the understanding of the biology of low-risk MDS through the study of the transcriptome, and methylome genome in order to find out whether other features, different from the morphological and cytogenetic could aid identification. To do this, we used new methodologies such as microarrays or massive sequencing in the study of these diseases. The integrated analysis of methylation profile and expression profiling revealed that 66.7% of hyper-methylated genes are underexpressed in low-risk MDS. The study identified the expression inactivated genes involved in the deregulation of pathways related to the development of MDS. Two key genes apoptosis (BCL2 and ETS1) were identified as genes silenced by methylation. In addition, the immune response and the miRNA biogenesis are affected by hyper-methylation and underexpression of IL27RA and DICER1. Our integrated analysis revealed that aberrant epigenetic regulation is a hallmark of low-risk MDS and could play a central role in these diseases. Furthermore, we were able to identify a set of differentially expressed genes involved in angiogenesis in MDS. This finding led us to a more detailed study of the process through a combined analysis on the bone marrow (BM) levels and gene expression levels soluble angiogenic-related factors as well as through functional studies. Our results suggest that CRDM patients show a loss of the balance between pro factors and anti-angiogenic. In fact, these patients show high levels of expression of pro-angiogenic factors such as VEGF, HIF1, and mononuclear cells FN1 MO. However, this group of SMD shows a low expression of pro-angiogenic factor ENG, with high levels of factors anti-angiogenic properties (Seng and sFlt-1) in the microenvironment of the bone marrow, decreased sVEGF vessel formation and more reduced by two endothelial cell lines. Functional studies in low-risk MDS showed aberrant angiogenesis in patients with RCMD that could be related to ENG. Finally, we observed a differential expression profile in the subgroup of ARSA which was the basis of a comprehensive analysis of mutations in genes involved in mitochondrial iron metabolism and played a key role. Thus SL25A37 genes, SLC25A38 and ALAD are overexpressed in patients with ARSA. SLC25A38 mutations in a case filed with RCUD and in a patient with congenital sideroblastic anemia. Additionally two variants not described in the ALAD gene in two patients with ARSA. The deregulation of genes involved in mitochondrial iron metabolism and provides new perspectives on knowledge of MDS with ring sideroblasts. Additionally, new variants identified in ALAD gene may play a role in the predisposition to the disease. In summary, research conducted during the development of this thesis through a global analysis (transcriptome, methylome, genome) has identified changes that provide new information on the pathogenesis of low-risk MDS and may have clinical relevance for the disease. Taken together, the genes described in this work may be considered as diagnostic markers and even, in some cases, as potential therapeutic targets in the future
Descrizione
Extracto de tesis.
Parte del texto en español y otra en inglés.
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