Genética Clínica de la anemia de Fanconi

Abstract

La anemia de Fanconi (AF) es un síndrome hereditario raro, de patrón recesivo mayoritariamente autosómico. Clínicamente se caracteriza por presentar malformaciones congénitas, fallo de médula ósea progresivo, endocrinopatías, predisposición a cáncer e hipersensibilidad celular a agente inductores de enlaces cruzados en el DNA (ICL). Esta enfermedad puede ser causada por mutacions bialélicas en cualquiera de los16 genes que hasta la fecha se han identificado, por lo cual existen 16 grupos de complementación. El grupo de complementación más frecuente a nivel mundial es el FA-A (63%) y su espectro mutacional es altamente heterogeneo. En la población Española la frecuencia de este grupo de complementaciòn es mayor (77%) debido a su alta prevalencia en la población gitana española.

En este estudio se ha continuado con el análisis mutacional de los pacientes FA-A españoles usando la estrategia de análisis de las mutaciones más comunes y se ha iniciado en paralelo el análisis mutacional de poblaciones AF de algunos países Latino-americanos usando dicha estrategia. Adicionalmente, se ha estudiado el fenotipo celular de pacientes Fanconi-like y otros pacientes con fenotipo celular similar incluyendo un ensayo de fragilidad cromosómica negativo. Por otra parte, se ha realizado un estudio a largo plazo de la evolución hematológica de pacientes AF con mosaicismo somático hematológico. Finalmente, se ha analizado la tasa de eficiencia del diagnóstico genético preimplantacional (DGP) con tipificación del antígeno leucocitario humano (HLA) en parejas con hijos afectos de AF.

Estos resultados confirman que la estrategia de cribado mutacional realizado en pacientes FA-A españoles es eficiente para identificar el 51% de las mutaciones en pacientes españoles y sólo el 17% de las mutaciones en la población Latino-americana estudiada hasta el momento. La implementación de la secuenciación masiva del exoma es muy eficiente para el subtipaje de pacientes AF, especialmente para los subtipos menos frecuentes, de esta manera se han subtipado dos pacientes españoles (FA104: FA-Q y FA287: FA-J). Con respecto al análisis de los pacientes Fanconi-like se observó que tienen una sensibilidad celular intermedia a agentes inductores de ICLs asociado a un fenotipo clínico similar a AF. Interesantemente, células derivadas de pacientes deficientes en FAN1 presentan una sensibilidad celular intermedia a agentes inductores de ICLs pero no presentan un fenotipo hematológico de AF, lo cual descarta a FAN1 como un gen candidato para AF. Por otra parte, se ha observado una mejoría hematológica en la mayoría de los pacientes AF con mosaicismo somático, pero con casos excepcionales que son relevantes para la predicción de resultados de futuros ensayos de terapia génica. Los resultados moleculares sugieren que la evolución clínica en estos pacientes no sólo depende del nivel celular donde ocurrió la reversión mutacional, sino también de la edad biológica y el potencial proliferativo de la célula revertida. Finalmente, se ha encontrado una baja tasa de éxito en parejas con hijos afectos con AF sometidas a DGP con tipificación HLA, muy probablemente debido a la edad materna avanzada

Fanconi anemia (FA) is a rare genetic disorder, which is mainly inherited with autosomal recessive pattern. Clinically it is characterized by congenital and endocrine abnormalities, bone marrow failure, cancer predisposition and cellular hypersensitivity to DNA interstrand crosslinking agents (ICL). This disease is caused by biallelic mutations in any of 16 genes that have been identified so far, leading to 16 complementation groups. FA-A is the most common complementation group (63%) and its mutational spectrum is highly heterogeneous. In the Spanish population, the frequency of this complementation group is even higher (77%) due to its high prevalence in the Spanish gypsy population.

In this study, we have continued the mutational analysis of Spanish FA-A patients by analyzing the most common mutations, and we also have started the mutational analysis of FA populations of some Latin-American countries by this strategy. In addition, we have studied the cellular phenotype of Fanconi-like patients and others patients with similar cellular phenotype including a negative chromosome fragility test. On the other hand, we have performed a long-term retrospective study of the hematological evolution of FA patients having hematologic somatic mosaicism. Finally, we have analyzed the rate of efficiency of preimplantation genetic diagnosis (PGD) with human leukocyte antigen (HLA) in couples with affected FA children.

The results confirm that the mutational screening strategy adopted in Spanish FA-A patients is efficient to identify 51% of mutations in Spanish patients but only 17% of Latin-American populations studied so far. The implementation of whole exome sequencing is an efficient strategy for FA subtyping, especially for infrequent subtypes, as we have done confirming two Spanish patients (FA104: FA-Q and FA287:FA-J). It was observed that Fanconi-like patients share intermediate cell sensitivity to ICLs associated with clinical phenotype similar to FA. Interestingly, patient derived FAN1-deficient cells have intermediate cell sensitivity to ICLs but do not have a FA hematological phenotype, disregarding FAN1 as a candidate gene for FA. On the other hand, we have usually observed hematological improvement in patients with somatic mosaicism, but with exceptional cases that are relevant to predict the outcome of future gene therapy trials. The molecular results suggest that the clinical course in these patients depends not only on the cellular level where mutational reversion occurred but also on the biological age and proliferative potential of the reversed cell. Finally, we have found a very low success rate in couples with affected children with FA undergoing PGD with HLA typing, most probably due to the advanced maternal age.