Genética y biología molecular de la anemia de Fanconi

Abstract

La anemia de Fanconi (FA) es un desorden genético de naturaleza autosómica recesiva y caracterizado por una serie de malformaciones congénitas, fallo de médula ósea y una elevada predisposición a adquirir tumores sólidos y leucemia mieloide aguda. Las células FA, poseen una elevada inestabilidad cromosómica tanto espontánea como inducida por agents inductors de enlaces cruzados. <br/>Otros rasgos celulares son la sensibilidad frente al daño oxidativo, fallos en el ciclo cellular, niveles elevados de apoptosis regulación deficiente de la transcripción y disfunción telomérica. <br/>Hasta el momento, se ha descrito que existen 12 genes diferentes que pueden causar esta enfermedad, aunque no todos ellos han sido clonados y caracterizados. De entre ellos, FANCA es el que más frecuentemente se halla mutado entre la población y presenta un amplio espectro de mutaciones, siendo las grandes deleciones una de las principales.<br/>Un conocimiento más profundo de la biología de esta enfermedad nos va a permitir adquirir una visión más global de la reparación del daño en el DNA en respuesta a determinados agentes así como un mejor entendimiento de las interacciones moleculares que se establecen entre distintos síndromes genéticos y que tienen un indiscutible valor diagnóstico y terapéutico.<br/>En este trabajo de tesis se han planteado cuatro objetivos principales y generales, que son:<br/>- Establecer potenciales relaciones entre las características hematológicas de la enfermedad y algunas características celulares tales como el acortamiento telomérico y las anomalías cromosómicas numéricas o estructurales.<br/>- Caracterizar genéticamente a la población afectada por la anemia de Fanconi española.<br/>- Explorar el papel de la ruta FA en la biología y el mantenimiento telomérico.<br/>- Estudiar la biología molecular de la ruta FA en respuesta al daño genómico.<br/>Con los estudios llevados a cabo, se ha observado un acortamiento telomérico acelerado en los pacientes Fanconi acompañado de un incremento en el número de fragmentos extrateloméricos y fusiones, aunque este exceso de fusiones terminales ocurre de manera independiente a la presencia de TRF2 en el telómero. Además, este acortamiento no está directamente relacionado con la severidad de la enfermedad a nivel hematológico. <br/>Si que se relaciona, sin embargo con la enfermedad hematológica la frecuencia espontánea de roturas cromosómicas.<br/>Por otra parte, se ha estudiado y caracterizado exhaustivamente la población Fanconi española, haciendo especial énfasis en los portadores de mutaciones en el gen FANCA y en la población de etnia gitana, poseedores de la mayor frecuencia de portadores de mutaciones en FANCA a nivel mundial.<br/>Un dato importante extraído de estos estudios es la participación de la histona H2AX dentro de la ruta Fanconi en respuesta a la irradiación con UV-C.

Fanconi anemia (FA) is an autosomic recessive genetic disorder characterized by a subset of congenital malformations, bone marrow failure and a high predisposition to solid tumours and acute myeloid leukaemia acquisition. FA cells harbour a high spontaneous and induced by interstrand crosslinking agents chromosomic instability. <br/>Some other cellular features are the sensibility in front of oxidative damage, cell cycle failure, increased levels of apoptosis, impaired transcription regulation and telomeric dysfunction.<br/>Up to date, there have been described 12 genes that cause this disease though not all of them have been cloned and characterized so far. Among them, FANCA is the most prevalent gene in the affected population and it can be affected by a wide spectrum of mutations, being large deletions one of the most common. <br/>Acquire a sight about the biology of this illness will allow us having a wider view about/on DNA damage repair in response to some agents. At the same time, we can have a better knowledge about the molecular interactions established among different genetic syndromes with an indisputable diagnostic and therapeutic value. <br/>Within the present thesis four main objectives have been raised:<br/>- Establishment of potential relationship between the haematological disease and telomere shortening, and numerical or structural chromosomal abnormalities <br/>- Genetic characterization of Fanconi anemia Spanish population<br/>- Explore the role of the FA pathway on telomeric biology and maintenance<br/>- Study the molecular biology of the FA pathway in response to genomic damage <br/>As a conclusion of these studies, an accelerated telomeric shortening together with and increased number of extratelomeric fragments and end-to-end fusions has been observed in the FA patients compared to age-matched controls. The excess of terminal fusions is not related with an impaired role of TRF2. This telomeric shortening is not related with the hematologic disease observed in these patients.<br/>However, the spontaneous frequency of chromosomal breaks seems to correlate with the haematological severity.<br/>Spanish FA population has been extensively studied and characterized, especially those belonging to FA-A complementation group and the gypsy population, which has come out to be the group with the highest frequency of FANCA mutated carriers worldwide.<br/>An important point unraveled from our studies is the role of histone H2AX in the FA pathway in response to UV-C irradiation.