Sequenciação completa do exoma

A elevada heterogeneidade genética e fenotípica das milhares de doenças mendelianas identificadas até ao momento, acoplada com o vasto espectro mutacional associado a muitas destas patologias, dificulta na maioria das situações, a priorização ou escolha dos genes a estudar bem como da metodologia mais adequada.

A sequenciação completa do exoma (WES) configura-se como a análise da sequência das regiões codificantes (exões), e regiões intrónicas flanqueantes, com base na tecnologia de sequenciação de nova geração (NGS), de todos os cerca de 22 000 genes identificados no genoma humano.

Esta metodologia permite a deteção de:

  • Variantes de sequência (SNVs e InDels)
  • Variantes do número de cópias (CNVs, i.e., grandes deleções e duplicações)
  • Variantes no genoma mitocondrial

A partir da sequenciação completa do exoma é ainda possível, perante um primeiro teste negativo/inconclusivo, uma eventual futura reanálise bioinformática. Esta análise é realizada a partir dos dados de NGS já obtidos para o utente previamente estudado, o que permite reduzir custos para os serviços requisitantes.

A oferta de testes do CGPP-IBMC, baseados nesta abordagem, caracteriza-se pela análise e/ou reanálise bioinformática de:

Os Painéis MultiGene disponibilizados pelo CGPP-IBMC para as diferentes áreas de diagnóstico resultam de uma cuidadosa, constantemente atualizada de acordo com a literatura ou normas internacionais mais recentes e experiência interna. Enquadra-se pela seleção de genes de interesse para um largo conjunto de patologias clinicamente distintivas e/ou quadros clínicos que se apresentam com uma característica fenotípica predominante. São totalmente personalizáveis de acordo com as necessidades clínicas específicas de cada caso, sendo possível a inclusão/remoção de qualquer gene, combinação de dois ou mais painéis diferentes num único, ou até a criação de um painel totalmente personalizado pelo clínico conforme a sua indicação específica.

O Neuroexoma resulta da agregação de todos os painéis associados a doenças neurológicas, isto é, trata-se de um Painel MultiGene de grande dimensão onde estão incluídos mais de 1 400 genes responsáveis por doenças do foro neurológico, incluindo as perturbações do neuro-desenvolvimento. A abordagem por Neuroexoma pode ainda, sempre que clinicamente indicado, ser complementada por técnicas laboratoriais adicionais, tais como PCR e análise de fragmentos para a pesquisa de expansões de repetições nucleotídicas. Trata-se de uma abordagem exclusiva do CGPP-IBMC, indicada para casos de patologias neurológicas complexas, e com uma utilidade clínica assinalável em virtude da sua capacidade de diagnóstico.

O Mendelioma consiste na análise do exoma clínico a partir da sequenciação completa do exoma. Nesta análise são escrutinadas, de forma sistemática e rigorosa, as variantes genéticas nas regiões codificantes de aproximadamente 6 000 genes que correspondem, genericamente, a todos os genes do genoma humano cuja associação com uma qualquer doença monogénica foi já estabelecida, ou se encontra em fase de investigação, na literatura. É, portanto, uma solução custo-efetiva para o diagnóstico de doenças genéticas complexas, apresentando uma elevada taxa de diagnósticos.

O estudo do Exoma completo em TRIO consiste na análise das regiões exónicas da totalidade dos cerca de 22 000 genes conhecidos no genoma humano, de uma forma integrada, recorrendo à sequenciação do exoma do doente e dos seus progenitores. Esta análise integrada é extremamente valiosa, permitindo uma melhor interpretação e valorização das variantes genéticas identificadas, no contexto clínico do doente em estudo, incluindo também a identificação de variantes/genes candidatos que possam explicar o quadro clínico, mesmo que os mesmos apresentem ainda pouca informação disponível na literatura. Esta análise é, portanto, uma abordagem altamente diferenciada, de grande utilidade clínica que se apresenta com elevadas taxas de diagnóstico em doenças genéticas complexas ou mal-esclarecidas, reduzindo de forma considerável o tempo necessário para um diagnóstico conclusivo destes doentes.

 

Limitações da sequenciação completa do exoma

  • Não são detectáveis variantes em regiões não capturadas, nomedamente regiões intrónicas, promotoras e intergénicas.
  • A cobertura reduzida ou inexistente em algumas regiões-alvo específicas (devido ao elevado conteúdo em GC ou regiões de maior complexidade) pode impactar na capacidade de deteção de variantes nessas regiões.
  • Não são detectáveis expansões (ou contrações) de unidades repetitivas (e.g. SCAs , D. Huntington, C9orf72-FTD/ALS, FRAXA, FAME, CANVAS, DM1/2, FSHD1).
  • Não são detectáveis grandes rearranjos estruturais (p.e. inversões) cujos pontos de quebra se encontrem foram das regiões exónicas.
  • Dificuldades na deteção de variantes em genes com elevada homologia para outras regiões do genoma (e.g. existência de duplicações segmentares/ pseudogenes).
  • Dificuldade de deteção de variantes presentes em mosaico e/ou com baixa representatividade alélica (<15%).
  • Doenças genéticas sem alteração da sequência do DNA (defeitos de imprinting | dissomia uniparental).
  • Em virtude da cobertura média vertical subótima do genoma mitocondrial (<1000x), as variantes com baixos níveis de heteroplasmia (<10%) poderão não ser detetáveis com recurso a esta metodologia.