Study of mutations in the COL2A1 gene in a cohort of patients with skeletal dysplasias of type 2 collagenopathy group according to clinical and radiological criteria

Orientadores: Denise Pontes Cavalcanti, Luciana Cardoso BonadiaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: As displasias esqueléticas ou osteocondrodisplasias são doenças genéticas que afetam o crescimento e o desenvolvimento do tecido ósseo e cartilaginoso produzindo, em geral, baixa estatura. Mutações em heterozigose no gene COL2A1 são responsáveis por uma série de displasias esqueléticas conhecidas como colagenopatias do tipo II que geralmente apresentam um padrão espondiloepifisário típico. Apesar das mutações no COL2A1 serem, em geral, "privadas", o estudo molecular desse gene em pacientes com fenótipos sugestivos de colagenopatia do tipo II pode contribuir seja para um melhor entendimento das colagenopatias do tipo II seja para refinar, quando possível, a correlação genótipo-fenótipo. O objetivo desse estudo foi investigar o gene COL2A1 numa coorte de pacientes com fenótipo de colagenopatia do tipo II de modo a melhorar o conhecimento sobre essas colagenopatias. Foram estudados 33 pacientes com fenótipo de colagenopatia do tipo II. A análise molecular foi feita por sequenciamento automático bidirecional direto do gene COL2A1, começando pelos domínios relacionados a cada fenótipo seguido de sequenciamento completo das regiões codificantes do gene quando as primeiras foram negativas. Foram identificadas alterações potencialmente deletérias em heterozigose em 23 dos 33 pacientes (69,7%): 18 alterações do tipo missense (11 inéditas, 7 descritas), 4 alterações que alteram sítio de splice (2 inéditas, 2 descritas) e uma deleção inédita. Das mutações do tipo missense encontradas, duas foram recorrentes em 5 pacientes: p.G594E e p.R989C. Ambas as mutações recorrentes foram associadas a fenótipos graves: a p.R989C foi observada em displasia espondiloepifisária congênita (SEDC) grave enquanto que a p.G594E foi associadaa 2 recém-nascidos com fenótipo de SEDC-letal. Para todas as mutações novas, a análise in silico, estudo em controles e/ou dos pais confirmaram a patogenicidade de todas elas. Concluindo, os resultados deste estudo permitiram a identificação de 14 mutações novas no gene COL2A1 e um melhor refinamento da correlação genótipo-fenótipoAbstract: Skeletal dysplasias are genetic disorders that affect the growth and development of the bone and cartilage tissues producing, in general, short stature. Heterozygous mutations in the COL2A1 gene are responsible for a number of skeletal dysplasias that usually exhibit a pattern spondyloepiphyseal and are called type II collagenopathies. Although the mutations in COL2A1 are usually privates, molecular studies of this gene in patients with suggestive phenotypes can contribute to a better understanding of the type II collagenopathies. The aim of this study was to sequence the COL2A1 in a cohort of patients with type II collagenopathy phenotypes in order to refine the knowledge regarding the genotype-phenotype correlation. Thus, 33 patients with suggestive phenotype were studied. The molecular analysis was performed by automated Sanger bidirectional sequencing of the COL2A1 gene, starting with the domains related to each phenotype followed by whole sequencing of the gene coding regions when the first ones were negative. Potentially deleterious changes in heterozygosity were identified in 23 of 33 patients (69.7 %): 18 missense changes (11 undescribed), 4 changes that modify the splice site (2 undescribed) and a new deletion. The pathogenicity of the undescribed changes were confirmed by in silico analysis, study of control individuals and/or of the respective parents. Among the found missense mutations, two were recurrent and associated with severe phenotypes. These mutations, p.G594E and p.R989C, were found in five patients. The R989C change was observed in three children presenting a phenotype of spondyloepiphyseal dysplasia congenita (SEDC), which follow up showed a pattern of severe SEDC featured by severe disproportioned short stature with coxa vara and kyphoscoliosis. The G594E change was associated with two newborns presenting also a SEDC phenotype, however with lethal evolution. In conclusion, the results of this study allowed the identification of 14 new mutations in COL2A1 gene and a better refinement of the genotype-phenotype correlationMestradoCiencias BiomedicasMestra em Ciências Médica