Etiologia molecular de hemoglobinopatias raras

Tese de mestrado, Biologia Humana e Ambiente, 2023, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasAs hemoglobinopatias referem-se a patologias associadas a alterações moleculares nos genes das globinas e podem ser classificadas como variantes da hemoglobina ou talassémias. Os objetivos deste estudo compreenderam a caracterização dos fenótipos hematológicos e bioquímicos típicos dos portadores de β-talassémia e, em casos atípicos, pretendeu-se investigar as suas bases moleculares e a contribuição de fatores genéticos modificadores. O estudo inicial incluiu 133 indivíduos onde a presença de alterações β-talassémicas comuns, em heterozigotia, foi confirmada molecularmente e a coexistência de anemia ferropénica foi excluída. Os seus parâmetros hematológicos e bioquímicos foram tratados estatisticamente e o perfil típico do portador dessa hemoglobinopatia foi estabelecido como possuindo microcitose, hipocromia e HbA2 >3,5%, podendo ser acompanhado de anemia e eritrocitose. Esse conhecimento permitiu-nos selecionar 18 casos suspeitos de hemoglobinopatias relacionadas com as cadeias da β-globina mas apresentando fenótipos atípicos. O estudo desses indivíduos incluiu a análise dos genes HBG2, HBG1, HBD e HBB, e suas regiões regulatórias, e foi realizado através de metodologias de ARMS, ARMS-Multiplex, PCR, Sequenciação de Sanger, MLPA e Gap-PCR. Como resultado foram identificadas as alterações β-talassémicas Cd8 (-AA), IVS-I-1 (G>A), IVS-I-6 (T>C) e IVS-II-1 (G>A), e as variantes de hemoglobina de cadeia β: Hb S, Hb Malmö e Hb O-Arab. Além disso, as variantes de hemoglobina de cadeia δ (HbA2' e Hb A2-Yialousa), a deleção Corfu e uma deleção que remove todo o agrupamento génico da β-globina foram identificadas como justificativas para valores anormalmente baixos de HbA2. Níveis atipicamente elevados de HbF foram explicados pela presença dos polimorfismos -158 (C>T) em HBG2, -195 (C>G) e -179 (T>C) em HBG1, e pelas deleções HPFH-1 e HPFH-2. Concluímos que o conhecimento da base molecular complexa subjacente a casos de hemoglobinopatias de apresentação atípica contribui para o melhor conhecimento da fisiopatologia da doença e de fatores modificadores, e poderá revelar novos alvos terapêuticos.Hemoglobinopathies refer to pathologies associated with molecular changes in globin genes and can be classified as hemoglobin variants or thalassemias. The objectives of this study included the characterization of the hematological and biochemical typical phenotypes of β-thalassemia carriers and, in atypical cases, it was intended to investigate their molecular basis and the contribution of modifying genetic factors. The initial study included 133 subjects where the presence of common β-thalassemic alterations in heterozygosity was molecularly confirmed and the coexistence of iron deficiency anemia was excluded. Its hematological and biochemical parameters were statistically treated and the typical profile of the carrier of this hemoglobinopathy was established as having microcytosis, hypochromia and HbA2 >3.5%, which may be accompanied by anemia and erythrocytosis. This knowledge allowed usto select 18 suspected cases of hemoglobinopathies related to β-globin chains but with atypical phenotypes. The study of these individuals included the analysis of the HBG2, HBG1, HBD and HBB genes, and their regulatory regions, and was performed using ARMS, ARMS- Multiplex, PCR, Sanger Sequencing, MLPA and Gap-PCR methodologies. As a result, β-thalassemic alterations Cd8 (-AA), IVS-I-1 (G>A), IVS-I-6 (T>C) and IVS-II-1 (G>A) were identified, and the β-chain hemoglobin variants: Hb S, Hb Malmö and Hb O-Arab. In addition, δchain hemoglobin variants (HbA2' and Hb A2-Yialousa), the Corfu deletion and a deletion that removes the entire β-globin gene cluster have been identified as justifications for abnormally low HbA2 values. Atypically high levels of HbF were explained by the presence of polymorphisms -158 (C>T) in HBG2, -195 (C>G) and -179 (T>C) in HBG1, and by the HPFH-1 and HPFH-2 deletions. We conclude that knowledge of the complex molecular basis underlying cases of atypically presenting hemoglobinopathies contributes to a better understanding of the pathophysiology of the disease and of modifying factors and may reveal new therapeutic targets