Doenças mitocondriais na era da sequenciação de nova geração: estudo de 450 doentes

As doenças mitocondriais (DM) são doenças raras, clínica e geneticamente heterogéneas, de difícil diagnóstico, para as quais não existe uma terapia eficaz. O desenvolvimento da tecnologia de sequenciação de nova geração (NGS) revolucionou o diagnóstico molecular deste grupo de doenças, permitindo a identificação de novos genes associados a estas patologias. Nesta nova era genética, através da utilização da tecnologia de NGS, estudamos um grupo de 450 doentes suspeitos de DM, sem etiologia molecular. A nossa estratégia combinada de NGS, englobou a sequenciação de um painel de 213 genes nucleares associados a DM e do DNA mitocondrial completo. Neste estudo, identificamos variantes causais em 134 (30%) doentes analisados, 88 dos quais apresentaram variantes no DNA nuclear e 46 no DNA mitocondrial, tratando-se na maioria de doentes pediátricos (66%). Neste grupo de doentes, identificamos 72 variantes patogénicas descritas na literatura e 20 novas variantes provavelmente patogénicas, assim como 62 variantes de significado indeterminado. Como laboratório nacional de referência para o estudo e investigação das DM, demonstramos o contributo da tecnologia de NGS para esclarecer a etiologia molecular destes doentes, para expandir o espectro mutacional associado a estas patologias e oferecer um diagnóstico pré-natal e aconselhamento genético aos casais em risco.

Mitochondrial diseases (MD) are rare disorders, clinically and genetically heterogeneous, making their diagnosis a challenge and with hither to no ef fective therapy options. The development of Next Generation Sequencing (NGS) technologies has revolutionized the understanding of many genes involved in the pathogenesis of MD. In this new genetic era, using a NGS approach, we studied a cohor t of 450 Por tuguese patients suspected of MD, and without a molecular etiology. Our combined NGS approach was first based on analysis of a custom-made targeted mitochondrial panel of 213 nuclear genes followed by the whole mitochondrial genome. In this study, we identif ied disease related variants in 134 (30%) analyzed patients, 88 with nuclear DNA and 46 with mitochondrial DNA variants, being most of them pediatric patients (66%). The molecular analysis of this cohor t revealed 72 already described pathogenic and 20 novel probably pathogenic variants, as well as 62 variants of unknown signif icance. As a national laboratory for the study and research of MD, we demonstrated the power of NGS to achieve a molecular etiology of these patients, to expand the mutational spectrum associated to MD and to propose a prenatal diagnosis as well as an accurate genetic counseling for af fected families.