Aportación de la secuenciación masiva de nueva generación en el diagnóstico del síndrome de cáncer de mama y ovario hereditario mediante el uso de un panel de genes

Abstract

La incorporación de la secuenciación de nueva generación, en el Laboratorio de Genómica del Servicio de Análisis Clínicos del Hospital Clínico Universitario Virgen de la Arrixaca (HCUVA), ha permitido estudiar el Síndrome de Cáncer de Mama y Ovario Hereditario (SCMOH) mediante la realización de un panel de 26 genes, en el que se incluyeron genes de alta y moderada penetrancia. Sin embargo, este aumento de información, con respecto al estudio genético de solo BRCA1 y BRCA2, debe ir acompañado de una correcta interpretación de la misma. Por lo tanto, fue necesario evaluar la utilidad clínica de los estudios genéticos mediante paneles de genes en la población estudiada. Teniendo en cuenta este objetivo general se abordaron también otros objetivos secundarios como: determinar el rendimiento diagnóstico del análisis mediante paneles de genes en la población estudiada y con un test previo de BRCA1 y BRCA2 no informativo, evaluar los criterios de selección, caracterizar las variantes genéticas encontradas desde el punto de vista molecular y clínico, evaluar la frecuencia mutacional de los distintos genes estudiados, llevar a cabo un estudio de correlación genotipo-fenotipo en aquellas variantes clínicamente relevantes y describir la incidencia de variantes de significado clínico desconocido (VUS) obtenidas, así como de las VUS priorizadas. En la presente tesis se partió de una población de 138 familias con estudio previo no informativo para BRCA1 y BRCA2, procedentes de las consultas de consejo genético de los servicios de Oncología del HCUVA y del Hospital General Universitario Morales Meseguer, las cuales habían sido incluidas por cumplir criterios adicionales de selección a los propuestos por la Sociedad Española de Oncología Médica (SEOM). Tras la aplicación del panel de genes BRCA Hereditary MasterTM Plus de Agilent®, se procedió a categorizar las variantes halladas desde el punto de vista molecular y clínico con la ayuda de diferentes herramientas informáticas, bases de datos, publicaciones y programas in silico. Utilizando esta metodología se desarrolló un algoritmo de priorizaron de variantes de significado clínico desconocido. Posteriormente, mediante secuenciación Sanger, se realizó la comprobación de aquellas variantes con relevancia clínica (patogénicas y probablemente patogénicas), cuyo estudio fue ampliado a los familiares, obteniéndose información entre el genotipo y el fenotipo. Finalmente, para comprobar el efecto fundador de la variante c.8251_8254del en ATM se realizó un estudio de microsatélites en las familias afectadas y en población control. Tras la aplicación del panel de genes descrito se ha conseguido mejorar el rendimiento diagnóstico en un 8% en la población estudiada, resultado similar a lo descrito previamente en la bibliografía. Para ello, la aplicación de criterios adicionales de selección de familias no ha contribuido de manera significativa a aumentar el rendimiento diagnóstico con respecto a los criterios de selección propuestos por la SEOM. Con respecto a la categorización de variantes a nivel clínico y molecular, se han detectado un gran número de variantes missense que, en la mayoría de los casos se categorizaron clínicamente como variantes de significado clínico desconocido, mientras que la mayoría de las variantes clasificadas como patogénicas y probablemente patogénicas fueron de tipo nonsense o frameshift. Gracias a la incorporación de un algoritmo de priorización de variantes VUS se consiguió reducir el porcentaje de familias portadoras de este tipo de variantes de un 52% a un 20%, por lo que sería recomendable la utilización de esta herramienta en el análisis de los estudios genéticos. Este estudio también ha aportado la identificación de 14 variantes (4 clínicamente relevantes y 10 VUS) previamente no descritas. Así mismo, destacar que la incidencia de mutaciones en el gen ATM (4,35%) ha sido la más alta descrita hasta la actualidad, y la aportación al rendimiento diagnóstico de la variante 8251_8254del en ATM, presente en dos familias del estudio, provenientes probablemente de un ancestro común de la Región de Murcia. En relación a los estudios de correlación genotipo-fenotipo en los portadores de variantes patogénicas en los genes no BRCA destaca el cáncer de mama unilateral como el fenotipo más frecuente, seguido del cáncer de ovario. En cuanto a las características histopatológicas de los casos cáncer de mama, todos fueron positivos para receptores hormonales, excepto en la portadora de la variante patogénica en TP53. Este resultado es similar a los comunicados en otros estudios.

The incorporation of next generation sequencing in Genomics Laboratory in Clinical Analysis Service of University Hospital Virgen de la Arrixaca (HCUVA) has allowed the study of Hereditary Breast and Ovarian Cancer (HBOC) through the performance of 26 genes panel, in which high and moderate penetrance genes were included. However, the increase of information in comparison with the genetic study of only BRCA1 and BRCA2 must be accompanied of a correct interpretation of this information. Therefore, it was necessary to evaluate the clinical utility of genetic studies through multigene pane testing in the studied population. Taking this general objective into account, also the following secondary objectives were addressed: establishing the diagnostic yield of multigene panel testing analysis in the studied population with a previous uninformative test for BRCA1 and BRCA2, evaluating the selection criteria, characterizing molecularly and clinically the variants encountered, evaluating the mutation rate of the studied genes, performing genotype-phenotype correlation study in those clinically relevant variants and describing the incidence of variants of uncertain significance variants (VUS) as well as prioritized VUS. In this thesis the study population were 138 families with a previous uninformative test for BRCA1 and BRCA2 from Genetic Counselling Units from Medical Oncology Services of HCUVA and University Hospital Morales Meseguer, which had been included for meeting additional criteria to those proposed by Spanish Society of Medical Oncology (SEOM). After the analysis through the multigene panel BRCA Hereditary MasterTM Plus (Agilent®), the found variants were classified molecularly and clinically by using different bioinformatics tools, databases, bibliography and in silico studies. With this methodology an algorithm for prioritizing VUS was stablished. Subsequently, the verification of clinically variants (pathogenic and likely pathogenic) found and the extension of study to family members were performed by Sanger sequencing, so information of genotype and phenotype was obtained. Finally, to probe the founder effect of the variant c.8251_8254del in ATM a microsatellite analysis in families affected a control population was carried out. The use of the multigene panel described above increased the diagnostic yield by 8% in the studied population, as described in bibliography. To that end, the implementation of additional criteria of selection did not contribute significantly to increase the diagnostic yield in comparison with those proposed by SEOM. With regard to the molecular and clinical characterization of multigene panel generated a great number of missense variants which, in most cases, were classified clinically as variants with uncertain significance. However, most of pathogenic and probably pathogenic variants were nonsense or frameshift. Thanks to the incorporation of a VUS prioritizing algorithm, the percentage of families that carried this type of variants was reduced from 52% to 20%, so it is recommendable to use this tool in the analysis of genetic studies. This study also contributed to the identification of 14 previously non described variants (4 clinically relevant and 10 with unknown significance). Likewise, it is worth noting that prevalence of mutations in the ATM (4.35%) has been the highest described until now as well as the contribution to the detection rate of the variant c8251_8254del in ATM, found in two families of the study, and which has a common origin in Murcia. With respect to the genotype-phenotype correlation studies performed in carriers of pathogenic variants in non BRCA genes the most common cancer was unilateral breast cancer, followed by ovarian cancer. In respect of the histopathologic features of breast cancer cases, all of them were positive for hormonal receptors, except he carrier of a pathogenic variant in TP53. This result is similar to the found in other studies.