A sequential variant prioritization to identify genetic causes of hereditary angioedema in affected families from Spain and Portugal

Resumen Técnico: Priorización Secuencial de Variantes para el Angioedema Hereditario en España y Portugal

Planteamiento del Problema
El angioedema hereditario (AH) es un trastorno autosómico dominante poco frecuente caracterizado por ataques de edema recurrentes mediados por la desregulación de la bradicinina. Si bien la mayoría de los casos se atribuyen a variantes en SERPING1 (que codifica el inhibidor de C1) o F12 (que codifica el Factor XII), una proporción significativa de pacientes —particularmente aquellos con niveles normales de inhibidor de C1 (AH-nC1INH)— carece de un diagnóstico molecular. Los procedimientos diagnósticos actuales suelen basarse en ensayos de nivel proteico, que pueden ser inconcluyentes o conducir a diagnósticos erróneos, lo que resulta en un retraso en el tratamiento. Además, aunque la secuenciación de nueva generación (NGS) ha ampliado el panorama genético conocido, el rendimiento diagnóstico sigue siendo subóptimo, especialmente en casos esporádicos sin antecedentes familiares. Existe una necesidad crítica de una caracterización genética exhaustiva para refinar las estrategias diagnósticas y expandir el espectro mutacional del AH en poblaciones subrepresentadas, específicamente en España y Portugal.

Metodología
El estudio empleó una estrategia de priorización secuencial de variantes en una cohorte de 102 familias independientes (170 individuos) de España y el Portugal continental. El flujo de trabajo consistió en:

1. Secuenciación de Exoma Completo (WES): El ADN fue extraído de sangre periférica y secuenciado utilizando instrumentos Illumina, alcanzando una profundidad mediana de 118.3X.
2. Pipeline de Priorización de Dos Niveles:
   • Nivel 1 (Genes Establecidos): Se utilizó la herramienta de anotación de la base de datos de Angioedema Hereditario (HADA) propia del equipo para cribar siete genes asociados al AH (SERPING1, F12, ANGPT1, PLG, KNG1, HS3ST6, MYOF). Este nivel se centró en la identificación de variantes patogénicas conocidas y variantes noveles dentro de estos loci establecidos.
   • Nivel 2 (Panel Exploratorio): Para los casos no resueltos en el Nivel 1, se aplicó un panel de genes virtuales utilizando la plataforma Franklin. Este panel se dirigió a genes implicados en el sistema de la kinina-calicreína (KKS) y las vías del complemento (p. ej., DAB2IP, C5, TEK, VEGFA), priorizando variantes con frecuencias alélicas de población bajas (<0.01) y alta predictibilidad de deletereidad (puntuaciones CADD que exceden los umbrales de significancia mutacional específicos de cada gen).
3. Validación y Segregación: Las variantes candidatas fueron validadas mediante secuenciación Sanger. Se realizó un análisis de segregación en los miembros de la familia disponibles para evaluar la cosegregación con el fenotipo de la enfermedad.
4. Análisis Especializado: El pipeline incluyó el cribado específico de inserciones de elementos móviles (elementos Alu) en SERPING1 utilizando MELT y SCRAMble, así como la predicción del impacto en el splicing mediante SQUIRLS y DECIPHER.

Resultos Clave

• Rendimiento Diagnóstico: El estudio identificó 28 variantes patogénicas o probablemente patogénicas (P/LP). El rendimiento diagnóstico fue significativamente mayor en familias multiplex (88.3%) en comparación con los casos de solo probando (21.1%), lo que subraya el valor de incluir a miembros familiares no afectados en el cribado.
• Descubrimientos Noveles: El análisis reveló siete variantes noveles en SERPING1 y dos variantes noveles en F12. Entre los hallazgos notables se encuentran una variante de splicing novel en SERPING1 y un evento de duplicación predicho que desencadena la Decaimiento del ARN mensajero con sentido erróneo (NMD).
• Variantes Candidatas: En los casos que carecían de mutaciones en genes establecidos, el análisis de Nivel 2 priorizó variantes candidatas en genes como C5, TEK, ANGPT2 y KRT1. Específicamente, una variante de sitio de splicing en C5 (c.3151_3154+2del) se encontró en cuatro casos esporádicos no relacionados, y una variante de sentido erróneo en TEK mostró una co-segregación completa en una familia, sugiriendo un papel en la patogénesis del AH-nC1INH.
• Observaciones Epidemiológicas: El estudio observó una prevalencia notable de AH tipo 2 (C1-INH disfuncional) en pacientes portugueses (40%), significativamente superior a las estimaciones globales (10–15%).
• Reclasificación: El análisis genético logró reclasificar casos con perfiles serológicos ambiguos, como la Familia 97, donde la sospecha clínica inicial de AH-C1INH tipo 1 fue revisada a AH-nC1INH tras la identificación de una variante en F12.

Significación y Reivindicaciones
Los autores afirman que este estudio representa la caracterización genética más exhaustiva del AH en España y Portugal hasta la fecha. Al integrar la WES con un marco de priorización secuencial, el estudio expande el espectro mutacional conocido del AH y propone nuevas variantes candidatas en genes que interactúan con la vía de la bradicinina. El artículo sostiene que las pruebas genéticas deben establecerse como una herramienta de diagnóstico de primer nivel para reducir los retrasos diagnósticos y permitir un manejo preciso, particularmente para pacientes con niveles normales de inhibidor de C1. Los hallazgos refuerzan la importancia del análisis de segregación familiar para mejorar el rendimiento diagnóstico y resaltan las limitaciones de los ensayos actuales basados en proteínas para resolver casos ambiguos. Los autores enfatizan que, si bien las variantes candidatas identificadas en el segundo nivel requieren validación funcional, estas proporcionan un marco para reevaluar la diversidad molecular del AH y sugieren que es necesario ampliar el cribado genético más allá de los genes canónicos para abordar la brecha diagnóstica restante.