Osservazioni molecolari di una coorte pediatrica di pazienti affetti da disordini congeniti della tiroide

Abstract

I: Gli ormoni tiroidei svolgono un ruolo importante nella fisiologia con effetti sulla maggior parte dei tessuti, e gli studi si sono concentrati sull'aspetto genetico delle patologie tiroidee. Il modello classico di trasmissione genetica mendeliana non riesce a fornire una spiegazione. L'Ipotirodismo Congenito (CH) è dato da Disgenesi Tiroidea (CHTD) nel 65% dei casi e da Dishormonogenesi (DH) nel 35%. La CHTD è considerata una malattia monogenica, ma il 5% dei pazienti ha una mutazione nei geni causativi con discordanza del 92% tra gemelli monozigoti. CHDH ha un modello di ereditarietà recessiva, in cui il 53% dei casi presenta una mutazione in geni noti . Nell'ipotiroidismo centrale (ceCH), i geni coinvolti dipendono dalla presentazione clinica (isolata, in CPHD e sindromica) ma presentano vari fenotipi genetici. I noduli tiroidei sono più presenti in sindromi (DICER1, MEN2A/B, FNMTC, PTEN, FAP). M: Abbiamo selezionato pazienti affetti da CHTD, CHDH, ceCH e noduli tiroidei, prelevato campioni di DNA per analizzarli attraverso il pannello NGS HypothySeq per disturbi tiroidei. In 24 pazienti (M N=12), 11 pazienti non hanno mutazioni. In CHTD, un paziente ha presentato una variante inTBX2; in CHDH, 10 hanno mostrato una mutazione compatibile con la clinica (due nuove varianti di SCL26A7 non descritte in letteratura) e una eterozigosi composta del gene TG con 4 varianti (due delle quali già descritte). Nel gruppo di ceCH, un paziente ha mostrato una variante probabilmente patogenetica nel gene IGSF1, non descritta in precedenza. Nel gruppo dei noduli tiroidei, sono state trovate mutazioni nnei geni DICER1 e NOX4. D: La validazione Sanger per segregazione è in corso. Abbiamo trovato geni eleggibili per per studi funzionali in vitro e in vivo oltre al sequenziamento dell'intero esoma (WES) per i pazienti negativi all'analisi del pannello NGS, al fine di identificare nuove varianti potenziali e geni coinvolti.

I: Thyroid hormones have an important role in human physiology with effects on most tissues, and studies have focused on the genetical aspect of thyroid pathologies. Frequently the classical genetic mendelian transmission model fails to give an explanation. Congenital Hypothyroidism (CH) is caused either by Thyroid Dysgenesis (CHTD) in 65% of cases and Dishormonogenesis (DH) in 35%. CHTD is referred as monogenic disease but 5% of patients have a mutation in causative genes (NKX2-1, FOXE1, PAX8, NKX2-5, TSHR, JAG1, NTN1, GLIS3, BOREALIN, TUBB1) with 92% discordance rate between monozygotic twins. CHDH shows a recessive inheritance model where in 53% of cases have a mutation in known genes (TG, TPO, SLC5A5/NIS, SLC26A4/PDS, IYD/DEHAL1, DUOX2, DUOXA2 and SLC26A7). In central hypothyroidism (ceCH) genes involved depend on the clinical presentation (isolated, part of CPHD and syndromic) but present various genetic phenotypes (TSHB, TRHR, IGSF1, TBL1X, IRS4, POU1F1, PROP1). Thyroid nodules are mainly involved in syndromes like DICER1, MEN2A/B, FNMTC, PTEN, FAP. M: we selected patients affected by CHTD, CHDH, ceCH and thyroid nodules and took DNA samples ad analysed them through HypothySeq NGS panel for thyroid disorders. R: we analyzed 24 patients (M N=12), and in 11 patients no mutations were found. In CHTD one patient harbored a TBX2 mutation; in CHDH ten patients harbored a compatible mutation with the clinical phenotype, in particular two new variants of SCL26A7 not described in literature, and a compund heterozigosis of TG with 4 variants (two who have been previously described in literature). In ceCH cohort one harbored a likely pathogenetic variant in IGSF1 gene not described previously. In the thyroid nodule cohort, mutations in DICER1 and NOX4 where found. D: Sanger sequencing for segregational studies are still ongoing. We found genes to functional studies in vitro and in vivo, the next step will involte whole exome sequencing for patients negative at NGS.