Genes de reparo de DNA (PMS1 E PMS2) como possíveis modificadores de fenótipo da Doença de Machado-Joseph/SCA3/MJD

Abstract

Introdução: A ataxia espinocerebelar ou doença de Machado-Joseph (SCA3/MJD) é causada por uma expansão dominante da sequência de trinucleotídeos CAG (CAGexp) no gene ATXN3. Sabe-se que a idade de início (AO) é 55% definida pelo comprimento de CAGexp, em que quanto maior a expansão, mais cedo aparece o primeiro sintoma, o qual pode variar para cada indivíduo. Alguns genes relacionados ao mecanismo de reparo do DNA, como o PMS1 e o PMS2 foram apontados como prováveis modificadores da AO, e que poderiam, portanto, ajudar a explicar os 45% de variabilidade restantes. A hipótese adotada consiste em averiguar se variantes associadas ao maior efeito da rota estão também associadas a adiamentos da AO ou vice-versa. Métodos: foram estudadas 160 pessoas sintomáticas portadoras de SCA3/MJD, diagnosticadas anteriormente pelo Serviço de Genética Médica (SGM) do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), cujos dados clínicos, tamanhos do CAGexp e amostras de DNA estavam guardados nos bancos de dados e biorrepositórios do grupo de neurogenética, que concordaram em participar do estudo, aprovado previamente pelo comitê de ética institucional (GPPG 2023-0302). A idade na qual as pessoas ou seus circunstantes notaram os primeiros sintomas foi considerada a idade de início da doença (AOfs). Nas suas amostras de DNA foram genotipados os seguintes polimorfismos de nucleotídeos únicos (SNPs), com prévia indicação de alteração de efeito no gene e com aceitáveis frequências dos alelos "menores" (MAF) definidas em bancos de dados públicos: o rs3791767 (alelos A e C, A sendo candidato a neuroprotetor) no PMS1 e o rs1805323 (alelos G e T, G sendo candidato a neuroprotetor) no PMS2. Os três possíveis genótipos foram determinados em cada locus. A distribuição das AOfs foi comparada entre os genótipos usando-se a ANOVA ajustada para o CAGexp mediano do grupo, usando-se um p-valor de 0,05. Resultados: 151 pessoas atáxicas tiveram o rs3791767 (PMS1) genotipado: 81, 55 e 15 das mesmas apresentaram respectivamente os genótipos AA, AC e CC. Nestes grupos, as AOfs médias (DP) para um CAGexp de 75 repetições foram de 32,15 (9,66), 35,16 (11,28) e 31,07 (11,21) anos (p = 0,984). O rs1805323 (PMS2) foi genotipado nas 160 pessoas: 147, 12 e uma única delas apresentaram os genótipos GG, GT e TT, respectivamente. As AOfs destes genótipos, para uma CAGexp de 75 repetições, foram de 33,11 (10,35), 34,42 (12,54) e 20 anos (p= 0,337). Discussão: Nossos resultados descartam efeitos do rs3791767 (PMS1) sobre a AOfs da SCA3/MJD. O rs1805323 (PMS2) tampouco apresentou efeitos significativos sobre a AOfs, mas a MAF encontrada na nossa amostra para o alelo T (0,02) foi bem menor do que a esperada (0,11), o que pode ter prejudicado o poder do nosso estudo.

Introduction: Spinocerebellar ataxia or Machado-Joseph disease (SCA3/MJD) is caused by a dominant expansion of the CAG trinucleotide sequence (CAGexp) in the ATXN3 gene. It is known that the age of onset (AO) is 55% defined by the length of CAGexp, where the longer the expansion, the earlier the first symptom appears, which may vary for each individual. Some genes related to the DNA repair mechanism, such as PMS1 and PMS2, have been identified as probable modifiers of OA, and could therefore help explain the remaining 45% of variability. The hypothesis adopted is to find out whether variants associated with a greater route effect are also associated with OA postponements or vice versa. Methods: 160 symptomatic people with SCA3/MJD, previously diagnosed by the Medical Genetics Service (SGM) of the Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), whose clinical data, CAGexp sizes and DNA samples were stored in the neurogenetics group's databases and biorepositories, who agreed to participate in the study, previously approved by the institutional ethics committee (GPPG 2023-0302) were studied. The age at which people or their relatives noticed the first symptoms was considered the age of onset of the disease (AOfs). In their DNA samples, the following single nucleotide polymorphisms (SNPs) were genotyped, with prior indication of an effect change in the gene and with acceptable "minor" allele frequencies (MAF) defined in public databases: rs3791767 (alleles A and C, A being a candidate for neuroprotective allele) in PMS1 and rs1805323 (alleles G and T, G being a candidate for neuroprotective allele) in PMS2. The three possible genotypes were determined at each locus. The distribution of AOfs was compared between the genotypes using ANOVA adjusted for the average CAGexp of the group, using a p-value of 0.05. Results: 151 ataxic people had rs3791767 (PMS1) genotyped: 81, 55 and 15 of them had the AA, AC and CC genotypes respectively. In these groups, the average AOfs (SD) for a CAGexp of 75 repeats were 32.15 (9.66), 35.16 (11.28) and 31.07 (11.21) years (p = 0.984). The rs1805323 (PMS2) was genotyped in 160 people: 147, 12 and only one of them had the GG, GT and TT genotypes, respectively. The AOfs of these genotypes, for a CAGexp of 75 repeats, were 33.11 (10.35), 34.42 (12.54) and 20 years (p= 0.337). Discussion: Our results rule out the effects of rs3791767 (PMS1) on the AOfs of SCA3/MJD. Neither did rs1805323 (PMS2) show significant effects on AOfs, but the MAF found in our sample for the T allele (0.02) was much lower than expected (0.11), which may have affected the power of our study.