Sequenciamento Genético em Distúrbios Genéticos: Da Mutação à Disfunção Proteica e à Terapia

Conhecer a sequência de DNA de um gene permite um caminho direto da variante ao mecanismo ao tratamento.

Fluxo de Trabalho

1. Identificação de Variante: Compare genomas afetados vs. não afetados (WES, WGS, painéis) → encontre SNVs, indels, CNVs, variantes de sítio de splicing.
2. Anotação em Nível de Gene: Preveja o efeito na proteína (sentido, sem sentido, deslocamento de quadro, splicing, regulatório). Ferramentas: SIFT, PolyPhen, CADD, REVEL.
3. Impacto Proteico: Modele estrutura 3D (AlphaFold, homologia) → avalie estabilidade, sítio ativo, interfaces proteína-proteína, sinais de localização.
4. Validação Funcional: Ensaios in vitro (atividade enzimática, condutância de canal, ligação), modelos celulares (iPSCs de pacientes, linhagens editadas por CRISPR), modelos animais.
5. Integração de Via: Coloque a proteína em vias (ex.: CFTR no transporte de Cl⁻, líquido superficial das vias aéreas). Identifique consequências downstream.
6. Direcionamento Terapêutico:
   • Corretores/potenciadores (moduladores CFTR para fibrose cística).
   • Oligonucleotídeos antissenso (nusinersena para SMA).
   • Terapia gênica (vetores AAV).
   • Pequenas moléculas estabilizando proteína mutante.
7. Medicina Personalizada: Genótipo guia escolha de drogas, dosagem, monitoramento.

Exemplo: Fibrose Cística

• Gene CFTR sequenciado → >2000 variantes classificadas (F508del a mais comum).
• F508del → má dobração → retenção no RE → nenhum canal na membrana.
• Corretores (lumacaftor, tezacaftor, elexacaftor) + potenciador (ivacaftor) → restauram função.
• Terapia agora específica por genótipo (ex.: Trikafta para ≥1 F508del).

Sequência → estrutura → função → terapia: o paradigma da medicina de precisão.