Variaciones genéticas que aumentan el riesgo de cálculos renales de calcio: un estudio familiar

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Existe un componente genético subyacente en la formación de cálculos renales de calcio, con una heredabilidad estimada en alrededor del 50%. En la mayoría de los formadores de cálculos, la susceptibilidad genética es poligénica con coherencia de múltiples variantes genéticas de efecto pequeño. Los estudios de asociación de todo el genoma han identificado polimorfismos comunes en 31 genes asociados con la formación de cálculos. Al igual que otros trastornos poligénicos complejos, estos no explican completamente la susceptibilidad genética. También es probable que contribuyan variantes raras/de baja frecuencia.

En este pequeño estudio observacional, se analizó el ADN de miembros de cuatro familias formadoras de cálculos de calcio en las que el riesgo de cálculos mostraba una herencia autosómica dominante aparente. Los hallazgos estaban relacionados con datos bioquímicos obtenidos en investigaciones anteriores.

Objetivo principal: identificar variantes genéticas raras asociadas con la formación de cálculos.

Objetivo secundario: buscar asociación de las variantes con factores de riesgo bioquímicos para los cálculos registrados en 1998-2000.

Participantes del estudio Entre 1998 y 2000, catorce familias con al menos tres parientes de primer grado que producían cálculos de calcio participaron en un estudio para buscar la segregación de cinco genes asociados con la formación de cálculos. Se realizaron investigaciones bioquímicas y se analizó el ADN mediante microsatélites. Los resultados fueron negativos. En cuatro de las familias, los cálculos tenían una herencia de dominio autosómico aparente. Cuarenta y siete de sus miembros fueron reclutados para el nuevo estudio.

Métodos Se analizó el ADN extraído de sangre congelada almacenada mediante secuenciación del exoma completo (WES) de diez formadores de cálculos (tres de cada una de las tres familias y uno de la cuarta) y de tres miembros de un mismo linaje que tenían una excreción baja de citrato urinario, un factor de riesgo de cálculos. Los datos de secuencia se compararon primero con un panel de 367 genes candidatos que, según se informó, estaban asociados con cálculos, rasgos intermedios y función renal. Dado que la nefrolitiasis es una afección relativamente común, una frecuencia de alelo menor menor o igual al 2% (MAF≤0,02) se aplicó para retener variantes raras y de baja frecuencia. Luego analizamos todas las demás variantes de todo el genoma que estaban presentes en los tres formadores de cálculos dentro de cada familia que se sometió a WES. Aplicamos un filtrado agresivo a este conjunto de datos muy grande. La relevancia de cada variante para los cálculos se revisó utilizando la base de datos DISEASE y una extensa revisión de la literatura, y se priorizaron aquellas consideradas significativas. Para examinar la asociación de las variantes seleccionadas para cada parentesco con las piedras, se rastrearon a lo largo del pedigrí mediante el análisis de ADN de Kaspar de todos los participantes de la familia. [1] Resumen de resultados

1 En conjunto, se identificaron en los formadores de cálculos 20 variantes raras (polimorfismos) predichas in silico como patógenas y potencialmente relevantes para la urolitiasis. Los estudios de seguimiento de 9 variantes mostraron una segregación deficiente y los cálculos argumentan en contra (pero no excluyen) un papel en la formación de cálculos.

2. El conjunto de variantes era diferente para cada familia. 3. Sorprendentemente, las variantes no se encontraban en genes considerados como los principales causantes de los cálculos. La mayoría de ellos son desconocidos para los médicos y científicos de todo el mundo.

4. Para evaluar la posible importancia de nuestras variantes priorizadas, obtuvimos asesoramiento de los pocos grupos en todo el mundo con interés en la investigación de los genes relevantes. Investigadores de París, Lille y el Reino Unido (Oxford, Cambridge y Sheffield) realizaron análisis funcionales preliminares para ayudar. Sin embargo, ninguno tenía la capacidad de hacer más.

5. De las secuencias del exoma se informó que una variante era patogénica de TCAF2*, el gen de una proteína que inactiva un canal de calcio de la membrana plasmática. Finalmente se demostró que esta variante estaba en un pseudogén inactivo y no era significativa.

6 En el momento de nuestro estudio, se encontró una variante en el transportador mitocondrial de Mg-ATP SLC25A25*, no identificada previamente en formadores de cálculos, en una gran familia italiana con cálculos. [1] 7. Los formadores de cálculos con las variantes SLC25A25 y MEPE* tenían fosfaturia. 8. No se investigaron variantes raras asociadas con una baja excreción de citrato en la familia.

Conclusiones i) Las variaciones en una amplia gama de genes pueden contribuir a la formación de cálculos; Estos ocurren en genes que no hemos encontrado antes. ii) Es esencial realizar más estudios de laboratorio para investigar variantes potencialmente importantes, pero esto rara vez se puede lograr debido a la capacidad limitada a nivel mundial para investigar los genes involucrados. iii) Los resultados informados a partir de las pruebas de exoma son falibles: los pseudogenes son una fuente de error. iv) Es fundamental compartir los resultados entre laboratorios que realizan estudios similares en todo el mundo.

* TCAF2 TRPM8 Factor 2 asociado al canal; SLC25A25 Familia de portadores de solutos 25 Miembro 25; Fosfoglicoproteína extracelular de matriz MEPE.

[1] Jabalameli MR, Fitzpatrick FM, Colombo R et al. La secuenciación del exoma identifica una variante de la enfermedad del portador mitocondrial ATP-Mg/Pi SLC25A25 en dos familias con cálculos renales Mol Genet Genomic Med. 2021 diciembre;9(12):e1749. doi: 10.1002/mgg3.1749.