Las miopatías hereditarias son un grupo de enfermedades neuromusculares causadas por defectos en el músculo esquelético. Estas enfermedades presentan una heterogeneidad clínica y genética que complica la obtención de un diagnostico genético preciso. Aún con los grandes avances en las tecnologías de secuenciación de segunda generación (NGS), la mitad de los pacientes con miopatías hereditarias no obtienen un diagnóstico genético después de estudiarse a nivel asistencial. Para estos pacientes, identificar el defecto molecular es esencial para establecer una correcta progresión de la enfermedad, acceder a tratamientos, y recibir un asesoramiento genético y reproductivo. Distintos factores pueden explicar la dificultad en la obtención de un diagnóstico molecular, incluyendo la identificación de un gran número de variantes significado clínico inciertos (VUS) en los estudios de secuenciación masiva, que el defecto molecular no es capturado durante la secuenciación del exoma o bien que el gen asociado con la enfermedad aún no ha sido descrito, entre otros.
En esta tesis se ha aplicado una estrategia multiómica incorporando el análisis del ARN muscular, y el reanálisis de datos genéticos previos en 79 pacientes sin un diagnóstico genético definitivo después de un primer estudio de NGS. Además, también se ha realizado la secuenciación de genoma completo en una selección de casos. Estos estudios han permitido la identificación del defecto molecular en 27 de 79 pacientes, representando un aumento en la tasa diagnóstica del 34.2%.
La primera publicación incluida en la tesis, estudia pacientes con distrofinopatía diagnosticada en base a la presentación clínica i anatomopatológica. Aun así, los estudios genéticos estándar incluyendo MLPA del gen DMD y NGS, no han identificado ninguna variante patogénica en estos pacientes. El análisis del ARN muscular ha identificado una alteración transcriptómica en todos los casos estudiados, siendo la inclusión de un pseudoexón la alteración patogénica más frecuente. Estos resultados resaltan la necesidad y utilidad de realizar estudios transcriptómicos adicionales en estos pacientes.
En la segunda publicación se ha secuenciado el ARN muscular (RNAseq) en 70 pacientes sin diagnóstico genético tres el estudio a nivel asistencial. En total, el RNAseq ha permitido identificar el defecto molecular en 10 de 70 pacientes (14.3%), mientras que el reanálisis de datos genómicos previos ha permitido llegar al diagnóstico en 9/70 casos (12.9%).
Finalmente, la publicación 3 describe una nueva forma autosómica dominante asociada a una variante fundadora en el gen RYR1 en la población del País Vasco. En siete familias, esta variante se asocia a altos niveles de creatina quinasa, una debilidad muscular no progresiva y mialgia.
En resumen, este trabajo ha contribuido en la identificación de mecanismos moleculares subyacentes de las miopatías hereditarias, recalca la utilidad de tecnologías ómicas complementarias para interpretar variantes de significado clínico incierto, y mejora el diagnóstico de estas enfermedades. Hemos demostrado que el análisis del ARN es particularmente útil en dos escenarios. Primero, al detectar variantes en trans en individuos con una sola variante patogénica en heterocigosis, y, segundo, en casos con genes candidatos de acuerdo con la presentación clínica, como por ejemplo, las distrofinopatías o la distrofia muscular causada por defectos en el colágeno-VI. Este trabajo también ha permitido confirmar que la combinación genómica y transcriptómica incrementa la probabilidad de obtener un diagnóstico genético definitivo y acelera el tiempo de identificación de variantes causales de enfermedad. En conjunto, estos análisis han contribuido a poner fin a la odisea diagnóstica de algunos pacientes, y ha permitido obtener un conocimiento más profundo de las bases moleculares de las miopatías hereditarias gracias a la identificación de nuevos genes candidatos causales de enfermedad, la identificación de nuevos mecanismos moleculares y la expansión fenotípica de enfermedades ya conocidas.
Improving genetic diagnosis of hereditary myopathies by integrating transcriptome, genome sequencing and reanalysis
Segarra Casas, A. (Autor/a). 23 oct 2025
Tesis doctoral