Molecular basis of the non-classical hereditary hemochromatosis in Portugal

Abstract

A Hemocromatose Hereditária (HH) é uma doença autossómica recessiva caracterizada pela absorção excessiva de ferro a nível intestinal e sua acumulação em órgãos vitais, podendo originar cardiomiopatia, cirrose e carcinoma hepatocelular. O correspondente diagnóstico molecular é obtido pela associação com genótipos específicos no gene HFE (homozigotia para p.Cys282Tyr ou heterozigotia composta p.Cys282Tyr/p.His63Asp). Contudo, nos países do sul da Europa, cerca de um terço dos doentes com diagnóstico clínico de HH não apresenta os referidos genótipos. Para identificar a base molecular da HH não-clássica em Portugal usaram-se metodologias de pesquisa geral de variantes genéticas (SSCP e dHPLC), Next-Generation Sequencing (NGS) e sequenciação de Sanger, cobrindo seis genes relacionados com o metabolismo do ferro em 303 doentes. Identificaram-se 69 variantes diferentes e de vários tipos, por ex. missense, nonsense, de splicing, que perturbam a transcrição do gene ou a regulação da tradução do mRNA. Seguidamente, realizaram-se estudos in silico e in vitro para esclarecer o significado etiológico de algumas das novas variantes. Concluiu-se que a base molecular desta patologia é bastante heterogénea e que a NGS é uma ferramenta adequada para efetuar a análise simultânea dos vários genes num grande número de amostras. Contudo, o estabelecimento da relevância clínica de algumas variantes requer a realização de estudos funcionais.Hereditary Hemochromatosis (HH) is an autosomal recessive disorder characterized by excessive intestinal iron absorption and deposition in vital organs leading to cardiac failure, cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Molecular diagnosis of common HH is made by the presence of specific genotypes in HFE gene (p.Cys282Tyr homozygosity or p.Cys282Tyr/p.His63Asp compound heterozygosity). However, in Southern European countries up to one third of the patients with a clinical diagnosis of HH do not have these genotypes. In order to identify the molecular basis of the non-classical HH in Portugal, we used genetic screening methods for the detection of unknown mutations (SSCP and dHPLC), Next-Generation Sequencing (NGS) and/or Sanger sequencing in six HH-related genes in 303 patients. Sixty-nine different variants were identified, including missense, nonsense and splicing variants, and variants that impair gene transcription or mRNA translation regulation. In silico and in vitro studies were performed to know the likely etiologic significance of some of the novel variants found. We can conclude that the molecular basis of the non-classical HH in Portuguese population is largely heterogeneous. NGS revealed to be an appropriate tool for fast analysis of the HH-related genes in a large number of samples. However, establishing the clinical relevance of some novel variants requires further functional studies