Investigação dos efeitos moleculares e celulares de mutações no gene RELN identificadas em pacientes com Transtornos do Espectro Autista.

Resumo

Os transtornos do espectro autista (TEA) constituem um grupo heterogêneo e altamente prevalente de doenças do neurodesenvolvimento. Análises genômicas têm revelado um grande número de variantes genéticas potencialmente deletérias nos pacientes com TEA, a maioria rara e privada. Um enorme desafio atual é determinar quais dentre essas variantes são as que de fato estão envolvidas na etiologia da doença nos pacientes. O presente projeto de pesquisa visa contribuir nesta área do conhecimento sobre os TEA. Recentemente, por meio do sequenciamento completo do exoma de um subgrupo de pacientes com TEA - nos quais observamos hiperfuncionamento da via de sinalização intracelular PI3K-mTOR - identificamos em um dos pacientes (referido como F2688) variantes de substituição de aminoácidos raras e potencialmente deletérias no gene RELN. Este gene codifica Relina, uma grande glicoproteína secretada que controla a migração e o posicionamento dos neurônios, a formação e arborização de neuritos, e o funcionamento das sinapses em várias regiões do encéfalo, tanto durante o desenvolvimento embrionário como na vida adulta. Estudos anteriores já haviam descrito variantes potencialmente de perda de função no gene RELN em pacientes com TEA; contudo, os efeitos moleculares e celulares de tais variantes sobre células neurais humanas ainda são poucos explorados. Ainda, é desconhecido se as variantes identificadas em RELN levam a disfunção da via PI3K-mTOR, e se este mecanismo é responsável pelas alterações fenotípicas observadas em células neurais. Assim, este projeto tem como objetivos principais verificar se variantes no gene RELN identificadas em pacientes com TEA causam alterações morfológicas e funcionais em células neurais humanas, e se tais alterações são decorrentes, pelo menos em parte, de disfunção da via de sinalização PI3K-mTOR. Para isto, estudos funcionais diversos e detalhados serão realizados em células neuroprogenitoras e neurônios maduros derivados de células-tronco pluripotentes induzidas do paciente F2688, e de um indivíduo controle, as quais serão editadas para inativar um dos alelos gene RELN. Os modelos experimentais desenvolvidos neste projeto poderão ser utilizados para o estudo da patogenicidade de outras variantes identificadas em pacientes com TEA. (AU)