Causas genéticas del hipopituitarismo congénito : secuenciación genética de pacientes y estudio del desarrollo hipofisario en ratón (Mus musculus) y pez cebra (Danio rerio)

• Autores: Martínez Mayer, Julián Jorge
• Año de publicación: 2025
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Pérez Millán, María Inés
• Materia: DIAGNOSTICO GENETICO; SECUENCIACION POR EXOMA COMPLETO; ENFERMEDADES POCO FRECUENTES; PROP1; ROBO1; RATONES KNOCK-OUT; PEZ CEBRA REPORTERO; GENETIC DIAGNOSIS; WHOLE EXOME SEQUENCING; RARE DISEASE; PROP1; ROBO1; KNOCK-OUT MICE; ZEBRAFISH REPORTER
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las hormonas hipofisarias están involucradas en diferentes procesos biológicos como crecimiento, metabolismo, reproducción y respuestas frente al estrés. Las deficiencias hormonales hipofisarias son un importante problema en la salud humana. El hipopituitarismo congénito es causado por mutaciones en varios genes involucrados en el desarrollo embriológico, pero la mayoría de los pacientes carece de un diagnóstico genético certero. En el marco de esta tesis se llevó a cabo un screening genético de una cohorte de pacientes pediátricos argentinos con hipopituitarismo congénito (N=137) mediante secuenciación de exoma completo. Un 19.1% de los casos esporádicos recibieron un diagnóstico genético definitivo, un porcentaje mayor que estudios genéticos previos en esta enfermedad. El gen más frecuentemente alterado en esta cohorte fue ROBO1, un resultado sorprendente dado que difiere a lo publicado para otras poblaciones. Además, se aportó evidencia a genes nuevos o poco frecuentes como ARID5B y PIBF1. También se exploró la base de datos “Deciphering the Mechanisms of Developmental Disorders” en búsqueda de dismorfologías hipofisarias en ratones (Mus musculus) knock-out para 209 genes. Esto resultó en una lista de 51 genes candidatos a causar hipopituitarismo congénito. Se hallaron variantes patogénicas en dos de ellos, MORC2 y SETD5, dentro de los diagnósticos definitivos de la cohorte. Por último, se desarrolló un reportero knock-in para prop1 en pez cebra (Danio rerio) y se generó un set de datos de scRNA-seq. Se logró describir transcriptos específicos de cada linaje celular, así como también analizar la trayectoria de la diferenciación celular. Utilizando este mismo transgénico, se generaron peces knock-out para prop1 que mostraron un fenotipo tipo dwarf. En resumen, en esta tesis doctoral se amplía el diagnóstico genético del hipopituitarismo congénito utilizando diferentes abordajes y se ofrece evidencia sobre la diversa etiología genética de esta enfermedad.
Pituitary hormones are involved in different biological processes such as growth, metabolism, reproduction and stress response. Pituitary hormone deficiencies are an important human health issue. Congenital hypopituitarism is caused by mutations in many genes involved in embryonic development, however most of these cases still lack a genetic diagnosis. We screened a cohort of Argentine pediatric patients (N=137) using whole exome sequencing. In this study 19.1% of the sporadic cases received a definitive genetic diagnosis, a result that surpasses previous studies on this same disease. The most commonly affected gene in our cohort was ROBO1, a surprising finding given what is known from other populations. We have also gathered evidence about new or rare genes such as ARID5B and PIBF1. We also explored the “Deciphering the Mechanisms of Developmental Disorders” database, looking for pituitary dysmorphologies in knock-out mice (Mus musculus) for 209 genes. This resulted in a list of 51 genes considered candidates to cause congenital hypopituitarism. We found pathogenic variants for two of them, MORC2 and SETD5, improving the definitive genetic diagnosis of our cohort. Finally, we developed a knock-in reporter for prop1 in zebrafish (Danio rerio) and generated a scRNA-seq dataset. We were able to describe lineage specific transcripts, and analyze the trajectory of cellular differentiation. We were also able to generate a prop1 knock-out, using this same reporter line, which showed a dwarf-like phenotype, similar to the one observed in mice. To conclude, this doctoral thesis has improved the genetic diagnosis using various approaches and offers novel evidence on the diverse etiology of this disease.
Fil: Martínez Mayer, Julián Jorge. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.