O gênero Nocardia é composto por bactérias gram-positivas e filamentosas, que normalmente só causam doença em indivíduos imunocomprometidos. No entanto, certo número de infecções por nocardia têm sido relatados em pacientes imunocompetentes. Nos últimos anos, observou-se um aumento da frequência de infecções por Nocardia spp. e, com o aumento do número de espécies descritas, a identificação correta tem sido de difícil obtenção mas de grande importância para a aplicação do tratamento correto e elucidação epidemiológica. O objetivo deste estudo foi caracterizar, por métodos fenotípicos e moleculares, 72 isolados de Nocardia spp. de interesse médico, avaliando as metodologias para elaborar um algoritmo de identificação. Os isolados foram provenientes da Micoteca do Instituto de Medicina Tropical de São Paulo e da rotina do Núcleo de Tuberculose e Micobacterioses do Instituto Adolfo Lutz. Os isolados foram identificados por testes fenotípicos, identificação molecular por análise de restrição (PRA-hsp65), sequenciamento dos genes hsp65 e 16S rRNA e MALDI-TOF MS (Matrix-associated laser desorption time of flight mass spectrometry). O perfil de suscetibilidade foi analisado pelo método de Concentração Inibitória Mínima (MIC) e disco difusão (DD), com os fármacos: amicacina, ciprofloxacina, minociclina, tobramicina, amoxacilina+ácido clavulânico, imipenem e sulfametoxazol+trimetoprim. Os resultados revelaram que a identificação fenotípica foi insuficiente para definir as espécies. Apenas 24 (33,4%) isolados tiveram identificação fenotípica concordante com o sequenciamento do gene 16S rRNA. Na analise feita pela técnica de PRA-hsp65 foram observados 20 (27,8%) N. brasiliensis, seis (8,3%) isolados de outras espécies de nocardias e 38 (52,8%) foram considerados novos padrões (NP). Foi detectado um isolado misto e em cinco isolados não foi obtido produto de amplificação. O sequenciamento do gene hsp65 proporcionou a identificação de 51 isolados como Nocardia, 14 foram identificados como pertencentes a outros gêneros, dos quais, um apresentou mistura de nocardia e micobactéria, sendo identificado como Mycobacterium abscessus no gene hsp65 (análise in silico) e N. otitidiscaviarum no gene 16S rRNA. Sete isolados não foram sequenciados devido à ausência de amplificação do fragmento. Os isolados analisados através do sequenciamento do gene 16S rRNA, foram identificados como Nocardia (57-79,2%), Gordonia (7-9,7%), Rhodoccocus (3-4,2%), Tsukamurella (2-2,8%), Mycobacterium (2-2,8%) e Streptomyces (1-1,3%). Para a análise de MALDI-TOF MS foi observado que, dos 72 isolados estudados, 49 foram identificados como Nocardia, 11 como pertencentes a outros gêneros e 12 amostras não puderam ser identificadas devido aos valores de leitura não serem adequados para análise. Pela primeira vez o corante resazurina foi utilizado para leitura de MIC de Nocardia sp. Entre os fármacos testados através do MIC, os que apresentaram maior sensibilidade foram amicacina (100%) e tobramicina (84%). As maiores resistências foram encontradas com os fármacos sulfametoxazol+trimetoprim (76%) e imipenem (54%). Devido à ausência de critérios interpretativos de disco difusão para o gênero Nocardia, foi elaborado um critério para o presente estudo. Os resultados obtidos no teste de DD mostraram 100% de sensibilidade para os fármacos amicacina, minociclina e sulfametoxazol+trimetroprim. Os isolados apresentaram a maior porcentagem de resistência ao fármaco ciprofloxacina (64%). Comparando os resultados de DD com os obtidos no MIC, observamos que os fármacos ciprofloxacina, imipenem e sulfametoxazol+trimetoprim apresentaram porcentagem de discordância acima de 20%. O fármaco sulfametoxazol+trimetoprim teve a maior discordância (>75%), com elevada porcentagem de isolados resistentes na MIC, mas baixa porcentagem de resistência em DD. O único fármaco com 100% de concordância entre os resultados foi amicacina. Foi elaborado um algoritmo de identificação que utiliza técnicas fenotípicas para triagem para diferenciar nocardias de outros gêneros. A identificação por PRA-hsp65 será útil na rotina de laboratório de micobactérias como identificação presuntiva. A identificação definitiva das espécies deve ser obtida pelo sequenciamento do gene 16S rRNA. / The genus Nocardia comprises filamentous gram-positive bacteria that usually cause disease only in immunocompromised individuals. However, a number of Nocardia infections have been reported in immunocompetent patients. Overall, it has been reported in the recent years an increased frequency of infections caused by Nocardia spp. due to an also increasing number of species, making the correct identification of the species more difficult. Correct identification assumes a major importance with respect to antimicrobial treatment\'s choice as well a for epidemiological investigation purposes. The objective of this study was to characterize by phenotypic and molecular methods 72 isolates of Nocardia spp. of medical interest, designing the methodologies for an identification algorithm. The isolates were obtained from the fungal collection of the Tropical Medicine Institute of São Paulo and the routine service of the Tuberculosis and Mycobacteriosis Center of the Adolfo Lutz Institute. The isolates were identified by phenotypic testing, molecular identification by restriction analysis (PRA-hsp65), hsp65 and 16S rRNA genes sequencing, and MALDI-TOF MS (matrix-associated laser desorption time-of-flight mass spectrometry). The susceptibility profile was analyzed by the Minimum Inhibitory Concentration method (MIC) and disk diffusion (DD), with the following drugs: amikacin, ciprofloxacin, minocycline, tobramycin, amoxicillin+ clavulanic acid, imipenem and sulfamethoxazole trimethoprim. The results showed that the phenotypic identification was insufficient to define the species. Only 24 (33.4%) of the isolates had phenotype identification that was concordant with the 16S rRNA gene sequencing. In the analysis made with the PRA-hsp65 technique were observed 20 (27.8%) N. brasiliensis and six (8.3%) isolates from other species of Nocardia spp., while 38 isolates (52.8%) were considered as new standards (NP). Also by this technique a mixed isolate was detected and an amplification product was not obtained in five isolates. The hsp65 gene sequencing provided identification of 51 isolates as Nocardia, 14 were identified as belonging to other genera, one of them being identified either as Mycobacterium abscessus by in silico analysis of the hsp65 gene and as N. otitidiscaviarum by the 16S rRNA gene sequencing. Seven isolates were not sequenced due to the absence of the amplified fragment. The isolates analyzed by 16S rRNA gene sequencing were identified as Nocardia (57 to 79.2%), Gordonia (7 to 9.7%), Rhodoccocus (3 to 4.2%), Tsukamurella (2-2, 8%), Mycobacterium (2 to 2.8%) and Streptomyces (1-1.3%). By MALDI-TOF MS analysis of the 72 isolates, 49 were identified as Nocardia, 11 were identified as belonging to other genera and 12 isolates could not be identified because the samples provided reading values that were inadequate for analysis. For the first time, to our knowledge, the resazurin dye was used to determine the MICs of Nocardia sp. Among the drugs tested, the most sensitives were amikacin (100%) and tobramycin (84%). The higher resistances were found with trimethoprim-sulfamethoxazole (76%) and imipenem (54%). Due to the absence of establishe criteria for the interpretation of the disk diffusion assay with Nocardia, we designed a specific criterion for this study. The results obtained in the DD test showed 100% sensitivity for the drugs amikacin, minocycline and trimethoprim-sulfamethoxazole. The isolates showed the highest percentage of resistance to ciprofloxacin drug (64%). Comparing the results with those obtained with DD and MIC, we observed that ciprofloxacin, imipenem and sulfamethoxazole-trimethoprim showed a percentage of disagreement above 20%. The sulfamethoxazole-trimethoprim drug had the highest discrepancy (> 75%), with high percentage of resistant isolates with MIC but low percentage of resistance in DD. The only drug with 100% agreement between the both results was amikacin. We designed a recognition algorithm using phenotyping techniques to screen and differentiate nocardias from other genera. The identification by PRA-hsp65 will be useful in routine mycobacteria laboratory as a presumptive identification tool. The final identification of the species should be obtained by sequencing the 16S rRNA gene.

Submitted by Ana Paula Macedo (ensino@ioc.fiocruz.br) on 2013-10-03T12:31:31Z No. of bitstreams: 1 FRANCISCO CAMPELLO DO AMARAL MELLO.pdf: 4429617 bytes, checksum: 52094842a3a3338e4a177971547f3a05 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-03T12:31:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANCISCO CAMPELLO DO AMARAL MELLO.pdf: 4429617 bytes, checksum: 52094842a3a3338e4a177971547f3a05 (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Nos últimos anos, dois assuntos relacionados a infecção pelo vírus da hepatite B (HBV) vêm sendo foco de muitos debates e estudos por pesquisadores ao redor do mundo: o tratamento antiviral contra a hepatite B crônica e a infecção oculta pelo HBV. O estudo da ocorrência de mutações de resistência aos medicamentos antivirais mais potentes, os análogos de núcleos(t)ídeos (NAs), que representa o maior entrave para o sucesso do tratamento, passou a ter fundamental importância para o entendimento da dinâmica da terapia a longo prazo e para soluções para contornar este problema. A hepatite B oculta é um tema que preocupa pesquisadores do mundo inteiro pelo fato de algumas questões pertinentes ainda não tenham sido esclarecidas, como o impacto clínico da infecção oculta e seu papel na transmissão do vírus. A presente tese teve como objetivo realizar a caracterização molecular de isolados do HBV em diversas populações de indivíduos com hepatite B: pacientes com infecção crônica submetidos a diferentes tratamentos antivirais (avaliando os tipos de tratamento antiviral atualmente utilizados no Brasil, a eficiência global de cada tratamento em reduzir os níveis de DNA do HBV e a freqüência de isolados com mutação de resistência aos medicamentos), pacientes com infecção aguda (observando a distribuição de genótipos e analisando a presença de subpopulações virais através do pirosequenciamento), e pacientes com infecção oculta pelo HBV (comparando a prevalência da infecção oculta pelo HBV em pacientes anti-HCV positivo e anti-HCV-negativo submetidos à hemodiálise). Como principais resultados obtidos nos quatro manuscritos produzidos, tivemos (i) a LAM como a terapia antiviral mais comum em uso no Brasil, com mais de 80% dos pacientes analisados estando em tratamento com esta droga seja em monoterapia ou em terapia combinada com outra droga; (ii) o tratamento com IFN-α como o menos eficiente em reduzir o DNA do HBV e, em relação aos NAs, não foi encontrada uma diferença significativa entre a terapia com LAM e a terapia com os demais agentes orais em relação à eficiência em reduzir o DNA do HBV no soro dos pacientes, no entanto, as cargas virais nos pacientes tratados com LAM foram muito mais altas do que nos pacientes tratados com as drogas mais recentes; (iii) uma alta freqüência de isolados com mutações de resistência à LAM em pacientes submetidos à monoterapia (quase 50%) ou à terapia combinada (78%); (iv) uma alta incidência de isolados com a tripla mutação de resistência à LAM (6/27; 22,2%) e uma diferença no perfil dos variantes YMDD entre os principais genótipos do HBV circulando no Brasil; (v) a análise por pirosequeciamento de subpopulações de vírus resistentes em indivíduos com hepatite B aguda mostrou que 45% deles apresentaram subpopulações minoritárias de isolados resistentes à LAM que alcançaram até quase 20% da população total, informação útil caso estes indivíduos venham a necessitar de tratamento; (vi) uma prevalência de 15% de infecção oculta pelo HBV em pacientes em programa regular de hemodiálise, não havendo diferença significativa entre os anti-HCV-negativo e anti-HCV-positivo; (vii) uma alta incidência (4/6; 66,7%) de isolados com mutações de resistência à LAM dentre os pacientes com hepatite oculta apesar de nenhum dos pacientes estudados terem sido previamente tratados para a infecção crônica pelo HBV; (viii) a demonstração que a presença exclusiva da substituição sY100C, potencialmente capaz de alterar a conformação do HBsAg, não diminuiu nem a produção nem a secreção desta proteína em comparação com o HBsAg produzido por vírus selvagens. Em conclusão, a alta freqüência de isolados com mutações de resistência à LAM pode limitar o uso de drogas como o ETV e a LdT para terapia de resgate em função da ocorrência de resistência cruzada entre essas drogas. As alterações de aminoácidos no HBsAg (sE164D+sI195M) causadas pela tripla mutação de resistência à LAM, conhecidas por reduzir a afinidade de ligação deste antígeno com o anti-HBs, pode representar um sério problema epidemiológico caso esses isolados passem a circular no ambiente disseminados pela população em geral. Tais substituições podem ter contribuído para o caráter oculto da infecção por diminuírem a detecção do HBsAg por testes sorológicos, sugerindo ser esta a causa mais provável da ocorrência de infecção oculta nos pacientes em hemodiálise. / In recent years, two issues related to hepatitis B virus (HBV) infection have been the focus of many discussions and studies by researchers around the world: antiviral therapy against chronic hepatitis B and occult HBV infection. Studies of the occurrence of resistance mutations to the nucleos(t)ide analogue (NAs) drugs, which represents the main hindrance to successful treatment, have been of fundamental importance for understanding the dynamics of long-term therapy and to propose solutions to overcome this problem. The second issue concerns the occult HBV infection. Occult hepatitis B is a subject that worries researchers worldwide. This concern is based on some relevant issues that remain unclear, as the clinical impact of occult infection and its role in transmitting the virus. This thesis aimed to perform the molecular characterization of HBV isolates in patients undergoing antiviral treatments (assessing the types of antiviral treatment currently used in Brazil, the overall efficiency of each treatment in reducing the levels of HBV DNA and the frequency of isolates with drug resistance mutations), to analyze patients with acute infection (determining HBV genotype distribution and the presence of viral subpopulations by pyrosequencing, and in patients with occult HBV infection (comparing the prevalence of occult HBV infection in anti-HCV-positive and anti-HCV-negative patients on hemodialysis). As the main results obtained in the four manuscripts produced, we had (i) LAM as the most common antiviral therapy used in Brazil, with more than 80% of the analyzed patients being treated with this drug either alone or in combination therapy with another drug; (ii) treatment with IFN-α proved to be the least effective in reducing HBV DNA and for the NAs, no significant difference between therapy with LAM and therapy with other oral agents regarding efficiency in reducing HBV DNA in serum of patients was found, however, viral loads in patients treated with LAM were much higher than in patients treated with newer drugs; (iii) a high frequency of isolates with LAM resistance mutations in patients on monotherapy (almost 50%) or combined therapy (78%); (iv) a high incidence of isolates with the triple resistance mutation to LAM (6/27; 22.2%) and a difference in the profile of YMDD variants among the major HBV genotypes circulating in Brazil; (v) pyrosequencing analysis of subpopulations of drugresistant viruses in patients with acute HBV infection showed that 45% of the individuals had minor subpopulations of LAM-resistant, isolates varying from 4 to 17%. The screening of the subpopulations provides a useful information to avoid the occurrence of drug-resistance whether these individuals become chronic carries and need to start an antiviral treatment; (vi) a prevalence of occult HBV infection of 15% in patients on regular hemodialysis program, with no significant difference between anti-HCV-negative and anti-HCV-positive patients; (vii) a high incidence (4/6; 66.7%) of isolates with LAM resistance mutations among patients with occult hepatitis although none of them had been treated for chronic HBV infection; (viii) demonstrated that the exclusive presence of the substitution sY100C, potentially able to alter the conformation of HBsAg, did not reduced neither the production nor the secretion of this protein compared to HBsAg produced by wild-type viruses. In conclusion, the high frequency of LAM-resistant isolates may limit the use of drugs such as ETV and LdT for rescue therapy due to the occurrence of cross resistance between these drugs.The amino acid substitutions in HBsAg (sE164D+sI195M) caused by LAM triple mutation, known to reduce the binding affinity of this antigen to anti-HBs, may represent a serious epidemiological problem if these viruses begin to circulate in the environment and to spread in the general population. Such substitutions may have contributed to the occult status of the infection by decreasing the detection of HBsAg by serological tests, suggesting that this is the most likely cause of the occurrence of occult infection in hemodialysis patients.

O gênero Nocardia é composto por bactérias gram-positivas e filamentosas, que normalmente só causam doença em indivíduos imunocomprometidos. No entanto, certo número de infecções por nocardia têm sido relatados em pacientes imunocompetentes. Nos últimos anos, observou-se um aumento da frequência de infecções por Nocardia spp. e, com o aumento do número de espécies descritas, a identificação correta tem sido de difícil obtenção mas de grande importância para a aplicação do tratamento correto e elucidação epidemiológica. O objetivo deste estudo foi caracterizar, por métodos fenotípicos e moleculares, 72 isolados de Nocardia spp. de interesse médico, avaliando as metodologias para elaborar um algoritmo de identificação. Os isolados foram provenientes da Micoteca do Instituto de Medicina Tropical de São Paulo e da rotina do Núcleo de Tuberculose e Micobacterioses do Instituto Adolfo Lutz. Os isolados foram identificados por testes fenotípicos, identificação molecular por análise de restrição (PRA-hsp65), sequenciamento dos genes hsp65 e 16S rRNA e MALDI-TOF MS (Matrix-associated laser desorption time of flight mass spectrometry). O perfil de suscetibilidade foi analisado pelo método de Concentração Inibitória Mínima (MIC) e disco difusão (DD), com os fármacos: amicacina, ciprofloxacina, minociclina, tobramicina, amoxacilina+ácido clavulânico, imipenem e sulfametoxazol+trimetoprim. Os resultados revelaram que a identificação fenotípica foi insuficiente para definir as espécies. Apenas 24 (33,4%) isolados tiveram identificação fenotípica concordante com o sequenciamento do gene 16S rRNA. Na analise feita pela técnica de PRA-hsp65 foram observados 20 (27,8%) N. brasiliensis, seis (8,3%) isolados de outras espécies de nocardias e 38 (52,8%) foram considerados novos padrões (NP). Foi detectado um isolado misto e em cinco isolados não foi obtido produto de amplificação. O sequenciamento do gene hsp65 proporcionou a identificação de 51 isolados como Nocardia, 14 foram identificados como pertencentes a outros gêneros, dos quais, um apresentou mistura de nocardia e micobactéria, sendo identificado como Mycobacterium abscessus no gene hsp65 (análise in silico) e N. otitidiscaviarum no gene 16S rRNA. Sete isolados não foram sequenciados devido à ausência de amplificação do fragmento. Os isolados analisados através do sequenciamento do gene 16S rRNA, foram identificados como Nocardia (57-79,2%), Gordonia (7-9,7%), Rhodoccocus (3-4,2%), Tsukamurella (2-2,8%), Mycobacterium (2-2,8%) e Streptomyces (1-1,3%). Para a análise de MALDI-TOF MS foi observado que, dos 72 isolados estudados, 49 foram identificados como Nocardia, 11 como pertencentes a outros gêneros e 12 amostras não puderam ser identificadas devido aos valores de leitura não serem adequados para análise. Pela primeira vez o corante resazurina foi utilizado para leitura de MIC de Nocardia sp. Entre os fármacos testados através do MIC, os que apresentaram maior sensibilidade foram amicacina (100%) e tobramicina (84%). As maiores resistências foram encontradas com os fármacos sulfametoxazol+trimetoprim (76%) e imipenem (54%). Devido à ausência de critérios interpretativos de disco difusão para o gênero Nocardia, foi elaborado um critério para o presente estudo. Os resultados obtidos no teste de DD mostraram 100% de sensibilidade para os fármacos amicacina, minociclina e sulfametoxazol+trimetroprim. Os isolados apresentaram a maior porcentagem de resistência ao fármaco ciprofloxacina (64%). Comparando os resultados de DD com os obtidos no MIC, observamos que os fármacos ciprofloxacina, imipenem e sulfametoxazol+trimetoprim apresentaram porcentagem de discordância acima de 20%. O fármaco sulfametoxazol+trimetoprim teve a maior discordância (>75%), com elevada porcentagem de isolados resistentes na MIC, mas baixa porcentagem de resistência em DD. O único fármaco com 100% de concordância entre os resultados foi amicacina. Foi elaborado um algoritmo de identificação que utiliza técnicas fenotípicas para triagem para diferenciar nocardias de outros gêneros. A identificação por PRA-hsp65 será útil na rotina de laboratório de micobactérias como identificação presuntiva. A identificação definitiva das espécies deve ser obtida pelo sequenciamento do gene 16S rRNA. / The genus Nocardia comprises filamentous gram-positive bacteria that usually cause disease only in immunocompromised individuals. However, a number of Nocardia infections have been reported in immunocompetent patients. Overall, it has been reported in the recent years an increased frequency of infections caused by Nocardia spp. due to an also increasing number of species, making the correct identification of the species more difficult. Correct identification assumes a major importance with respect to antimicrobial treatment\'s choice as well a for epidemiological investigation purposes. The objective of this study was to characterize by phenotypic and molecular methods 72 isolates of Nocardia spp. of medical interest, designing the methodologies for an identification algorithm. The isolates were obtained from the fungal collection of the Tropical Medicine Institute of São Paulo and the routine service of the Tuberculosis and Mycobacteriosis Center of the Adolfo Lutz Institute. The isolates were identified by phenotypic testing, molecular identification by restriction analysis (PRA-hsp65), hsp65 and 16S rRNA genes sequencing, and MALDI-TOF MS (matrix-associated laser desorption time-of-flight mass spectrometry). The susceptibility profile was analyzed by the Minimum Inhibitory Concentration method (MIC) and disk diffusion (DD), with the following drugs: amikacin, ciprofloxacin, minocycline, tobramycin, amoxicillin+ clavulanic acid, imipenem and sulfamethoxazole trimethoprim. The results showed that the phenotypic identification was insufficient to define the species. Only 24 (33.4%) of the isolates had phenotype identification that was concordant with the 16S rRNA gene sequencing. In the analysis made with the PRA-hsp65 technique were observed 20 (27.8%) N. brasiliensis and six (8.3%) isolates from other species of Nocardia spp., while 38 isolates (52.8%) were considered as new standards (NP). Also by this technique a mixed isolate was detected and an amplification product was not obtained in five isolates. The hsp65 gene sequencing provided identification of 51 isolates as Nocardia, 14 were identified as belonging to other genera, one of them being identified either as Mycobacterium abscessus by in silico analysis of the hsp65 gene and as N. otitidiscaviarum by the 16S rRNA gene sequencing. Seven isolates were not sequenced due to the absence of the amplified fragment. The isolates analyzed by 16S rRNA gene sequencing were identified as Nocardia (57 to 79.2%), Gordonia (7 to 9.7%), Rhodoccocus (3 to 4.2%), Tsukamurella (2-2, 8%), Mycobacterium (2 to 2.8%) and Streptomyces (1-1.3%). By MALDI-TOF MS analysis of the 72 isolates, 49 were identified as Nocardia, 11 were identified as belonging to other genera and 12 isolates could not be identified because the samples provided reading values that were inadequate for analysis. For the first time, to our knowledge, the resazurin dye was used to determine the MICs of Nocardia sp. Among the drugs tested, the most sensitives were amikacin (100%) and tobramycin (84%). The higher resistances were found with trimethoprim-sulfamethoxazole (76%) and imipenem (54%). Due to the absence of establishe criteria for the interpretation of the disk diffusion assay with Nocardia, we designed a specific criterion for this study. The results obtained in the DD test showed 100% sensitivity for the drugs amikacin, minocycline and trimethoprim-sulfamethoxazole. The isolates showed the highest percentage of resistance to ciprofloxacin drug (64%). Comparing the results with those obtained with DD and MIC, we observed that ciprofloxacin, imipenem and sulfamethoxazole-trimethoprim showed a percentage of disagreement above 20%. The sulfamethoxazole-trimethoprim drug had the highest discrepancy (> 75%), with high percentage of resistant isolates with MIC but low percentage of resistance in DD. The only drug with 100% agreement between the both results was amikacin. We designed a recognition algorithm using phenotyping techniques to screen and differentiate nocardias from other genera. The identification by PRA-hsp65 will be useful in routine mycobacteria laboratory as a presumptive identification tool. The final identification of the species should be obtained by sequencing the 16S rRNA gene.

Orientador: Hildete Prisco Pinheiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-06T00:58:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grandin_LoriCristina_M.pdf: 676646 bytes, checksum: 180775a0f53ffb688d7c1603339ff1b8 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O avanço do sequenciamento dos genes tem incentivado o desenvolvimento de novas técnicas estatísticas para analisar dados genéticos. Nesse trabalho, os modelos logísticos regressivos, introduzidos por Bonney (1986), são apresentados primeiramente no contexto de análise de dados de família e posteriormente esses modelos são utilizados para analisar freqüências de códons em seqüências de DNA mitocondrial. Considerar independência entre os nucleotídeos no códon pode ser uma suposição muito forte, ou seja, biologicamente irreal. Por isso, várias estruturas de dependência são apresentadas para analisar as freqüências dos códons. Por exemplo, uma estrutura markoviana de primeira ordem pode ser adequada para explicar a dependência das bases no códon. A função de log-verossimilhança é avaliada e várias comparações são feitas para analisar qual o modelo mais parcimonioso. Aplicações desses modelos são feitas utilizando-se dados reais de seqüências do gene NADH4 do genoma mitocondrial humano / Abstract: The advance of gene sequencing has stimulated the development of new statistical techniques to analyze genetic data. In this work the logistic regressive models, introduced by Bonney (1986), are presented first in the context of analysis of familial data and then they are used to analyze codon frequencies in mitochondrial DNA sequences. The assumption of independence among nucleotide frequencies in a codon can be a very strong one, or biologically unreal. In view of this, several structures of dependence are presented to analyze the codon frequencies. For example, a first order Markovian structure can be appropriate to explain the dependence of the base frequencies in the codon. The log-likelihood function is evaluated and several comparisons are made to analyze which is the most parcimonious model. Applications of these models are made using real data of NADH4 gene sequences of the human mitochondrial genome / Mestrado / Bioestatistica / Mestre em Estatística

Orientador: Carmen Silvia Bertuzzo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-23T19:05:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rossanese_LillianBarbosadeQueiroz_D.pdf: 6549748 bytes, checksum: 054df2cab96a347008ff6d310b9dcfa9 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Mutações germinativas no gene APC (Polipose adenomatosa coli) são responsáveis pela ocorrência de polipose adenomatosa familiar (PAF). Mutações somáticas levam à transformação maligna de adenomas. O objetivo desse trabalho foi identificar mutações germinativas no gene APC. No presente estudo, 20 pacientes com PAF foram estudados. A determinação das mutações germinativas no APC foi realizada por meio de sequenciamento, e as mutações foram comparadas com marcadores clínicos (sexo, idade no momento do diagnóstico, tabagismo, estádio TNM, classificação Coller-Astler e o grau de diferenciação do adenocarcinoma). Os dados foram comparados por meio do programa SPSS , com o teste de Fisher e teste de ?2 , considerando ? = 0,05. De acordo com os principais resultados da nossa amostra, 16 alelos com mutações deletérias (80 % dos pacientes) foram identificados, enquanto 7 (35%) pacientes não tinham mutações deletérias. Houve um predomínio de mutações nonsense (45% dos pacientes) e de mutações frameshift (20% dos pacientes). Não houve significância estatística entre as mutações germinativas identificadas e as variáveis clínicas consideradas em nosso estudo. Apenas a fase TNM foi associada com a presença de mutações deletérias. Os portadores com mutações deletérias tinha uma OR , 0,086 ( IC = 0,001-0,984 ); TNM I + II em comparação com III + IV , quando comparado com os pacientes sem mutações deletérias identificados. Neste estudo, demonstramos a heterogeneidade molecular de mutações germinativas no APC em portadores de PAF e a dificuldade para realizar diagnóstico molecular em uma população brasileira / Abstract: Adenomatous polyposis coli (APC) germline mutations are responsible for the occurrence of familial adenomatous polyposis (FAP). Somatic mutations lead to malignant transformation of adenomas. In this context, considering the significance of APC germline mutations in FAP, we aimed to identify APC germline mutations. In the present study, 20 FAP patients were enrolled. The determination of APC germline mutations was performed using sequencing, and the mutations were compared with clinical markers (gender, age at diagnosis, smoking habits, TNM stage, Astler-Coller stage, degree of differentiation of adenocarcinoma). The data were compared using the SPSS program, with the Fisher's exact test and ?2 test, considering ?=0.05. According to the main results in our sample, 16 alleles with deleterious mutations (80% of the patients) were identified while 7 (35%) patients had no deleterious mutations. There was a predominance of nonsense (45% of the patients) and frameshift (20% of the patients) mutations. There was no statistical significance between the APC germline mutations identified and the clinical variables considered in our study. Only TNM stage was associated with the presence of deleterious mutations. Patients with deleterious mutations had an OR, 0.086 (IC=0.001-0.984); TNM stage I + II in comparison with III + IV, when compared with the patients with no deleterious mutations identified. In this context, as a conclusion, we demonstrated the molecular heterogeneity of APC germline mutations in FAP and the difficulty to perform molecular diagnostics in a Brazilian population, considering the admixed population analyzed / Doutorado / Clinica Medica / Doutora em Ciências

Orientador: Vera Lúcia Gil da Silva Lopes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-19T02:52:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sgardioli_IlariaCristina_M.pdf: 3234786 bytes, checksum: cb2f0f67f9d7df7814742dbf6ed4fb44 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A Síndrome Velocardiofacial (SVCF), uma das formas do espectro da Síndrome de deleção 22q11.2, possui incidência de 1/4.000 a 1/6.000 nascimentos. Embora a microdeleção em 22q11.2 seja a principal causa da síndrome, cerca de 10 a 20% dos pacientes com características clínicas da SVCF não a apresentam. Em alguns indivíduos com características clinicas da SVCF e sem microdeleção em 22q11.2, foram encontradas outras aberrações cromossômicas e mutações no gene TBX1. Existem evidências em modelos animais que aventam a associação de alterações no gene FGF8 ao fenótipo da SVCF em humanos. No entanto, até o momento, o gene FGF8 ainda não havia sido estudado em pacientes com SVCF sem microdeleção. Os objetivos deste trabalho foram: 1 - investigar as causas genéticas em pacientes com suspeita clínica da SVCF por meio de cariótipo e triagem de microdeleções, utilizando a técnica de MLPA e FISH; 2 - verificar a presença de alterações nas seqüências codificantes dos genes TBX1 e FGF8 em pacientes sem deleção 22q11.2. Foram incluídos 109 indivíduos com suspeita clínica de SVCF avaliados clinicamente por médico geneticista e os métodos utilizados foram: cariótipo com bandas G; MLPA, FISH; seqüenciamento direto das regiões codificantes dos genes TBX1 e FGF8 e SNP-array. Dos 101 casos em que o exame de cariótipo foi realizado, quatro apresentaram aberrações cromossômicas não relacionadas à SVCF, sendo que em duas foi possível a confirmação dos resultados por SNP-array. Realizou-se MLPA de 106 casos, sendo que 29 foram positivos para a deleção. Dos casos negativos, selecionou-se 31 indivíduos após reavaliação clínico-dismorfológica com a hipótese clínica mantida e foi realizado seqüenciamento das regiões codificantes dos genes TBX1 e FGF8. No gene TBX1 foram encontradas variações normais na seqüência e no gene FGF8 não foram detectadas alterações, com exceção dos exons 1 e 2, em que não foi possível análise por problemas técnicos. O exame de cariótipo contribuiu na investigação inicial e permitiu concluir a investigação por outras técnicas. O MLPA se mostrou eficiente para a investigação diagnóstica da deleção 22q11.2, identificando, também, outras alterações; FISH confirmou 82,1% dos resultados obtidos por MLPA. Não foram identificadas alterações patogênicas nas regiões codificantes dos genes TBX1 e em 90% das regiões codificantes do gene FGF8 / Abstract: Velocardiofacial Syndrome (SVCF), one of the forms of the 22q11.2 Microdeletion Syndrome spectrum, has an incidence of 1/4.000 to 1/6.000 births. Although the 22q11.2 microdeletion is the main cause of the syndrome, approximately 10 to 20% of the patients with clinical features of SVCF don't present it. In a few individuals with SVCF clinical features and without 22q11.2 microdeletion other chromosomal aberrations and changes in TBX1 gene were found. There is evidence in animal models that suggests the associated changes in FGF8 gene in humans. However, the FGF8 gene had not been studied in patients with SVCF without microdeletion yet. The purpose of this work was: 1 - To investigate the genetic causes in patients with clinical suspicion of SVCF through the karyotype and microdeletion screening using MLPA and FISH techniques; 2 - To check the presence of changes in coding sequences of the TBX1 gene and FGF8 gene in patients without 22q11.2 deletion. 109 individuals with clinical suspicion of SVCF and clinically evaluated by a clinical geneticist were included, and the following methods were used: karyotype with GTG banding, MLPA, FISH, direct sequencing of coding regions of TBX1 and FGF8 gene and SNP-array. Four out of 102 cases in which the tests of karyotype were performed presented chromosomal aberrations not related to SVCF, two of them confirmed by SNP-array. The MLPA of 106 cases was performed, 29 of them positive to deletion. 31 individuals were selected among negative cases, after clinical reevaluation based on the same clinical hypothesis maintained, and direct sequencing of coding regions of TBX1 and FGF8 gene were performed. Normal variations in sequence were found in TBX1 gene and alterations were not detected in FGF8 gene except for 1 and 2 exons because of technical problems. The karyotype test contributed in the first investigation and permitted us to conclude the investigation by means of other techniques. The MLPA proved to be effective for the diagnostic investigation of 22q11.2 deletion, identifying other alterations as well; FISH confirmed 82,1% results obtained by MLPA. Pathogenic alterations in coding regions of TBX1 gene and in 90% of the coding regions of FGF8 gene were not identified / Mestrado / Ciencias Biomedicas / Mestre em Ciências Médicas

Orientador: Marcelo de Carvalho Ramos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-04T11:07:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hofling_ChristianCruz_D.pdf: 21680576 bytes, checksum: d24a23695ef6089d59f1055b941a14a2 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Isoniazida, rifampicina e pirazinamida têm sido usadas como a base do tratamento da tuberculose no Brasil e na maioria dos países do mundo. O fenômeno da resistência bacteriana aos agentes quimioterápicos tem sido descrito desde que seu uso foi instituído. No caso da tuberculose, houve aumento expressivo do número de cepas resistentes, principalmente na década de 1990, devido à desestruturação dos serviços de vigilância e controle da doença e, também, à pandemia da AIDS. A resistência a antimicrobianos em cepas de Mycobacterium tuberculosis resulta em aumento da morbi-mortalidade e maiores custos para o serviço de saúde. A mutação no códon 315 do gene katG, responsável pela codificação da enzima catalase-peroxidase em M. tuberculosis, é um dos mecanismos de resistência desta bactéria à isoniazida. Para caracterizar as bases genéticas da resistência a drogas em cepas de M. tuberculosis no estado de São Paulo, foram selecionadas para estudo 91 amostras resistentes e 4 sensíveis à isoniazida. Essas cepas foram obtidas de culturas enviadas ao Instituto Adolfo Lutz central, em São Paulo, para identificação e realização de teste de sensibilidade a drogas. Um total de 467 cepas foram recebidas no período de agosto de 1999 a setembro de 2000. A genotipagem, utilizando a técnica de RFLP, foi realizada para o estabelecimento de parentesco entre as cepas. Estudos com as técnicas de SSCP e seqüenciamento de fragmento contendo o códon 315, amplificado do gene katG, foram realizados para triagem e confirmação de mutações associadas à resistência à isoniazida. A associação de resistência à isoniazida e rifampicina foi encontrada em 74.8% das cepas testadas. Resistência à isoniazidalpirazinamida e isoniazidaletambutol foi encontrada em 33 e 9,9%, respectivamente. Resistência concomitante a todas as drogas consideradas de primeira linha para o tratamento da tuberculose (isoniazida, rifampicina e pirazinamida) foi encontrada em 13,1 % das cepas. A genotipagem mostrou padrão heterogêneo de bandas, com formação de oito agrupamentos com apenas dua~ amostras cada. A substituição AGC~ACC (Serina~Tirosina) foi a mutação mais encontrada (48%). Não foram encontradas mutações em 39,5% das cepas resistentes estudadas e nos restantes 12,5% foram detectadas outras mutações. Conclui-se que no estado de São Paulo a resistência à rifampicina é freqüente entre as cepas resistentes à isoniazida. A resistência às três principais drogas para o tratamento da tuberculose também ocorreu em alta freqüência. A substituição AGC-.ACC foi a mutação mais encontrada, porém uma grande parte das cepas resistentes não apresentavam tais mutações. Pelos dados levantados, podemos também inferir que o fenômeno da resistência do M. tuberculosis a drogas não é, em São Paulo, uma conseqüência de disseminação clonal das cepas, mas casos isolados, provavelmente secundários a irregularidades no tratamento. Este trabalho, quando do seu início, foi um dos primeiros a endereçar a questão das bases genéticas para resistência a drogas em M. tuberculosis no Brasil, e estudos mais sistemáticos e abrangentes são necessários para melhor compreensão desta dinâmica em nosso meio / Abstract: Isoniazid, rifampin and pirazinamide have been used as the Standard treatment for tuberculosis in Brazil and most countries around the world. Antimicrobial resistance has been described since its use was instituted. As for tuberculosis, there has been an expressive rise in multidrug resistant strains in the decade of 1990, due mainly to the dismantling of tuberculosis vigilance programs and the AIDS pandemics. Antimicrobial resistance among Mycobacterium tuberculosis strains result in increase in morbidity and mortality and cost for health care. Mutations in codon 315 of the katG gene, responsible for coding catalaseperoxidase in M tuberculosis. has been associated as one of the key mechanisms of resistance of this bacteria to isoniazid. In Brazil, studies towards the molecular mechanisms involved in this process are still on its beginning. To characterize the genetic basis of M tuberculosis drug resistance in the state of São Paulo, 91 isoniazid resistant and 4 isoniazid sensitive strains were selected for study. These strains were drawn from samples (462 strains) sent to the Instituto Adolfo Lutz central laboratory in São Paulo for identification and drug susceptibility tests. The study period was from august 1999 through september 2000. Genotyping of mycobacterium was performed using RFLP technique. SSCP study and sequencing of the amplified fragment of katG gene that contained codon 315 were performed to screen and check for mutations conferring resistance to isoniazid. Concomitant resistance to isoniazid and rifampin was foud in 74,8% of strains tested. Resistance to both isoniazid/rifampin and isoniazid/ethambutol was found in 33 and 9,9%, respectively. Concomitant resistance to all drugs considered as first line treatment of tuberculosis (isoniazid, rifampin and pirazinamid) was found in 23,1% of strains. Genotypic studies revealed a heterogeneous band pattern, with formation of 8 clusters with only two specimens each. The most prevalent substitution was AGC-+ACC (Ser-+Thr), found in 48% of strains. No mutation was noted in 39,5% of resistant strains studied, and the remaining 12,5% habored other I .5S frequent mutations. In conclusion, resistance to rifampin is a frequent event among isoniazid resistant strains collected in Sao Paulo, Brazil. Resistance to the three front drugs used for the treatment of tuberculosis also occurred in high frequency. The AGC-+ACC substitution was the most frequent mutation found, a1thougha high percentage of strains did not carry any mutation / Doutorado / Clinica Medica / Doutor em Clínica Médica

A neoplasia endócrina múltipla tipo 1 (NEM1) é uma doença genética, de herança autossômica dominante, caracterizada pelo desenvolvimento de tumores endócrinos acometendo, principalmente, hipófise, paratireoide e pâncreas/duodeno endócrinos. É causada, principalmente, por mutação germinativa no gene supressor tumoral MEN1 (11q13). A tumorigênese segue o modelo de Knudson (1971). O diagnóstico genético de famílias com NEM1 reconhece os portadores assintomáticos de mutação MEN1, permite o diagnóstico e tratamento precoce de tumores, promove a redução da morbimortalidade relacionada à NEM1 e exclui familiares não portadores de mutação do rastreamento clínico periódico. O diagnóstico genético de NEM1 tem sido realizado por meio da técnica de sequenciamento Sanger. Entretanto, limitações desta técnica a tornam menos custo efetiva, devido a sua reduzida capacidade de geração de dados, que leva a necessidade de obtenção de produtos de PCR de até 700 pb para adequada leitura do sequenciamento. Além disto, condições específicas do gene MEN1, como a ausência de \"hot spots\" mutacionais, levam a necessidade de sequenciamento de toda sua extensão (7Kb) e contribuem para tornar esta técnica laboriosa e dispendiosa. A subdivisão do gene para sequenciamento Sanger pode ocultar informações, principalmente de regiões intrônicas, que podem ser importantes para o desenvolvimento da doença. Tais dificuldades impedem a incorporação do diagnóstico gênico de NEM1 na prática clínica. Desde 2005, estão disponíveis tecnologias denominadas NGS (Next- Generation Sequencing), que consistem em ferramentas para o sequenciamento genético com capacidade aumentada de geração de dados, tornando-as mais atrativas e de melhor custo-benefício. O NGS confere, ainda, maior velocidade ao processo de obtenção de dados e detém a capacidade de realizar a leitura completa do gene, incluindo regiões promotoras e intrônicas. Por isto, torna a leitura mais ampla e informativa, sem desconsiderar aspectos qualitativos. Dentre várias opções de NGS disponíveis, plataformas leves são consideradas mais adequadas para aplicação clínica, destacando-se as plataformas Ion PGM e Illumina MiSeq. Uma forte tendência tem sido mostrada de migração do sequenciamento Sanger para o NGS, incluindo a aplicação da mesma em diagnóstico genético de doenças complexas e de câncer hereditário. Entretanto, não há estudos prévios envolvendo NGS em NEM1. Diante disto, foi avaliado a qualidade desta técnica como método de diagnóstico genético em NEM1 em comparação ao sequenciamento Sanger. Objetivos: validação da técnica de NGS utilizando como parâmetro o sequenciamento Sanger; avaliação da sensibilidade, especificidade e relação custo-benefício do NGS. Para tal, foram analisados 76 casos-índices com diagnóstico clínico de NEM1 na plataforma Illumina MiSeq. As análises foram subdivididas em duas fases. O enriquecimento da região genômica do gene MEN1 foi realizado por meio de PCR longa. Com base nos dados obtidos foi possível aferir 96% de reprodutibilidade entre as diferentes fases do estudo e aproximadamente 99% de precisão para detecção de variantes. Exatidão, sensibilidade e especificidade resultaram em 100%. Não houve falsos-positivos ou negativos. A técnica de NGS também se mostrou mais custo-efetiva do que o sequenciamento Sanger. Este estudo permitiu validar e introduzir esta técnica como ferramenta de diagnóstico gênico de NEM1 para rastreamento genético de casos-índices / The multiple endocrine neoplasia type 1 (MEN1) is a genetic, autossomic and dominant disease and is correlated with the development of endocrine tumors affecting pituitary gland, parathyroid, endocrine pancreas or duodenum. It is mainly caused by a germinative mutation in tumor suppressor gene MEN1 (11q13). The tumorigenesis follow the Knudson\'s model (1971). Genetic diagnosis of families with MEN1 is essential to recognizes asymptomatic mutation carriers, and allows an earlier detection and treatment of tumors leading to a reduction of mortality and morbidity associated to MEN1. Furthermore, it can exclude family members that do not carry mutations from the periodical screening. The genetic diagnosis for MEN1 is held using Sanger sequencing. However, limitations of this technique make it less cost-effective, mostly, the less capacity of data generation that leads to the need of PCR products up to 700 bp to obtain a suitable read. Moreover, specific conditions of the MEN1 gene contributes to make this process more laborious and expensive, like the need to read all gene sequence (7kb) to make a correct analysis due to the absence of \"hot spots\". This way, the need of \"fragmentation\" to allow the sequencing can hide important information to disease development, mostly in introns. These limitations preclude the clinical application of genetic diagnosis of MEN1. Since 2005, new technologies are available; they are called Next Generation Sequencing (NGS) and consist in a new tool that allow the same sequencing, but with a larger data generation capacity, making them more attractive and costeffective. The NGS also gives a higher speed to the process of data acquiring and allows the complete read of gene, including promoters and introns. Therefore, it makes the results more informative, not forgetting quality aspects. Among lot of options of NGS available, lighter platforms are recommended, for example, Ion PGM and Illumina MiSeq. A strong tendency has been shown in order to change the Sanger sequencing to NGS, including clinical application to genetic diagnosis of complex diseases and inherited cancer. However, there is not previous studies evaluating NGS to MEN1 genetic diagnosis. Thus, present study evaluated NGS as a genetic diagnosis method for MEN1, comparing with Sanger sequencing. This study aimed to validate the NGS method using as model the Sanger sequencing and evaluated sensibility, specificity and costeffectiveness of NGS. For this purpose, 76 index-cases with clinical MEN1 diagnosis were analyzed on Illumina MiSeq. Analyzes were divided in two phases. After analyzes, 96% of reproducibility and 99% of precision were calculated. Accuracy, sensibility and specificity were resulted in 100%. There were not falses negatives or positives. NGS showed more cost-effectiveness with lower costs. This study allowed validation of genetic screening of MEN1 indexcases applying NGS platform

As maiores taxas de incidência de câncer de mama ocorrem em mulheres idosas, que apresentam tumores com expressão de receptores de estrógeno e/ou progesterona, de baixo estadiamento e menor taxa de proliferação, se comparado com as jovens. Um dos fatores de predisposição ao câncer de mama é mutação germinativa nos genes BRCA1 ou BRCA2, que podem compreender entre 5-10% das pacientes diagnosticadas. A grande maioria dos casos são ditos esporádicos, em que não há como estabelecer um único fator determinante. Dentre o escopo de possíveis causas estão as mutações somáticas, acumuladas no tecido mamário ao longo da vida. A identificação destas mutações permite melhor compreensão da carcinogênese e possibilita a criação de tratamentos cada vez mais personalizados. O gene PIK3CA, por exemplo, já está determinado como driver (responsáveis pela obtenção de vantagem seletiva de um determinado clone) para câncer de mama. As mutações patogênicas que ocorrem neste gene levam a ativação da via de Akt/mTOR, entre outras, que mantém o ciclo celular ativo. Um gene que vem sendo estudado recentemente é o PRKD1, cujas funções parecem estar ligadas à manutenção do fenótipo epitelial das células do tecido mamário. Assim, o objetivo desse trabalho identificar mutações germinativas nos genes BRCA1 e BRCA2, analisando também o histórico familiar para câncer de mama/ovário/próstata, e mutações somáticas no gene PRKD1 em pacientes pós menopausadas,. Foram incluídas quarenta e nove pacientes diagnosticadas com carcinoma ductal invasivo em idade superior a 54 anos, que preenchessem critérios da NCCN (National Comprehensive Cancer Network) para Síndrome de Câncer de Mama e/ou Ovário Hereditário e tinham disponível um fragmento tumoral emblocado em parafina coletado na ausência de tratamento neo adjuvante. A extração de DNA foi realizada a partir do sangue periférico para sequenciamento de BRCA1 e BRCA2, realizado através da plataforma Ion Torrent(TM) ou pelo método de Sanger. Os resultados obtidos por Ion Torrent(TM) foram analisados, primeiramente, através da ferramenta online Ion Reporter e os de Sanger através do programa Mutation Surveyor v.3.20. Para a caractetização das variantes encontradas foram utilizados: os bancos de dados BIC, LOVD, LOVD-IARC, UMD e ClinVar além dos preditores in silico da conservação dos aminoácidos entre as espécies Polyphen-2, SIF, Provean e AlignGVGD e do preditor de efeito no splicing HSF e bancos de dados de frequência alélica ExAC, 1000 genomas e NHLBI GO Exome Sequencing Project, seguindo os critérios da American College of Medical Genetics and Genomics em conjunto com a Association for Molecular Pathology. Para caracterização de mutação somática do gene PRKD1 determinou-se duas regiões de maior importância para serem sequenciadas: Ser738/Ser742 e Ser910 que fosforilam o domínio quinase da proteína, ativando-o. Vinte e três amostras tumorais tiveram DNA extraído. Também foi realizada uma análise das informações sobre PRKD1 do banco de dados COSMIC (Catalogue of Somatic Mutations in Cancer) e a construção de curvas de sobrevida (Kaplan-Meier) da expressão de PRKD1 utilizando a ferramenta online KM Plotter. A idade mediana das pacientes foi de 62 anos ao diagnóstico e de 64 anos na época de inclusão no estudo. A maioria tinha tumores de grau histológico II (63,27%), estádio clinico II (20%) e do subtipo luminal B (53,06%). Trinta e duas relataram parentes de primeiro grau afetados com câncer de mama/ovário/ próstata. Trinta e oito pacientes tiveram sequenciamento completo de BRCA1 e BRCA2 por Ion Torrent(TM) e onze tiveram sequenciamento parcial de BRCA1 e BRCA2 por Sanger. Variantes patogênicas foram encontradas em quatro pacientes (BRCA1=2/BRCA2=2). Uma nova variante missense foi identificada em BRCA2: c.3371A > G (p.Q1124R). Para o sequenciamento de PRKD1 quinze foram sequenciadas para Ser910 e de oito foi possível analisar o resultado. Nenhuma variante patogênica foi encontrada. Os dados obtidos sobre PRKD1 no COSMIC foram: de 2773 amostras, em apenas 15 (0,54%) foram identificadas mutações em PRKD1, 46% (7/15) provém de mulheres com idade superior a 55 anos e subtipo molecular Luminal. PRKD1 apresenta maiores frequência de mutação em câncer de intestino grosso (4,22%) e pele (4,02%). As curvas de sobrevida construídas no KM Plotter demonstram a alta expressão do gene parece ter impacto positivo na sobrevida das pacientes. Apesar da baixa frequência de mutações no PRKD1 este gene, outros dados demonstram que parece ter um papel de gene supressor de tumor no câncer de mama, que deve ser inibido de através de outros mecanismos como metilaçao de DNA / The highest rates of breast cancer incidence occur in elderly women, who present estrogen and / or progesterone receptor tumors, with a low clinical staging and lower proliferation rate compared to the young women. One of the factors predisposing to breast cancer is germline mutation in the BRCA1 or BRCA2 genes, which may comprise between 5-10% of the diagnosed patients. The vast majority of cases are said to be sporadic, in which there is no way to establish a single determining factor. Among the scope of possible causes are somatic mutations, accumulated in the breast tissue throughout life. The identification of these mutations allows a better understanding of carcinogenesis and enables the creation of increasingly personalized treatments. The PIK3CA gene, for example, is already determined as a driver (responsible for the selective advantage of a particular clone) for breast cancer. The pathogenic mutations that occur in this gene lead to the activation of Akt / mTOR pathway, among others, which keeps the cell cycle active. One gene that has recently been studied is PRKD1, whose functions seem to be linked to the maintenance of the epithelial phenotype of the mammary tissue cells. Thus, the objective of this work was to identify germline mutations in BRCA1 and BRCA2 genes, also analyzing the family history for breast / ovarian / prostate cancer, and somatic mutations in the PRKD1 gene in postmenopausal patients. Forty-nine patients diagnosed with ipsilateral ductal carcinomas over the age of 54 years who completed NCCN (National Comprehensive Cancer Network) criteria for Breast Cancer and / or Hereditary Ovarian Syndrome and had a tumor paraffin embedded in paraffin collected in the absence of neo adjuvant treatment available. DNA extraction was performed from the peripheral blood for sequencing of BRCA1 and BRCA2, performed through the Ion Torrent (TM) platform or by the Sanger method. The results obtained by Ion Torrent (TM) were first analyzed through the online tool Ion Reporter and those by Sanger through the program Mutation Surveyor v.3.20. The BIC, LOVD, LOVD-IARC, UMD and ClinVar databases were used in addition to the in silico predictors of amino acid conservation among Polyphen-2, SIF, Provean and AlignGVGD species and the effect predictor in the HSF splicing and allelic frequency databases ExAC, 1000 genomes and the NHLBI GO Exome Sequencing Project, following the criteria of the American College of Medical Genetics and Genomics in conjunction with the Association for Molecular Pathology. In order to characterize the somatic mutation of the PRKD1 gene, we determined two regions of greater importance to be sequenced: Ser738 / Ser742 and Ser910 that phosphorylate the protein kinase domain, activating it. Twenty-three tumor samples had DNA extracted. An analysis of PRKD1 information from the COSMIC (Catalog of Somatic Mutations in Cancer) database and the construction of survival curves (Kaplan-Meier) for PRKD1 expression using the online KM Plotter tool was also performed. The median age of the patients was 62 years at diagnosis and 64 years at the time of inclusion in the study. Most of them had tumors of histological grade II (63.27%), clinical stage II (20%) and molecular subtype luminal B (53.06%). Thirty-two reported first-degree relatives affected with breast / ovarian / prostate cancer. Thirty-eight patients had BRCA1 and BRCA2 complete sequencing by Ion Torrent (TM) and eleven had BRCA1 and BRCA2 partial sequencing by Sanger. Pathogenic variants were found in four patients (BRCA1 = 2 / BRCA2 = 2). For PRKD1 sequencing, fifteen patients tumors were sequenced for Ser910 and in eight samples it was possible to analyze the result. No pathogenic variant was found. The data obtained on PRKD1 in COSMIC were: from 2773 samples, in only 15 (0.54%) mutations were identified in PRKD1, 46% (7/15) came from women aged over 55 years and had tumor molecular subtype Luminal. PRKD1 shows higher mutation frequency in cancer of the large intestine (4.22%) and skin (4.02%). The survival curves constructed in KM Plotter demonstrate the high expression of the gene seems to have a positive impact on the patients survival . Despite the low frequency of mutations in PRKD1 gene, other data demonstrate that it appears to play a role of tumor suppressor gene in breast cancer, which must be inhibited by other mechanisms such as DNA methylation

Submitted by Danilo Giorgi Abranches de Andrade null (dgaandrade@fmvz.unesp.br) on 2017-02-23T14:17:39Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_danilo_g_a_andrade.pdf: 2560202 bytes, checksum: d847a79e450a463626e2d953a46fcc54 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-03-02T14:45:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 andrade_dga_me_bot.pdf: 2560202 bytes, checksum: d847a79e450a463626e2d953a46fcc54 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-02T14:45:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 andrade_dga_me_bot.pdf: 2560202 bytes, checksum: d847a79e450a463626e2d953a46fcc54 (MD5) Previous issue date: 2017-02-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Dermatosparaxia é uma enfermidade autossômica recessiva do tecido conjuntivo caracterizada clinicamente por fragilidade e hiperextensibilidade cutâneas. Estas características impedem que o animal seja mantido no sistema de criação, sendo descartado na maioria dos casos. Descrita em diversas espécies, a dermatosparaxia foi relatada também em algumas raças de ovinos. O polimorfismo de nucleotídeo único (SNP) c.421G>T no gene ADAMTS2 (a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin type I motif, 2), em homozigose, é responsável pela enfermidade em ovinos da raça White Dorper. Recentemente a doença foi descrita no Brasil, contudo acredita-se que possa ter sido subdiagnosticada, uma vez que a enfermidade já foi descrita em diversos países. O objetivo desta pesquisa foi estimar a frequência alélica do SNP c.421G>T no gene ADAMTS2 em ovinos da raça White Dorper do estado de São Paulo a partir de uma metodologia diagnóstica que utilizasse a reação em cadeia da polimerase (PCR) seguida do sequenciamento direto da região desse SNP. Neste estudo, foram coletadas amostras de sangue para extração do DNA de 303 ovinos da raça White Dorper. Após a extração do DNA, realizou-se PCR para amplificar a região do SNP e, então, o sequenciamento genético para determinar sua presença no gene ADAMTS2. A frequência alélica do SNP na população estudada foi de 7,8%. Este resultado indica que as medidas de controle devem ser adotadas para prevenir a propagação do SNP c.421G>T no gene ADAMTS2 nos rebanhos de ovinos White Dorper brasileiros. / Dermatosparaxis is an autosomal recessive disorder of the connective tissue; the disorder is clinically characterized by skin fragility and hyperextensibility. These skin defects prevent affected animals from entering the breeding system because they are either discarded or removed from their usual activities. Described in several species, dermatosparaxis has also been reported in some sheep breeds. The single nucleotide polymorphism (SNP) c.421G>T in the ADAMTS2 (a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin type I motif, 2) gene, in homozygosity, is responsible for the disease in White Dorper sheep. Recently the disorder was described in Brazil, however, it might have been underdiagnosed since the disease has already been described in many countries. The aim of this study was to estimate the allelic frequency of SNP c.421G>T in the ADAMTS2 gene in the White Dorper herd of Sao Paulo state, Brazil using a diagnostic methodology with polymerase chain reaction (PCR) and then direct sequencing of the SNP region. In this study, we collected blood DNA samples from 303 White Dorper sheep and performed PCR to amplify the SNP region. The samples were sequenced to determine the presence of the SNP in the ADAMTS2 gene. The allelic frequency of the SNP in the studied population was 7.8%; this finding indicates that control measures should be adopted to prevent the inheritance of SNP c.421G>T in the ADAMTS2 gene in Brazilian White Dorper herds.