A Hemofilia B (HB) é uma doença hemorrágica causada pela redução ou ausência da atividade do Fator IX da coagulação (FIX), devido a mutações no gene que codifica a proteína. O padrão de herança é recessivo ligado ao sexo. O FIX ativado, em complexo com o fator VIII (FVIII) ativado, forma o complexo Xase intrínseco, o qual leva à ativação do fator X (FX). O FX ativado transforma a protrombina em trombina, a qual converte fibrinogênio em fibrina, formando o coágulo sanguíneo. O gene do FIX localiza-se no cromossomo Xq27.1, ele compreende 33kb e está organizado em 8 éxons (a-h). Existem 1.094 mutações descritas que resultam em hemofilia B nas formas grave, moderada ou leve, sendo que mais da metade dessas mutações estão associadas à forma grave da hemofilia B. O presente estudo tem por objetivo geral a caracterização molecular das mutações em pacientes diagnosticados com hemofilia B residentes no Rio Grande do Sul. Esse estudo das mutações possibilita uma melhor compreensão da genética molecular da doença na população estudada; fornece ferramentas importantes para análises bioquímicas e predição de alterações na estrutura tridimensional da molécula do FIX e melhora o entendimento da relação genótipo/fenótipo. Um total de 52 pacientes masculinos com hemofilia B está incluído no estudo. A estratégia utilizada para a detecção de mutações na hemofilia B foi iniciada pela investigação da presença de grandes deleções, utilizando-se a técnica de PCR. Não foram encontradas, porém, quaisquer grandes deleções. A seguir, foi feito o sequenciamento direto dos 8 éxons do gene do fator IX e suas regiões flanqueadoras. Os produtos de PCR foram purificados para o sequenciamento e, após, essas amostras foram encaminhadas a uma empresa terceirizada para o sequenciamento. Serão apresentados resultados dos éxons 1 a 8, nos quais foram encontradas 19 diferentes mutações, sendo 15 mutações de sentido trocado, 1 pequena deleção de dois nucleotídeos e 3 mutações sem sentido. Esses resultados foram comparados com as informações existentes no banco de dados mundial e estudos específicos anteriores desenvolvidos no Brasil, Argentina e México. / Hemophilia B (HB) is a hemorrhagic disorder caused by the reduction or absence of activity from the coagulation Factor IX (FIX), due to mutations in the protein encoding gene. The pattern of inheritance is sex-linked recessive. The activated FIX, along with the activated Factor VIII (FVIII), originates the intrinsic Xase complex, which leads to the activation of Factor X (FX). The activated FX transforms prothrombin into thrombin, which converts fibrinogen into fibrin, resulting in blood clot. The FIX gene is located on chromosome Xq27.1, comprises 33kb and is arranged in 8 exons (a-h). There are 1,094 described mutations that result in Hemophilia B in its severe, moderate or mild forms, and more than half of these mutations are associated with Hemophilia B’s severe form. The overall purpose of the present study is to present the molecular characterization of mutations in patients diagnosed with Hemophilia B who are residents in Rio Grande do Sul. This study on mutations allows a better understanding of molecular genetics of the disease in the analyzed population; it also provides important tools for biochemical analyses and for the prediction of changes in the three-dimensional structure of the FIX molecule, and it improves the understanding of the genotype/phenotype relationship. A total of 52 male patients diagnosed with Hemophilia B, is included in the study. The strategy used to detect mutations in Hemophilia B was first to examine the presence of major deletions, using PCR methods. No large deletions, however, were found. Afterwards, we performed the direct sequencing of the 8 exons of the Factor IX gene and its flanking regions. The PCR products were purified for the sequencing process, and then these samples were sent to a third-party company for sequencing. The results for exons 1 to 8 are presented; we found 19 different mutations, from which 15 are missense mutations, 1 is a small deletion of two nucleotides and 3 are non-sense mutations. These results were compared with those of the world database and specific previous studies performed in Brazil, Argentina and Mexico.

A Hemofilia B (HB) é uma doença hemorrágica causada pela redução ou ausência da atividade do Fator IX da coagulação (FIX), devido a mutações no gene que codifica a proteína. O padrão de herança é recessivo ligado ao sexo. O FIX ativado, em complexo com o fator VIII (FVIII) ativado, forma o complexo Xase intrínseco, o qual leva à ativação do fator X (FX). O FX ativado transforma a protrombina em trombina, a qual converte fibrinogênio em fibrina, formando o coágulo sanguíneo. O gene do FIX localiza-se no cromossomo Xq27.1, ele compreende 33kb e está organizado em 8 éxons (a-h). Existem 1.094 mutações descritas que resultam em hemofilia B nas formas grave, moderada ou leve, sendo que mais da metade dessas mutações estão associadas à forma grave da hemofilia B. O presente estudo tem por objetivo geral a caracterização molecular das mutações em pacientes diagnosticados com hemofilia B residentes no Rio Grande do Sul. Esse estudo das mutações possibilita uma melhor compreensão da genética molecular da doença na população estudada; fornece ferramentas importantes para análises bioquímicas e predição de alterações na estrutura tridimensional da molécula do FIX e melhora o entendimento da relação genótipo/fenótipo. Um total de 52 pacientes masculinos com hemofilia B está incluído no estudo. A estratégia utilizada para a detecção de mutações na hemofilia B foi iniciada pela investigação da presença de grandes deleções, utilizando-se a técnica de PCR. Não foram encontradas, porém, quaisquer grandes deleções. A seguir, foi feito o sequenciamento direto dos 8 éxons do gene do fator IX e suas regiões flanqueadoras. Os produtos de PCR foram purificados para o sequenciamento e, após, essas amostras foram encaminhadas a uma empresa terceirizada para o sequenciamento. Serão apresentados resultados dos éxons 1 a 8, nos quais foram encontradas 19 diferentes mutações, sendo 15 mutações de sentido trocado, 1 pequena deleção de dois nucleotídeos e 3 mutações sem sentido. Esses resultados foram comparados com as informações existentes no banco de dados mundial e estudos específicos anteriores desenvolvidos no Brasil, Argentina e México. / Hemophilia B (HB) is a hemorrhagic disorder caused by the reduction or absence of activity from the coagulation Factor IX (FIX), due to mutations in the protein encoding gene. The pattern of inheritance is sex-linked recessive. The activated FIX, along with the activated Factor VIII (FVIII), originates the intrinsic Xase complex, which leads to the activation of Factor X (FX). The activated FX transforms prothrombin into thrombin, which converts fibrinogen into fibrin, resulting in blood clot. The FIX gene is located on chromosome Xq27.1, comprises 33kb and is arranged in 8 exons (a-h). There are 1,094 described mutations that result in Hemophilia B in its severe, moderate or mild forms, and more than half of these mutations are associated with Hemophilia B’s severe form. The overall purpose of the present study is to present the molecular characterization of mutations in patients diagnosed with Hemophilia B who are residents in Rio Grande do Sul. This study on mutations allows a better understanding of molecular genetics of the disease in the analyzed population; it also provides important tools for biochemical analyses and for the prediction of changes in the three-dimensional structure of the FIX molecule, and it improves the understanding of the genotype/phenotype relationship. A total of 52 male patients diagnosed with Hemophilia B, is included in the study. The strategy used to detect mutations in Hemophilia B was first to examine the presence of major deletions, using PCR methods. No large deletions, however, were found. Afterwards, we performed the direct sequencing of the 8 exons of the Factor IX gene and its flanking regions. The PCR products were purified for the sequencing process, and then these samples were sent to a third-party company for sequencing. The results for exons 1 to 8 are presented; we found 19 different mutations, from which 15 are missense mutations, 1 is a small deletion of two nucleotides and 3 are non-sense mutations. These results were compared with those of the world database and specific previous studies performed in Brazil, Argentina and Mexico.

A Hemofilia B (HB) é uma doença hemorrágica causada pela redução ou ausência da atividade do Fator IX da coagulação (FIX), devido a mutações no gene que codifica a proteína. O padrão de herança é recessivo ligado ao sexo. O FIX ativado, em complexo com o fator VIII (FVIII) ativado, forma o complexo Xase intrínseco, o qual leva à ativação do fator X (FX). O FX ativado transforma a protrombina em trombina, a qual converte fibrinogênio em fibrina, formando o coágulo sanguíneo. O gene do FIX localiza-se no cromossomo Xq27.1, ele compreende 33kb e está organizado em 8 éxons (a-h). Existem 1.094 mutações descritas que resultam em hemofilia B nas formas grave, moderada ou leve, sendo que mais da metade dessas mutações estão associadas à forma grave da hemofilia B. O presente estudo tem por objetivo geral a caracterização molecular das mutações em pacientes diagnosticados com hemofilia B residentes no Rio Grande do Sul. Esse estudo das mutações possibilita uma melhor compreensão da genética molecular da doença na população estudada; fornece ferramentas importantes para análises bioquímicas e predição de alterações na estrutura tridimensional da molécula do FIX e melhora o entendimento da relação genótipo/fenótipo. Um total de 52 pacientes masculinos com hemofilia B está incluído no estudo. A estratégia utilizada para a detecção de mutações na hemofilia B foi iniciada pela investigação da presença de grandes deleções, utilizando-se a técnica de PCR. Não foram encontradas, porém, quaisquer grandes deleções. A seguir, foi feito o sequenciamento direto dos 8 éxons do gene do fator IX e suas regiões flanqueadoras. Os produtos de PCR foram purificados para o sequenciamento e, após, essas amostras foram encaminhadas a uma empresa terceirizada para o sequenciamento. Serão apresentados resultados dos éxons 1 a 8, nos quais foram encontradas 19 diferentes mutações, sendo 15 mutações de sentido trocado, 1 pequena deleção de dois nucleotídeos e 3 mutações sem sentido. Esses resultados foram comparados com as informações existentes no banco de dados mundial e estudos específicos anteriores desenvolvidos no Brasil, Argentina e México. / Hemophilia B (HB) is a hemorrhagic disorder caused by the reduction or absence of activity from the coagulation Factor IX (FIX), due to mutations in the protein encoding gene. The pattern of inheritance is sex-linked recessive. The activated FIX, along with the activated Factor VIII (FVIII), originates the intrinsic Xase complex, which leads to the activation of Factor X (FX). The activated FX transforms prothrombin into thrombin, which converts fibrinogen into fibrin, resulting in blood clot. The FIX gene is located on chromosome Xq27.1, comprises 33kb and is arranged in 8 exons (a-h). There are 1,094 described mutations that result in Hemophilia B in its severe, moderate or mild forms, and more than half of these mutations are associated with Hemophilia B’s severe form. The overall purpose of the present study is to present the molecular characterization of mutations in patients diagnosed with Hemophilia B who are residents in Rio Grande do Sul. This study on mutations allows a better understanding of molecular genetics of the disease in the analyzed population; it also provides important tools for biochemical analyses and for the prediction of changes in the three-dimensional structure of the FIX molecule, and it improves the understanding of the genotype/phenotype relationship. A total of 52 male patients diagnosed with Hemophilia B, is included in the study. The strategy used to detect mutations in Hemophilia B was first to examine the presence of major deletions, using PCR methods. No large deletions, however, were found. Afterwards, we performed the direct sequencing of the 8 exons of the Factor IX gene and its flanking regions. The PCR products were purified for the sequencing process, and then these samples were sent to a third-party company for sequencing. The results for exons 1 to 8 are presented; we found 19 different mutations, from which 15 are missense mutations, 1 is a small deletion of two nucleotides and 3 are non-sense mutations. These results were compared with those of the world database and specific previous studies performed in Brazil, Argentina and Mexico.

O fator IX (FIX) da coagulação sanguínea é uma proteína dependente de vitamina K de grande valor farmacêutico no tratamento da Hemofilia B, o qual é baseado na administração do fator de coagulação derivado de plasma humano ou da proteína recombinante produzida em células murinas. A terapia baseada nestas abordagens apresenta alto custo e está associada às contaminações com vírus e príons, além do desenvolvimento de inibidores de FIX. Esses efeitos aumentam o risco de morbidade e mortalidade relacionadas às hemorragias. Neste trabalho, clonamos o cDNA do FIX em um vetor lentiviral e avaliamos a expressão da proteína recombinante em duas linhagens celulares humanas. A clonagem do cDNA do FIXh no vetor de expressão lentiviral 1054 foi confirmada através da análise com enzimas de restrição específicas obtendo-se as bandas esperadas de 1407 pb e 10054 pb visualizadas em gel de agarose. As linhagens celulares 293T e SK-Hep-1 foram transduzidas com o vetor lentiviral 1054-FIX gerado em nosso laboratório e as células que apresentaram maior expressão de EGFP foram selecionadas e separadas por citometria de fluxo. A quantificação da expressão de FIXrh foi realizada por ensaios de ELISA e cromogênico. A quantificação de FIXrh total foi de 500 ng/106 células para a linhagem 293T e 803 ng/106 células para a linhagem SK-Hep-1. A atividade biológica específica de FIXh nas células 293T e SK-Hep-1 foi 0,047 UI/106 células e 0,186 UI/106 células, respectivamente. Com o intuito de avaliar o perfil de produção de FIXrh ativo ao longo do tempo, foi realizado um acompanhamento de 180 dias, no qual foi observado que a linhagem SK-Hep-1 cessou a expressão de FIX, enquanto as células 293T mantiveram a expressão durante o período. O FIXrh foi caracterizado por western blot confirmando a presença de uma banda imunoreativa esperada de 57 kDa. As linhagens 293T e SK-Hep-1 apresentaram 7,67 e 17 cópias do vetor inserido/célula, respectivamente. Considerando a importância do processo de ?-carboxilação, foi realizada uma análise da expressão gênica dos genes envolvidos neste processo, tais como o VKORC1, ?-carboxilase e o inibidor calumenina, nas linhagens celulares. Os resultados demonstraram razões elevadas entre os genes VKORC1 e calumenina e VKORC1 e ?-carboxilase nas duas linhagens. A cinética de crescimento das células foi realizada por um período de 7 dias apresentando diferenças significativas entre as células SK-Hep-1 transduzidas e não transduzidas, enquanto que as células 293T não presentaram diferenças estatísticas no crescimento celular. A suplementação do meio de cultura com íons Ca+2 e Mg+2 foi testada para avaliar sua influência na expressão de FIXrh ativo. As células 293T apresentaram melhor desempenho nas concentrações de 0,5 mmol/L de Ca+2 e 1,0 mmol/L de Mg+2 e as células SK-Hep-1 no meio de cultura não suplementado. Nossos dados indicam que a linhagem hepática SK-Hep-1 é a melhor produtora de FIXrh funcional e as comparações realizadas entre os dois tipos celulares são importantes na caracterização do comportamento de linhagens geneticamente modificadas voltadas para a expressão de proteínas recombinantes heterólogas e abre novos caminhos para futuros estudos que visam o melhoramento da produção desse tipo de proteína. / Blood coagulation factor IX is a vitamin K-dependent protein, and it has become a valuable pharmaceutical in the treatment of Hemophilia B which is based on the plasma-derived coagulation factors or recombinant protein produced in murine cells. Coagulation therapy based on these approaches has high costs and is closely associated with prion and virus contamination besides the FIX inhibitors development. These effects increase the risk for bleeding-related morbidity and mortality. The purpose of this study was to clone hFIX into a lentiviral vector and evaluate the expression of the recombinant protein in two human cell lines. The cloning of the hFIX cDNA into 1054 lentiviral expression vector was confirmed by enzymatic restriction obtaining the expected 1407 bp and 10054 bp bands in agarose gel. The 293T and SK-Hep-1 cell lines have been stable transduced with 1054-FIX lentiviral vector generated in our laboratory and the cells with higher expression of EGFP were selected and separated by flow cytometry. The quantification of the expression of rhFIX was performed by ELISA and chromogenic assays. The concentration of total rhFIX was 500 ng/106 cells in 293T cell line and 803 ng/106 cells in SK-Hep-1 cell line. The biological activity of FIX secreted by 293T and SK-Hep-1 was 0,047 UI/106 cells and 0,186 UI/106 cells, respectively. In order to evaluate the active rhFIX production profile over time, we conducted a monitoring of 180 days, which was noted that the SK-Hep-1 cell line ceased FIX expression, while 293T cells maintained the expression during this period. rhFIX was characterized by western blot analysis confirming the presence of a expected 57 kDa immunereactive band. The 293T and SK-Hep-1 cell lines showed 7.67 and 17 integrated vector copies/cell, respectively. Considering the importance of the ?-carboxylation process, we performed a gene expression analysis of genes involved in this process, such as VKORC1, ?-carboxylase and calumenin, in cell lines. The results showed high ratios among the genes VKORC1 and calumenin and among VKORC1 and ?-carboxylase in both cell lines. The cell growth kinetics was performed by a 7-day period, showed significant differences between SK-Hep-1 transduced cells and non-transduced cells, whereas 293T cells showed no difference in cell growth. Enrichment of culture medium with Ca +2 and Mg +2 ions was tested to evaluate its influence on the expression of active FIX. 293T cells showed better performance in 0.5 mmol/L Ca+2 and 1.0 mmol/L Mg +2 concentrations and SK-Hep-1 cells in culture medium control. Our data indicate that transduced SK-Hep-1 cells are the best producer of functional rhFIX, and comparisons between these two cell lines are important in characterizing the behavior of genetically modified cell lines focused on the heterologous expression of recombinant proteins and opens new avenues for future studies aimed at improving the production of this type of protein.

O fator IX (FIX) da coagulação sanguínea é uma proteína dependente de vitamina K de grande valor farmacêutico no tratamento da Hemofilia B, o qual é baseado na administração do fator de coagulação derivado de plasma humano ou da proteína recombinante produzida em células murinas. A terapia baseada nestas abordagens apresenta alto custo e está associada às contaminações com vírus e príons, além do desenvolvimento de inibidores de FIX. Esses efeitos aumentam o risco de morbidade e mortalidade relacionadas às hemorragias. Neste trabalho, clonamos o cDNA do FIX em um vetor lentiviral e avaliamos a expressão da proteína recombinante em duas linhagens celulares humanas. A clonagem do cDNA do FIXh no vetor de expressão lentiviral 1054 foi confirmada através da análise com enzimas de restrição específicas obtendo-se as bandas esperadas de 1407 pb e 10054 pb visualizadas em gel de agarose. As linhagens celulares 293T e SK-Hep-1 foram transduzidas com o vetor lentiviral 1054-FIX gerado em nosso laboratório e as células que apresentaram maior expressão de EGFP foram selecionadas e separadas por citometria de fluxo. A quantificação da expressão de FIXrh foi realizada por ensaios de ELISA e cromogênico. A quantificação de FIXrh total foi de 500 ng/106 células para a linhagem 293T e 803 ng/106 células para a linhagem SK-Hep-1. A atividade biológica específica de FIXh nas células 293T e SK-Hep-1 foi 0,047 UI/106 células e 0,186 UI/106 células, respectivamente. Com o intuito de avaliar o perfil de produção de FIXrh ativo ao longo do tempo, foi realizado um acompanhamento de 180 dias, no qual foi observado que a linhagem SK-Hep-1 cessou a expressão de FIX, enquanto as células 293T mantiveram a expressão durante o período. O FIXrh foi caracterizado por western blot confirmando a presença de uma banda imunoreativa esperada de 57 kDa. As linhagens 293T e SK-Hep-1 apresentaram 7,67 e 17 cópias do vetor inserido/célula, respectivamente. Considerando a importância do processo de ?-carboxilação, foi realizada uma análise da expressão gênica dos genes envolvidos neste processo, tais como o VKORC1, ?-carboxilase e o inibidor calumenina, nas linhagens celulares. Os resultados demonstraram razões elevadas entre os genes VKORC1 e calumenina e VKORC1 e ?-carboxilase nas duas linhagens. A cinética de crescimento das células foi realizada por um período de 7 dias apresentando diferenças significativas entre as células SK-Hep-1 transduzidas e não transduzidas, enquanto que as células 293T não presentaram diferenças estatísticas no crescimento celular. A suplementação do meio de cultura com íons Ca+2 e Mg+2 foi testada para avaliar sua influência na expressão de FIXrh ativo. As células 293T apresentaram melhor desempenho nas concentrações de 0,5 mmol/L de Ca+2 e 1,0 mmol/L de Mg+2 e as células SK-Hep-1 no meio de cultura não suplementado. Nossos dados indicam que a linhagem hepática SK-Hep-1 é a melhor produtora de FIXrh funcional e as comparações realizadas entre os dois tipos celulares são importantes na caracterização do comportamento de linhagens geneticamente modificadas voltadas para a expressão de proteínas recombinantes heterólogas e abre novos caminhos para futuros estudos que visam o melhoramento da produção desse tipo de proteína. / Blood coagulation factor IX is a vitamin K-dependent protein, and it has become a valuable pharmaceutical in the treatment of Hemophilia B which is based on the plasma-derived coagulation factors or recombinant protein produced in murine cells. Coagulation therapy based on these approaches has high costs and is closely associated with prion and virus contamination besides the FIX inhibitors development. These effects increase the risk for bleeding-related morbidity and mortality. The purpose of this study was to clone hFIX into a lentiviral vector and evaluate the expression of the recombinant protein in two human cell lines. The cloning of the hFIX cDNA into 1054 lentiviral expression vector was confirmed by enzymatic restriction obtaining the expected 1407 bp and 10054 bp bands in agarose gel. The 293T and SK-Hep-1 cell lines have been stable transduced with 1054-FIX lentiviral vector generated in our laboratory and the cells with higher expression of EGFP were selected and separated by flow cytometry. The quantification of the expression of rhFIX was performed by ELISA and chromogenic assays. The concentration of total rhFIX was 500 ng/106 cells in 293T cell line and 803 ng/106 cells in SK-Hep-1 cell line. The biological activity of FIX secreted by 293T and SK-Hep-1 was 0,047 UI/106 cells and 0,186 UI/106 cells, respectively. In order to evaluate the active rhFIX production profile over time, we conducted a monitoring of 180 days, which was noted that the SK-Hep-1 cell line ceased FIX expression, while 293T cells maintained the expression during this period. rhFIX was characterized by western blot analysis confirming the presence of a expected 57 kDa immunereactive band. The 293T and SK-Hep-1 cell lines showed 7.67 and 17 integrated vector copies/cell, respectively. Considering the importance of the ?-carboxylation process, we performed a gene expression analysis of genes involved in this process, such as VKORC1, ?-carboxylase and calumenin, in cell lines. The results showed high ratios among the genes VKORC1 and calumenin and among VKORC1 and ?-carboxylase in both cell lines. The cell growth kinetics was performed by a 7-day period, showed significant differences between SK-Hep-1 transduced cells and non-transduced cells, whereas 293T cells showed no difference in cell growth. Enrichment of culture medium with Ca +2 and Mg +2 ions was tested to evaluate its influence on the expression of active FIX. 293T cells showed better performance in 0.5 mmol/L Ca+2 and 1.0 mmol/L Mg +2 concentrations and SK-Hep-1 cells in culture medium control. Our data indicate that transduced SK-Hep-1 cells are the best producer of functional rhFIX, and comparisons between these two cell lines are important in characterizing the behavior of genetically modified cell lines focused on the heterologous expression of recombinant proteins and opens new avenues for future studies aimed at improving the production of this type of protein.