A transfusão de concentrado de hemácias é uma atividade que proporciona muitos benefícios aos pacientes que necessitam aumentar a capacidade de transporte de oxigênio, mas também possui riscos inerentes. A disponibilidade de unidades de concentrado de hemácias compatíveis para pacientes que são fenótipo negativos para antígenos de alta frequência e possuem os respectivos anticorpos, bem como para pacientes com uma complexa combinação de aloanticorpos contra antígenos comuns, permanece como um desafio na medicina transfusional. Painéis nacionais e internacionais de doadores e bancos de unidades de concentrados de hemácias congeladas de doadores raros têm sido estabelecidos para facilitar o fornecimento de hemácias compatíveis para esses pacientes. É previsto que, com o aumento de movimentos populacionais através do mundo e chance em potencial de desenvolvimento de anticorpos raros ou mistura de anticorpos, a necessidade da disponibilidade de doadores de sangue raro continuará no futuro. Em média, 1800 unidades de hemocomponentes de sangue raro são transportadas anualmente para serem transfundidas, podendo este número ser maior devido à dificuldade em manter registro único de todos os dados. Um banco de sangue de fenótipos raros é formado por um sistema de informações e composto pelo cadastro de dados de doadores de sangue fenotipados e genotipados e que apresentam antígenos pouco comuns na população, pelo cadastro de unidades de hemocomponentes congelados e pela possibilidade de busca de doadores compatíveis, após a inserção dos resultados de fenotipagem/genotipagem do receptor. A possibilidade de acesso rápido a um cadastro nacional com informações referentes aos doadores de sangue com fenótipo raro poderá proporcionar vários benefícios, como uma maior rapidez na localização de concentrados de hemácias compatíveis para pacientes aloimunizados e diminuição dos custos para sua triagem. Futuramente, esses dados poderão compor o cadastro mundial de doadores com fenótipos raros, o que aumentariam as chances de se localizar fenótipos compatíveis com esses pacientes. A organização de programas de fenotipagem a nível nacional e a disponibilização destes dados poderão trazer avanços significativos, tanto para reestruturação de laboratórios de imuno-hematologia como para a capacitação técnica dos profissionais que atuam nesta área. Esse cadastro poderá ser utilizado futuramente como estratégia para seleção de concentrado de hemácias a serem congeladas no país. / The transfusion of red blood cells is an activity that provides many benefits to the patients who need to increase the oxygen-carrying capacity, but also has inherent risks. The availability of RBC units compatible for patients who are negative phenotype for high frequency antigens and have their antibodies as well as for patients with a complex combination of alloantibodies against common antigens remains a challenge in transfusion medicine. National and international donor panels and banks of frozen concentrated units of rare donor red blood cells have been established to facilitate the provision of compatible erythrocytes in these patients. It is expected that with the increase of population movements across the globe and likely potential development of rare antibodies or antibody mixture, the need for the availability of rare blood donors will continue in the future. On average, 1800 units of rare blood components are transported annually to be transfused, this number may be higher because of the difficulty in maintaining single record of all data. A rare phenotypes blood bank consists of an information system and consists of the registration of blood donors phenotyped and genotyped data who presenting unusual antigens in the population, the register of frozen blood products units and the possibility of seeking donors compatible, after insertion of the results of phenotyping / genotyping receiver. The possibility of quick access to a national database with information pertaining to blood donors with rare phenotype can provide several benefits, such as greater speed in locating concentrates compatible red blood cells to alloimmunized patients and lower costs for their screening. In the future, these data may select global register of donors with rare phenotypes, which would increase the chances of finding phenotypes consistent with these patients. The organization of phenotyping programs at national level and the availability of these data can bring significant advances for both restructuring immuno-hematology laboratories as for the technical training of professionals working in this area. This register could be used as future strategy for red blood cell selection to freeze in the country.

A transfusão de concentrado de hemácias é uma atividade que proporciona muitos benefícios aos pacientes que necessitam aumentar a capacidade de transporte de oxigênio, mas também possui riscos inerentes. A disponibilidade de unidades de concentrado de hemácias compatíveis para pacientes que são fenótipo negativos para antígenos de alta frequência e possuem os respectivos anticorpos, bem como para pacientes com uma complexa combinação de aloanticorpos contra antígenos comuns, permanece como um desafio na medicina transfusional. Painéis nacionais e internacionais de doadores e bancos de unidades de concentrados de hemácias congeladas de doadores raros têm sido estabelecidos para facilitar o fornecimento de hemácias compatíveis para esses pacientes. É previsto que, com o aumento de movimentos populacionais através do mundo e chance em potencial de desenvolvimento de anticorpos raros ou mistura de anticorpos, a necessidade da disponibilidade de doadores de sangue raro continuará no futuro. Em média, 1800 unidades de hemocomponentes de sangue raro são transportadas anualmente para serem transfundidas, podendo este número ser maior devido à dificuldade em manter registro único de todos os dados. Um banco de sangue de fenótipos raros é formado por um sistema de informações e composto pelo cadastro de dados de doadores de sangue fenotipados e genotipados e que apresentam antígenos pouco comuns na população, pelo cadastro de unidades de hemocomponentes congelados e pela possibilidade de busca de doadores compatíveis, após a inserção dos resultados de fenotipagem/genotipagem do receptor. A possibilidade de acesso rápido a um cadastro nacional com informações referentes aos doadores de sangue com fenótipo raro poderá proporcionar vários benefícios, como uma maior rapidez na localização de concentrados de hemácias compatíveis para pacientes aloimunizados e diminuição dos custos para sua triagem. Futuramente, esses dados poderão compor o cadastro mundial de doadores com fenótipos raros, o que aumentariam as chances de se localizar fenótipos compatíveis com esses pacientes. A organização de programas de fenotipagem a nível nacional e a disponibilização destes dados poderão trazer avanços significativos, tanto para reestruturação de laboratórios de imuno-hematologia como para a capacitação técnica dos profissionais que atuam nesta área. Esse cadastro poderá ser utilizado futuramente como estratégia para seleção de concentrado de hemácias a serem congeladas no país. / The transfusion of red blood cells is an activity that provides many benefits to the patients who need to increase the oxygen-carrying capacity, but also has inherent risks. The availability of RBC units compatible for patients who are negative phenotype for high frequency antigens and have their antibodies as well as for patients with a complex combination of alloantibodies against common antigens remains a challenge in transfusion medicine. National and international donor panels and banks of frozen concentrated units of rare donor red blood cells have been established to facilitate the provision of compatible erythrocytes in these patients. It is expected that with the increase of population movements across the globe and likely potential development of rare antibodies or antibody mixture, the need for the availability of rare blood donors will continue in the future. On average, 1800 units of rare blood components are transported annually to be transfused, this number may be higher because of the difficulty in maintaining single record of all data. A rare phenotypes blood bank consists of an information system and consists of the registration of blood donors phenotyped and genotyped data who presenting unusual antigens in the population, the register of frozen blood products units and the possibility of seeking donors compatible, after insertion of the results of phenotyping / genotyping receiver. The possibility of quick access to a national database with information pertaining to blood donors with rare phenotype can provide several benefits, such as greater speed in locating concentrates compatible red blood cells to alloimmunized patients and lower costs for their screening. In the future, these data may select global register of donors with rare phenotypes, which would increase the chances of finding phenotypes consistent with these patients. The organization of phenotyping programs at national level and the availability of these data can bring significant advances for both restructuring immuno-hematology laboratories as for the technical training of professionals working in this area. This register could be used as future strategy for red blood cell selection to freeze in the country.

This thesis details the development of two computational tools, Telomerecat and Parabam, as well as their applications to whole genome sequencing (WGS) data. Telomerecat is a tool for estimating telomere length from WGS data. The strength of Telomerecat lies in its applicability. This applicability is due to a number of advantages over previous attempts to estimate telomere length from WGS. Chief amongst these advantages is that it makes no assumption about the underlying chromosome count or size of the genome within input samples. This means that Telomerecat lends itself well to analysing cancer samples where such assumptions are unfounded. This also means it is applicable to non-human samples, a first for tools of its kind. Furthermore, a novel method for filtering reads derived from interstitial telomere sequences means that it does not rely on previously applied analyses, a source of bias. The other tool described in this thesis is Parabam. Parabam is the first tool of its kind to allow users to apply a function to all of the reads in sequence alignment files, in parallel. Furthermore, Parabam includes a novel method for iterating over index sorted sequence files as if they were name sorted. We provide evidence that Parabam is a quicker way to create complex subsets and statistics from sequence alignment files. In the latter half of the thesis we detail two applications of Telomerecat to large scale WGS projects. The first application, to the Prostate ICGC UK cohort, unveils hitherto uncovered associations between telomere length and previously identified molecular subtypes as well as cancer stage. In the second application, to the NIHR BioResource - Rare Disease cohort, we discover a previously unidentified variant in DKC1 that we propose is directly linked to short telomeres and an immunodeficient phenotype.