| Data: |
2026 |
| Resum: |
Els trastorns genètics constitueixen un conjunt heterogeni de malalties, tant pel que fa a les seves manifestacions clíniques com a les seves bases moleculars. Els avenços en genòmica molecular, especialment la seqüenciació massiva, han revolucionat la genètica mèdica en permetre anàlisis més àmplies i eficients. Tot i això, un percentatge important de pacients roman sense diagnòstic després de la seqüenciació d'exoma, cosa que limita la precisió pronòstica, les opcions terapèutiques i l'assessorament genètic. Paral·lelament, la genòmica preventiva està adquirint rellevància, com mostra el cribratge reproductiu de portadors, una eina clau per identificar parelles amb risc de transmetre malalties recessives greus abans de la concepció. A més, el mosaicisme somàtic s'està reconeixent com un factor rellevant en la variabilitat i aparició de malalties genètiques. La primera part de la tesi se centra en l'optimització del diagnòstic de pacients amb resultats no concloents després de la seqüenciació d'exoma. La reanàlisi de dades d'exoma en 68 pacients va augmentar el rendiment diagnòstic en un 4%, confirmant la utilitat d'aquest enfocament. Posteriorment, la seqüenciació de genoma complet en 25 casos sense diagnòstic va permetre identificar variants no codificants, alteracions en el nombre de còpies i altres variants absents en l'exoma, aconseguint un rendiment diagnòstic addicional del 24%. Els estudis funcionals, com els assaigs d'splicing amb minigens i la PCR quantitativa, van aportar evidència per reclassificar variants de significat incert i comprendre millor els mecanismes moleculars de patogenicitat. La segona part de la tesi descriu el desenvolupament del programa pilot SantPauCarriers, la primera iniciativa pública de cribratge reproductiu de portadors a Espanya. Es va dissenyar un panell de 351 gens amb alta sensibilitat i especificitat, i es va implementar amb una resposta notable: de 518 persones contactades, 400 (77%) van acceptar participar, i 152 parelles (50,8% de les elegibles) van completar l'estudi. Dels 218 individus analitzats, el 62% van resultar portadors d'almenys una variant patogènica, i el 4% de les parelles van ser identificades com a portadores. Les anàlisis psicosocials van indicar que la informació genètica reduïa l'ansietat i augmentava la sensació de control. Tot i que les parelles portadores van expressar inicialment emocions negatives, posteriorment van manifestar gratitud i empoderament. Tres de les quatre parelles portadores van afirmar que els resultats van influir en les seves decisions reproductives, optant per fecundació in vitro amb diagnòstic genètic preimplantacional o diagnòstic prenatal. Les avaluacions econòmiques van demostrar que el cribratge seria cost-efectiu fins i tot si s'oferís al 50% de la població. La tercera part de la tesi explora les mutacions somàtiques en el context de l'anèmia de Fanconi, utilitzada com a model de dèficit en la reparació de l'ADN. Mitjançant seqüenciació en dúplex de mostres de pacients i controls sans, es va validar la metodologia per quantificar mutacions rares i establir perfils de mutació somàtica. Tot i això, no es van observar diferències significatives en la freqüència de variants puntuals ni de petites insercions o delecions entre pacients i controls. Addicionalment, la seqüenciació de lectures llargues en pacients amb reversió fenotípica associada al gen FANCA va permetre identificar possibles esdeveniments de rescat somàtic, probablement impulsats per recombinació intragènica o mutacions reverses, si bé caldrien dades amb major cobertura per confirmar-los. En conjunt, aquesta tesi demostra que la genòmica molecular pot millorar el diagnòstic en casos clínicament no resolts, reforçar la prevenció mitjançant el cribratge de portadors i aprofundir en el coneixement del paper de les mutacions somàtiques en malalties rares. Aquests resultats avalen la integració de la genòmica en la recerca biomèdica, el diagnòstic clínic i les polítiques de salut pública amb l'objectiu de reduir l'impacte dels trastorns genètics en la població. |
| Resum: |
Los trastornos genéticos constituyen un conjunto heterogéneo de enfermedades, tanto en sus manifestaciones clínicas como en sus bases moleculares. Los avances en genómica molecular, especialmente la secuenciación masiva, han revolucionado la genética médica al permitir análisis más amplios y eficientes. Sin embargo, un porcentaje importante de pacientes permanece sin diagnóstico tras la secuenciación del exoma, lo que limita la precisión pronóstica, las opciones terapéuticas y el asesoramiento genético. Paralelamente, la genómica preventiva está adquiriendo relevancia, como demuestra el cribado reproductivo de portadores, una herramienta clave para identificar parejas con riesgo de transmitir enfermedades recesivas graves antes de la concepción. Además, el mosaicismo somático se está reconociendo como un factor relevante en la variabilidad y aparición de enfermedades genéticas. La primera parte de la tesis se centra en la optimización del diagnóstico de pacientes con resultados no concluyentes tras la secuenciación del exoma. El reanálisis de los datos de exoma en 68 pacientes aumentó el rendimiento diagnóstico en un 4%, confirmando la utilidad de este enfoque. Posteriormente, la secuenciación del genoma completo en 25 casos sin diagnóstico permitió identificar variantes no codificantes, alteraciones en el número de copias y otras variantes ausentes en el exoma, logrando un rendimiento diagnóstico adicional del 24%. Los estudios funcionales, como los ensayos de splicing con minigenes y la PCR cuantitativa, aportaron evidencia para reclasificar variantes de significado incierto y comprender mejor los mecanismos moleculares de patogenicidad. La segunda parte de la tesis describe el desarrollo del programa piloto SantPauCarriers, la primera iniciativa pública de cribado reproductivo de portadores en España. Se diseñó un panel de 351 genes con alta sensibilidad y especificidad, que se implementó con una respuesta destacable: de 518 personas contactadas, 400 (77%) aceptaron participar y 152 parejas (50,8% de las elegibles) completaron el estudio. De los 218 individuos analizados, el 62% resultaron portadores de al menos una variante patogénica, y el 4% de las parejas fueron identificadas como portadoras conjuntas. Los análisis psicosociales indicaron que la información genética reducía la ansiedad y aumentaba la sensación de control. Aunque las parejas portadoras expresaron inicialmente emociones negativas, posteriormente manifestaron gratitud y empoderamiento. Tres de las cuatro parejas portadoras afirmaron que los resultados influyeron en sus decisiones reproductivas, optando por fecundación in vitro con diagnóstico genético preimplantacional o diagnóstico prenatal. Las evaluaciones económicas demostraron que el cribado sería rentable incluso si se ofreciera al 50% de la población. La tercera parte de la tesis explora las mutaciones somáticas en el contexto de la anemia de Fanconi, utilizada como modelo de déficit en la reparación del ADN. Mediante secuenciación en dúplex de muestras de pacientes y controles sanos, se validó la metodología para cuantificar mutaciones raras y establecer perfiles de mutación somática. No obstante, no se observaron diferencias significativas en la frecuencia de variantes puntuales ni de pequeñas inserciones o deleciones entre pacientes y controles. Adicionalmente, la secuenciación de lecturas largas en pacientes con reversión fenotípica asociada al gen FANCA permitió identificar posibles eventos de rescate somático, probablemente impulsados por recombinación intragénica o mutaciones reversas, aunque serían necesarios datos con mayor cobertura para confirmarlos. En conjunto, esta tesis demuestra que la genómica molecular puede mejorar el diagnóstico en casos clínicamente no resueltos, reforzar la prevención mediante el cribado de portadores y profundizar en el conocimiento del papel de las mutaciones somáticas en enfermedades raras. Estos resultados respaldan la integración de la genómica en la investigación biomédica, el diagnóstico clínico y las políticas de salud pública, con el objetivo de reducir el impacto de los trastornos genéticos en la población. |
| Resum: |
Genetic disorders are a diverse group of conditions, both in their clinical features and their molecular causes. Advances in molecular genomics, especially next-generation sequencing, have transformed medical genetics and genomics by allowing faster and more comprehensive testing. Nevertheless, a significant proportion of patients remain without a clear diagnosis after exome sequencing, which limits precise prognosis, treatment options, and informed reproductive counselling. In parallel, preventive genomics is gaining importance, with reproductive carrier screening emerging as a tool to identify couples at risk of passing on severe recessive diseases before conception. Somatic mosaicism is also increasingly recognised as an important factor that can influence disease. The first part of this thesis focuses on improving diagnosis in patients with inconclusive exome sequencing results. Reanalysis of exome data after the initial test in 68 patients improved the diagnostic yield by 4%, confirming its clinical utility. Genome sequencing was then applied to 25 still undiagnosed cases, achieving a 24% diagnostic yield by detecting non-coding variants, copy number variants, and additional variants missed by exome sequencing. Functional studies, including minigene splicing assays and quantitative PCR, provided further evidence for the reclassification of variants of uncertain significance and their molecular mechanism of pathogenicity. The second part of the thesis describes the design and implementation of the SantPauCarriers pilot program, the first public reproductive carrier screening initiative in Spain. A panel of 351 genes was designed and validated with high sensitivity and specificity. The study generated great interest: of the 518 candidates contacted, 400 (77%) responded positively, and 152 couples (50. 8% of those eligible) enrolled. Among 218 individuals tested, 62% were carriers of at least one pathogenic variant, and 4% of couples were identified as carrier couples, involving nonsyndromic hearing loss (GJB2; 2 couples), cystic fibrosis (CFTR), Stargardt disease (ABCA4), Smith-Lemli-Opitz syndrome (DHCR7), and Fabry disease (GLA). Psychosocial analyses revealed that the genetic information generally reduced anxiety and increased perceived control. Prevention of severe genetic conditions was the main motivation for participation. Although carrier couples initially reported negative feelings including shock or worry, these later expressed empowerment and gratitude for the information received. Three of four carrier couples reported that the results influenced their reproductive decisions, opting for in vitro fertilisation with preimplantation genetic testing or prenatal diagnosis. Economic evaluations demonstrated that reproductive carrier screening would be cost-saving for the healthcare system, even if only half of the population underwent testing. The third part of this thesis investigates the origin and consequences of somatic mutations using Fanconi anaemia as an in vivo model of defective DNA damage repair. Duplex sequencing was applied to five patient samples and two healthy controls to assess somatic mutation burden and to validate the sequencing methodology. The approach was successfully validated for quantifying rare mutations and for elaborating somatic mutation profiles; however, no statistically significant differences were observed in the frequency of single-nucleotide variants or small insertions and deletions between Fanconi anaemia patients and controls. In parallel, somatic rescue events were investigated using long-read sequencing in patients with FANCA-related Fanconi anaemia who exhibited phenotypic reversion. These events were likely driven by intragenic recombination or back mutation, although higher sequencing coverage would be required to confirm these findings. Overall, this thesis demonstrates that molecular genomics can improve diagnosis in unsolved cases, strengthen prevention through carrier screening, and broaden our understanding of the role of somatic mutations in rare diseases. Together, these results support the integration of genomic medicine into research, clinical diagnostics and public health strategies, with the aim to reduce the burden of genetic disorders. |
| Nota: |
Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Genètica |
| Drets: |
Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre i quan aquestes es distribueixin sota la mateixa llicència que regula l'obra original i es reconegui l'autoria.  |
| Llengua: |
Anglès |
| Document: |
Tesi doctoral ; Text ; Versió publicada |
| Matèria: |
Genòmica ;
Genomics ;
Genómica ;
Cribratge ;
Screening ;
Cribado ;
Diagnòstic ;
Diagnosis ;
Diagnóstico ;
Ciències de la Salut |
visitant ::
identificació
dir.
