Genetics of systemic sclerosisa roadmap to a complex disease

Resum

La esclerosis sistémica (SSc, del inglés `systemic sclerosis¿) es un desorden autoinmune que afecta al tejido conectivo. Esta enfermedad se caracteriza por eventos fibróticos en la piel y los órganos internos. El daño endotelial, el depósito excesivo de matriz extracelular y el desequilibrio inmunológico son los principales mecanismos fisiopatológicos que subyacen a las manifestaciones fenotípicas de la SSc. La SSc se clasifica como una enfermedad compleja, pues tanto la predisposición genética como factores ambientales contribuyen a su aparición. La SSc muestra un amplio rango de síntomas y características clínicas heterogéneas. En cualquier caso, los pacientes de SSc se pueden clasificar de manera clásica bien según la extensión de la fibrosis en la piel (en la forma cutánea limitada y cutánea difusa de la enfermedad) o bien atendiendo a su perfil serológico (basado principalmente en la presencia de dos tipos mayoritarios de auto-anticuerpos: anticuerpos anti-centrómero y anticuerpos anti-topoisomerasa). La presente tesis doctoral se centró en el estudio del componente genético de la SSc. Cabe destacar que en esta tesis se incluye el primer estudio de mapeo fino en SSc mediante la plataforma Immunochip. Gracias a dicho estudio pudimos identificar tres nuevos factores de riesgo para la SSc: DNASE1L3, SCHIP1/IL12A y ATG5. Notablemente, el gen DNASE1L3 constituye la asociación más significativa con SSc fuera de la región del HLA descrita hasta la fecha. Considerando la estrategia enfocada al sistema inmunológico que proporciona el Immunochip, realizamos un mapeo fino de los factores de riesgo a SSc ya conocidos, e identificamos el gen DDX6 como un marcador putativo de riesgo a SSc. También llevamos a cabo un análisis exhaustivo de la región del HLA en pacientes de SSc, lo que nos llevó a la identificación de un modelo de seis aminoácidos y siete polimorfismos de un solo nucleótido que explicó todas las asociaciones observadas en la región. Adicionalmente, esta tesis incluye un estudio de seguimiento de un estudio de asociación del genoma completo (GWAS), en el que se identificó por primera vez el locus IL12RB2 como un factor de susceptibilidad a SSc. Estos hallazgos, junto con la asociación del locus IL12A y SSc así como con evidencias previas, apoyaron la gran relevancia que tiene la ruta de la IL12 en la SSc. Además, esta memoria también incluye un estudio de replicación del segundo GWAS realizado en pacientes de SSc de ascendencia europea. Nuestros datos revelaron que, de los tres candidatos propuestos, sólo el gen TNIP1 era un factor de riesgo real a SSc, mientras que se descartó un papel de las variantes localizadas en RHOB y PSORS1C1 en la susceptibilidad a la SSc. Los resultados obtenidos durante el curso de esta tesis han permitido que el número de factores genéticos de susceptibilidad consistentemente asociados a la SSc se haya incrementado a 15. Por tanto, este trabajo ha contribuido sustancialmente al mejor conocimiento del componente genético de la SSc y a la mejor comprensión de la relación que ésta mantiene con otras enfermedades autoinmunes. Por otro lado, cabe destacar que la afectación pulmonar es responsable de un 60% de las muertes en pacientes con SSc. Debido a este importante impacto en la supervivencia de estos pacientes, decidimos reanalizar la contribución de dos loci, CD226 y KCNA5, cuya asociación con fibrosis pulmonar e hipertensión arterial pulmonar, respectivamente, había sido previamente descrita. Nuestros estudios, ambos incluidos en la presente tesis doctoral, mostraron que CD226 está realmente asociado con un mayor riesgo al desarrollo de fibrosis pulmonar en los casos de SSc; sin embargo, no se replicaron los hallazgos previos en el locus KCNA5. Aprovechando nuestras amplias cohortes de SSc, el conocimiento previo sobre los factores genéticos de riesgo a SSc, nuestros nuevos hallazgos, la disponibilidad de bases de datos públicas, así como las últimas estrategias y programas informáticos, en la discusión de la presente tesis doctoral se describe una propuesta de identificación de las variantes causales de las asociaciones con SSc conocidas. También se realizó un análisis de variantes raras, se interrogó las conexiones y rutas que unen los loci relacionados con esta enfermedad y se llevó a cabo una estimación de la heredabilidad de la SSc.