Variantes genéticas e fenótipo: o que cada tipo de variante faz à proteína e por que o genótipo não decide sozinho
Quatro obras abertas (consenso ACMG/AMP, PCDT brasileiro da Fibrose Cística, uma revisão narrativa e um estudo de registro) sobre como ler uma alteração do DNA: por que se fala em variante e não em mutação ou polimorfismo, o que variantes nulas, missense, em fase e sinônimas tendem a fazer à proteína, e por que o mesmo genótipo pode dar fenótipos diferentes, com o CFTR e a distrofia de Duchenne/Becker como exemplos. A unidade não ensina conduta, fármaco nem classificação de caso real. Ficam de fora o reparo e a origem das mutações, as alterações cromossômicas, as variantes somáticas, a genética de populações e a classificação completa do ACMG/AMP.
Material educacional escrito com apoio de IA e conferido por revisão automatizada, sem revisão médica nomeada. Não substitui o livro-texto nem orientação clínica.
Essencial
- Ao descrever uma alteração do DNA, o ponto de partida é o tipo da variante: ele orienta o que se espera da proteína, antes de qualquer classificação de patogenicidade.
- O tipo de variante orienta a consequência esperada na proteína: nonsense, frameshift, sítio de splicing canônico, códon de iniciação e deleção de éxon podem ser supostos como perda da função, por ausência do produto gênico.
- No CFTR, que causa fibrose cística quando há variantes patogênicas em ambos os alelos, as variantes são agrupadas em seis classes conforme o defeito na proteína; a classe I é ausência da proteína ou proteína truncada, com perda completa ou quase completa da função.
- A classe da variante descreve o defeito na proteína; o fenótipo de uma pessoa, porém, também depende de outros fatores, e o passo seguinte trata disso.
- Mesmo com o genótipo conhecido, o fenótipo pode variar: a penetrância é a proporção de portadores do genótipo que apresentam os sintomas esperados, e a expressividade variável é a variação de gravidade entre os afetados.
Na clínica
- Variante nula (nonsense, frameshift, sítio de splicing canônico, códon de iniciação, deleção de éxon) · Em geral se pode supor que desfaz a função do gene, por ausência completa do produto gênico. · A diretriz trata a variante nula como perda de função esperada, pela ausência do produto gênico.
- Variante missense · O efeito depende da conservação evolutiva do aminoácido, da posição e do contexto na sequência da proteína e da consequência bioquímica da troca. Os preditores in silico têm baixa especificidade, superestimam o dano e são menos confiáveis para efeitos mais leves. Uma missense nova no mesmo resíduo de uma missense já patogênica (Arg156His patogênica; observa-se Arg156Cys) é um argumento a favor da patogenicidade, com a ressalva de alterações que afetam o splicing. · Uma troca de aminoácido não tem efeito previsível só pelo tipo de variante; depende de onde e do quanto a troca altera a proteína.
- Deleção ou inserção em fase (in-frame) · Pode manter os domínios críticos da proteína e levar a um efeito leve ou neutro com pequena mudança de tamanho, ou a um efeito de ganho de função; não se supõe perda total como nas variantes nulas. · A fase de leitura é preservada, de modo que a proteína ainda é produzida, com comprimento alterado.
- Variante sinônima · Não se deve supor que não tenha efeito: defeitos de splicing, além da alteração do sítio consenso, podem ser um mecanismo importante de patogenicidade, sobretudo em genes em que a perda de função é mecanismo comum. · A troca não muda o aminoácido, mas a posição do nucleotídeo pode importar para o processamento do RNA.
- Gene DMD: variante que desfaz a fase de leitura (out-of-frame) · Em geral causa a distrofia muscular de Duchenne, forma fatal. · Segundo o estudo de registro canadense, a distrofia de Duchenne é geralmente causada por mutações fora de fase no gene DMD.
- Gene DMD: variante que mantém a fase de leitura (in-frame) · Costuma dar a distrofia de Becker, forma mais branda. · A regra da fase de leitura prevê o fenótipo (Duchenne ou Becker) em pelo menos 90% das vezes segundo as fontes que o estudo cita; nesse registro, houve exceção à regra em 13% dos pacientes com deleções. É uma regra de tendência, observada em um registro, e não demonstra o mecanismo.
- Gene CFTR: variante de classe I · Ausência da proteína ou proteína truncada, com perda completa ou quase completa da função. · O PCDT classifica as variantes do CFTR em seis classes pelo defeito na proteína; a classe I é a de produção.
- Penetrância completa · Todos que têm o genótipo apresentam os sintomas esperados. · Penetrância é a proporção de indivíduos com o genótipo que exibem os sintomas esperados.
- Penetrância reduzida ou incompleta · Parte dos portadores do genótipo não apresenta o fenótipo. · A proporção de portadores com sintomas fica abaixo da total.
- Expressividade variável · Entre os afetados, a gravidade do fenótipo varia. · A expressividade é a variação de gravidade do fenótipo causado pelo mesmo genótipo; é um conceito distinto da penetrância.
Teste-se antes de seguir
Um laudo antigo traz uma alteração do DNA rotulada 'mutação' e outra rotulada 'polimorfismo'. O que a diretriz ACMG/AMP recomenda fazer com esses dois termos, e que problema de interpretação motiva a recomendação?
A resposta fica na Avaliação, sem spoiler aqui.
Responder na AvaliaçãoFontes (4)
- Richards S, Aziz N, Bale S, Bick D, Das S, Gastier-Foster J, et al.; ACMG Laboratory Quality Assurance Committee. Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology. Genet Med. 2015;17(5):405-424.
Certain types of variants ( e.g. nonsense, frameshift, canonical +/−1 or 2 splice sites, initiation codon, single exon or multi-exon deletion) can often be assumed to disrupt gene function by leading to complete absence of the gene product by lack of transcription or nonsense-mediated decay of an al…
- Ministério da Saúde. Protocolo Clínico e Diretrizes Terapêuticas da Fibrose Cística. Portaria Conjunta SAES/SECTICS nº 5, de 30 de abril de 2024.
Decorre de variantes patogênicas em ambos os alelos do gene Regulador de Condutância Transmembrana
- Kingdom R, Wright CF. Incomplete Penetrance and Variable Expressivity: From Clinical Studies to Population Cohorts. Front Genet. 2022;13:920390.
The proportion of individuals who possess a particular genotype and exhibit the expected clinical symptoms is defined as the penetrance of that genotype
- Lim KRQ, Nguyen Q, Yokota T. Genotype-Phenotype Correlations in Duchenne and Becker Muscular Dystrophy Patients from the Canadian Neuromuscular Disease Registry. J Pers Med. 2020;10(4):E241.
Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a fatal neuromuscular disorder generally caused by out-of-frame mutations in the DMD gene. In contrast, in-frame mutations usually give rise to the milder Becker muscular dystrophy (BMD). However, this reading frame rule does not always hold true.
Mais resumos de Biologia celular e molecular
Depois de ler, use o que aprendeu
Atlas
Veja as estruturas do tema em 3D e navegue por camadas.
Caso clínico
Aplique o conteúdo numa decisão de plantão.
Exame
Interprete o resultado que fecha o raciocínio.
Avaliação
Responda as perguntas dos blocos e veja onde você está.
Tutor de IA
Tire a dúvida que o texto não resolveu.
Comece grátis: crie a conta e prove uma amostra do Atlas em 3D, do caso clínico, do exame, da avaliação e do tutor de IA. Sem cartão de crédito.
Começar grátis