Genetica De La Fisura Labial. Un Consorcio Multicentrico Internacional Fase Ii. Fisuras Orofaciales: Diversidad Sindrómica En Colombia.

GENETICA DE LA FISURA LABIAL. UN CONSORCIO MULTICENTRICO INTERNACIONAL FASE IIFisuras Orofaciales: Diversidad Sindrómica en Colombia.Area del conocimiento: Genetica estructural. Grupo de investigación en Genetica Humana de la Facultad de Medicina. Universidad de La Sabana. Investigadores:Ignacio Briceño Balcazar. PhD. Director grupo de Genética Humana.Julio Cesar Martínez Lozano. MSc, Esp. Investigador Grupo de Genética Humana.Liliana Arias U. MD. Joven investigador. Grupo de Genética Humana.Adriana Patiño. Estudiante internado con énfasis en investigación.Sthephany Bohorquez. Estudiante internado con énfasis en investigación. Jenny Rincon R. Estudiante internado con énfasis en investigación. Nota: Este proyecto se constituye en la segunda fase del proyecto. Genética de la fisura labial: Un consorcio multicentrico internacional. Es la propuesta de investigación aprobada por Colciencias para ser desarrollada en el marco del programa de jóvenes investigadores, en cabeza de Liliana Arias U.Fisuras orofaciales: Diversidad Sindrómica en Colombia. Palabras clave: gen candidato, fisura orofacial, hibridación genómica comparativa. INTRODUCCION. Las fisuras orofaciales, son un grupo de alteraciones congénitas que exhiben una amplia heterogeneidad clínica y genética. Los estudios de ligamiento genético, han concluido que las fisuras orofaciales son rasgos genéticos complejos (1), que ofrecen un extenso sustrato de investigación. Es de considerar que, a pesar de ser alteraciones congénitas, hacen parte de secuencias o síndromes genéticos en casi la mitad de los casos (1). Sin embargo, consecuencia de la dificultad para el acceso a las pruebas moleculares diagnósticas, estas entidades no son confirmadas y por lo tanto las medidas de intervención no son aplicadas de forma oportuna. La carga epidemiológica de este grupo de alteraciones es de significancia y un campo atractivo de intervención para la salud pública, pues es indudable que los individuos afectados hacen parte de un grupo poblacional vulnerable que requiere especial atención en salud. Considerando que en Colombia las fisuras orofaciales son las anomalías congénitas más frecuentes de la población pediátrica (2), que pertenecen al grupo de enfermedades que demanda especial atención en salud y que la carga de la enfermedad genética en Colombia es significativa, es preciso ofrecer un diagnostico etiológico completo (clínico-molecular) de estas enfermedades, con el propósito de fortalecer el conocimiento a cerca de la distribución de la enfermedad en el país, contribuir con el estudio de sus mecanismos causales e intervenir con pertinencia sobre los individuos afectados y sus familias. El proyecto pretende aplicar pruebas moleculares a individuos afectados de fisuras orofaciales sindrómicas desde el punto de vista clínico, con el fin de intervenir oportunamente en la historia natural de la enfermedad. 3 OBJETIVOS Generales. 1. Fomentar el estudio de la genética de las fisuras orofaciales. 2. Crear estrategias que garanticen el bienestar biopsicosocial de las colectividades. 3. Brindar asistencia en salud integral a la población con fisuras orofaciales. Específicos. 1. Describir el espectro sindrómico de las fisuras orofaciales en Colombia 2. Determinar el riesgo de recurrencia de la descendencia de los individuos afectados. 3. Intervenir oportunamente sobre la historia natural de la enfermedad. 4. Promover la construcción de datos epidemiológicos de esta entidad en Colombia. 5. Promover la construcción de conocimiento científico en el área de la genética molecular y clínica en Colombia. ESTADO DEL ARTE. Salud pública y alteraciones congénitas Healthy People 2010, es un programa de promoción de la salud y prevención de la enfermedad propuesto y aplicado en Estados Unidos. Expone en su último reporte, el estado actual de los defectos congénitos en el marco de la salud pública. Afirma que las enfermedades genéticas y las anomalías congénitas demandan una labor impostergable de investigación científica y epidemiológica, así como una atención en salud integral (2-3). Los datos que existen en Colombia y en los países en desarrollo sobre las patologías genéticas y su impacto en la salud pública son muy escasos (4). Sin embargo, los estudios realizados interesados en determinar los años de vida impedida, los años de vida potencialmente perdidos y años de vida saludable perdidos, ratifican la necesidad de aplicar estudios epidemiológicos y estrategias de salud pública que satisfagan las demandas de esta población vulnerable. Genética de las fisuras orofaciales. Las anomalías orofaciales son un grupo común de alteraciones anatómicas y funcionales de origen congénito. Su prevalencia global comprende 1 a 2 individuos por 1000 nacidos 4. vivos y es mayor en poblaciones de Asia y de descendencia Amerindia de la cual Colombia hace parte. (1, 2). Los tipos de fisuras varían según la estructura craneofacial comprometida. Se presentan como fisura labial o palatina aislada, fisura labial y palatina, fisura alveolar, insuficiencia velar, entre otras. (1) La fisura labio-palatina puede ser clasificada como sindrómica o no sindrómica, teniendo en cuenta la presencia de otras anomalías estructurales o funcionales. Las entidades sindrómicas asociadas a fisuras orofaciales son variadas y comprenden diversos mecanismos de herencia. Síndrome de Van Der Woude y Pterigio Poplíteo. El síndrome de Van Der Woude (VDW) es el tipo más frecuente de fisura orofacial sindromica. Su patrón de herencia es autosomico dominante. Su penetrancia es del 96.7% y es de expresividad variable. (4) Cursan con fisura del labio y/o paladar, unilateral o bilateral asociado a hoyuelos o pequeños senos mucosos que comprometen el labio inferior. (4) El síndrome de pterigio poplíteo (SPP) hace parte del espectro sindromico que junto a VDW postulan a IRF-6 como gen candidato. Las anormalidades orofaciales engloban las mismas de VDW aunque, puede cursar con otras anomalías como anquiloblefaro (adherencia de los márgenes de los parpados). El rasgo de mayor importancia corresponde al pterigio poplíteo. Se define como un cordón de tejido conectivo que prolifera en el periodo prenatal sobre la parte posterior de la rodilla (región poplítea) de manera bilateral. En ocasiones puede comprometer estructuras neurovasculares y su extensión y severidad son variables. (5, 6) El compromiso de la piel y los anexos predomina en los artejos (dedos de los pies). Exhiben repliegues piramidales cutáneos sobre la base y el ápice de las uñas, hipoplasia, (dedos menos desarrollados) y sindactilia (fusión de los dedos) frecuentemente en los artejos medios. (5) En referencia a anomalías urogenitales, la criptorquidia (testículos no descendidos), la hipoplasia renal (riñones menos desarrollados), en las mujeres la clitoromegalia (clitosis grande) y la hipoplasia de labios mayores son las más frecuentes. (5, 6) 5. El esqueleto axial, muestra alteraciones como espina bífida oculta, esternón corto y anomalías de las costillas. Usualmente los índices antropométricos y las variables de crecimiento y desarrollo pscicomotor son adecuadas. (5, 6) El diagnóstico clínico de SPP se establece con tres o más de las siguientes características (7): 1. Fisura labial/palatina. 2. Pterigio poplíteo. 3. Hoyuelos o senos mucosos del labio inferior. 4. Anomalías genitales. 5. Anormalidades de los artejos. IRF-6. El IRF-6 (factor regulador de interferon-6) es uno de los factores reguladores de la palatogénesis (formación del paladar). Corresponde a un factor de transcripción (elementos que regulan y coordinan la expresión de un gen) presente en los procesos maxilares (parte del hueso maxilar en formación) durante la palatogénesis secundaria. (8,9). El análisis molecular ha permitido establecer el gen IRF-6 (gen que codifica IRF-6), localizado en el cromosoma 1q32.2 como gen candidato (etiológico) de VDW y SPP. (10, 11, 12). Se han documentado mutaciones en regiones codificantes del IRF-6. El resultado es la alteración de los procesos de activación transcripcional (regulación y coordinación de genes) en los cuales participa. (Ej. Paleogénesis). (11) Diagnóstico Molecular. La hibridación genómica comparativa (HGC) es una técnica de genética molecular, que permite la exploración simultanea de múltiples áreas del genoma. Está diseñada bajo el principio de hibridar dos secuencias complementarias de DNA (DNA individuo- DNA control). El dispositivo (microchip) utilizado, contiene secuencias del genoma previamente conocidas, al cual se unirá el DNA en estudio (DNA individuo) marcado con fluorocromos. La complementariedad de las secuencias (DNA individuo- DNA control), indican la normalidad de la secuencia en estudio. En caso contrario la detección de regiones que no se unieron, es traducido como un cambio en la secuencia estudiada (DNA individuo). (12) 6. Este análisis molecular permite el diagnostico especifico de las entidades relacionadas con fisuras orofaciales. La técnica es realizada por laboratorios de genética dedicados a la investigación de las fisuras orofaciales. Ejemplo de ellos son: 1. El Departamento de Genética Molecular - Laboratorio de Citogenética del Baylor College of Medicine de Houston, Texas. 2. El Laboratorio de Investigación de la Genética Craniofacial de La Universidad de Iowa, a cargo del Dr. Jeff Murray MD., PhD. Este último, tiene especial interés por el diagnóstico molecular de dos síndromes: Van Der Woude (VDW), Pterigio Poplíteo (SPP). PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN ¿Cuáles son los síndromes genéticos molecularmente diagnosticados que exhiben los pacientes con fisuras orofaciales que asisten a la consulta de genética clínica de la Fundación Operación Sonrisa Sede Bogotá durante el periodo 2012-1 y 2012-2? METODOLOGIA. Se plantea un estudio transversal tipo descriptivo sobre individuos con criterios clínicos de fisura orofacial sindrómica que asisten a la consulta de genética clínica de La Fundación Operación Sonrisa sede Bogotá. Reclutamiento y Consulta clínica. El reclutamiento de la muestra se realizará durante la consulta de genética clínica programada semanalmente en las instalaciones de la fundación operación sonrisa sede Bogotá. La media de pacientes atendidos mensualmente es de 29. El valor estimado para seis meses es de 170 pacientes. El abordaje clínico inicia con la elaboración de una historia clínica que incluya antecedentes familiares, psicosociales, ambientales, patológicos, prenatales y pediátricos, características étnicas, región de procedencia del individuo y su familia, actividades laborales, escolaridad, entre otros. 7. Durante el examen físico, se describirán las características fenotípicas, los índices antropométricos, el cálculo de sus percentiles y se analizarán variables de conducta propuestas por Gessell A?. Comprende el aspecto motriz, adaptativo, del lenguaje y personal social como índices globales del desarrollo psicomotor. ? Gessell Arnold. Autor de la Teoría de crecimiento y desarrollo infantil. Se determinarán las relaciones ancestrales y los posibles mecanismos de herencia de las entidades a estudio por medio de la representación gráfica (árbol genealógico) del linaje de cada individuo. Según los hallazgos, se establecerá el diagnostico clínico que se definirá como: sindrómico o no sindrómico, identificando el síndrome específico. En los casos de fisuras sindrómicas, se expondrán a los pacientes los aspectos generales, objetivos, método, beneficios y riesgos del proyecto. Se plantearán y resolverán dudas. Finalmente se invitará a su participación voluntaria En todos los casos, se dará inicio o continuidad al manejo multidisciplinario de acuerdo al diagnóstico en específico. La Fundación Operación Sonrisa cuenta con áreas médicas y no medicas encargadas del manejo multidisciplinario de estos pacientes. Registro fotográfico, construcción de base de datos, toma, disposición y almacenamiento de muestras sanguíneas. Previo asentimiento, lectura y firma del formato de consentimiento informado, se realizará un registro fotográfico de los rasgos fenotípicos de interés. Las muestras de sangre serán tomadas y transportadas teniendo en cuenta la normatividad respectiva. Se almacenaran en el banco de muestras del Laboratorio de Genética Humana de La Universidad de La Sabana, previa asignación de un código e ingreso a la base de datos. Extracción de DNA Se llevará a cabo en jornadas programadas en el laboratorio de Genética Humana de La Universidad de La Sabana. El protocolo de extracción a realizar: PROBE. 8. Hibridación genómica comparativa (HGC), genotipificación y análisis estadístico. Las muestras de DNA de los pacientes con diagnóstico clínico de fisuras orofaciales sindrómicas, serán enviadas al Laboratorio de Genética de fisuras orofaciales a cargo de Jeff Murray MD. PhD. de la Universidad de Iowa, quien intenta identificar genes candidatos involucrados en la patogenia de las fisuras orofaciales. El Dr. Murray y su equipo de investigación, ofrece la aplicación de pruebas moleculares a pacientes con fisuras sindrómicas. Su trabajo está enfocado hacia la búsqueda de mutaciones del gen IRF-6 que causan SPP y VDW. Se contactó al Dr. Murray y se cuenta con los requisitos y los formatos de consentimiento informado para la toma y el envió de muestras. De igual forma se cumplen todas las condiciones exigidas. Es de aclarar que el grupo de Genética Humana Universidad de La Sabana, cuenta con la certificación IRB (Institutional Review Board). Tutorías y Seminarios. Semanalmente se harán seminarios académicos, en donde se actualizarán temas referentes a la genética de las fisuras orofaciales, basados en la literatura científica más reciente. De igual forma se organizarán tutorías enfocadas a la retroalimentación de los casos clínicos vistos, realizando una revisión temática del mismo haciendo énfasis en su epidemiologia, etiopatogenia, diagnósticos diferenciales, comorbilidades y recurrencia. Resumen de procedimientos operativos: 1. Miembros del grupo de Genética Humana de la universidad de La Sabana, realizarán la consulta de genética clínica en la Fundación Operación Sonrisa. 2. Toma de las muestras de sangre, creación de la base de datos y el banco para preservación de las muestras en el laboratorio de Genética Humana de La Universidad de La Sabana. 3. Realización en el laboratorio de Genética Humana de La Universidad de La Sabana de los protocolos de extracción y cuantificación de DNA. 4. Las muestras de DNA serán enviadas al laboratorio de investigación, quienes harán el análisis molecular respectivo. 5. Ignacio Briceño, Julio Martínez, Liliana Arias y los estudiantes vinculados al semillero de investigación del grupo de Genética Humana, harán seminarios y tutorias semanales con fines académicos. 9. CRONOGRAMA Ver Anexo No1 CONSIDERACIONES ÉTICAS. Riesgos, beneficios y confidencialidad de los pacientes. La muestra poblacional no recibirá intervenciones terapéuticas y los beneficios obtenidos derivan del diagnóstico clínico, molecular de su patología y una aproximación del riesgo de recurrencia en su descendencia. Los beneficios a largo plazo comprenden la extensión del campo de investigación en ciencias básicas en el país y el entendimiento de la genética y biología molecular de este grupo de enfermedades. Los riesgos obedecen a aspectos inherentes al instrumento metodológico para la obtención de las muestras. Molestias, dolor y el riesgo de infección del sitio de venopunción. Riesgos que se reducen con la aplicación apropiada de las normas de manipulación, toma y transporte de muestras sanguíneas. Las muestras sanguíneas funcionan como único sustrato de extracción de DNA para su posterior análisis molecular. Las muestras y los datos clínicos son almacenados en el banco de muestras del laboratorio de Genética Humana Universidad de La Sabana. Las bases de datos se harán bajo códigos que reemplazan los datos de identificación de los pacientes, con el propósito de conservar su confidencialidad. Se usaran claves para el acceso a medios electrónicos, bases de datos y áreas de almacenamiento de las muestras. Las publicaciones y demás documentos de divulgación investigativa se harán reservando la identidad de cada uno de los individuos. CONTRIBUCION AL GRUPO. El grupo de investigación de Genética Humana US tiene especial interés por fomentar la investigación científica en el campo de la genética humana: clínica y molecular en Colombia. Su interés deriva del compromiso adquirido con los procesos investigativos que contribuyan al estudio etiopatogénico de la malformación congénita más frecuente en el país. 10. Dentro de los antecedentes del grupo es de destacar el proyecto desarrollado en conjunto con la Universidad de Iowa: "Genética de la fisura labial: un consorcio multicéntrico internacional" dirigido a la obtención de bases genéticas moleculares que expliquen la etiología de estas entidades. Se Pretende fortalecer la línea de investigación en genética humana mediante la generación de nuevo conocimiento acerca de la epidemiologia, etiología y patogenia de las fisuras orofaciales sindrómicas en Colombia, atendiendo a la pertinente, apremiante y especial atención en salud que demanda esta población. REFERENCIAS. 1. Lidral A., Moreno L., Bullard S. Genetic Factors and Orofacial clefting. Semin Orthod. 2008; 14(2): 103–114. 2. Cifuentes Y., Arteaga C., Infante C., Clavijo E., Quintero C. Prevalencia y Caracterización de los Recién Nacidos con Anomalías Craneofaciales en el Instituto Materno Infantil de Bogotá. Rev. salud pública. 2008; 10 (3): 423-432. 3. Healthy People 2010. Healthy People 2010: Objectives for Improving Health. 2010; 2:16. 16.1-16.6. 4. Bernal J., Suarez F. La carga de la enfermedad genética en Colombia, 1996-2025. Univ. Méd. Bogotá. 2008; 49 (1): 12-28 5. Zucchero M., Cooper M., Maher S., Daack-Hirsch S., Nepomuceno B., Ribeiro L., et al. Interferon regulatory factor 6 (IRF6) gene variants and the risk of isolated cleft lip or palate. New Eng. J. Med. 2004; 351: 769-780. 6. Jugessur A., Murray J., Orofacial clefting: recent insights into a complex trait. Curr Opin Genet Dev. 2005; 15(3): 270–278. 7. Ghassibe´M., Revencu N., Bayet B., Gillerot Y., Vanwijck R., Verellen-Dumoulin et al. Six families with van der Woude and/or popliteal pterygium syndrome: all with a mutation in the IRF6 gene. J Med Genet 2004; 41. 1-5 8. Escobar V, Weaver D. Popliteal pterygium syndrome. A phenotypic and genetic analysis. Med Genet 1978;15:35-42. 9. Huang Y., Wu J., Ma J., Beaty T., Sull T., Zhu L., et al. Association between IRF6 SNPs and Oral Clefts in West China. Dent Res. 2009; 88(8): 715–718. 10. Rahimov F., Marazita M., Visel A., Cooper M., Hitchler M., Rubini, M., et al Domann. Disruption of an AP-2-alpha binding site in an IRF6 enhancer is associated with cleft lip. Nature Genet. 2008; 40: 1341-134. 11. Kondo S., Schutte B., Richardson J., Bjork C., Knight S., Watanabe Y., et al. Mutations in IRF6 cause Van der Woude and popliteal pterygium syndromes. Nature Genet. 2002; 32: 285-289. 12. Medeiros F., Hansen L., Mawlad E., Eiberg H., Asklund C., Tommerup, N., et al. A novel mutation in IRF6 resulting in VWS-PPS spectrum disorder with renal aplasia. Am. J. Med. Genet. 2008; 146 (A): 1605-1608. 13. Stracham T., Read Andrew. Hibridación de acido nucleico: principios y aplicaciones. Genética Humana. Tercera Edicion. New York: McGraw- Hill Interamericana; 2004. p. 163-176.

INTRODUCTION. The orofacial clefts, are a group of congenital disorders that exhibit a wide clinical and genetic heterogeneity. Genetic linkage studies have concluded that orofacial clefts are complex genetic traits, which offer extensive research substrate. It is considered that, despite being congenital are part of sequences or genetic syndromes in almost half the cases. However, due to the difficulty of access to molecular diagnostic tests, these entities are not confirmed and thus intervention measures are not applied in a timely manner. The epidemiological burden of this group of disorders is of significance and an attractive field of public health intervention, it is clear that the affected individuals are part of a vulnerable population group requiring special attention in health. Whereas Colombia orofacial clefts are the most common congenital anomalies of the pediatric population, which belong to the group of diseases that demand special attention in health and the burden of genetic disease in Colombia is significant, it should provide a full etiologic diagnosis (clinical and molecular) of these diseases, in order to strengthen knowledge about the distribution of disease in the country, contributing to the study of causal mechanisms and intervene with relevance for affected individuals and their families . The project aims to apply molecular tests to individuals suffering from syndromic orofacial clefts from the clinical standpoint, in order to intervene early in the natural history of disease.

gen candidato, fisura orofacial, hibridación genómica comparativa.