Investigação de enhancers do gene da beta-globina em células CD34+ por estratégias de bioinformática

Resumo

A beta-globina é uma proteína constituidora da hemoglobina A, junto à alfa-globina. A expressão do gene da beta-globina (HBB) é regulada por diversos mecanismos, incluindo enhancers que são sinalizadores e potencializadores da transcrição pela RNA polimerase. Essa expressão inicia no final do período fetal, substituindo a hemoglobina fetal, formada por unidades alfa e gama-globina. Mutações no HBB levam à beta-hemoglobinopatias, como anemia/traço falciforme e beta-talassemia. O objetivo deste trabalho foi investigar os enhancers do gene da beta-globina em células-tronco hematopoiéticas, a partir de bancos de dados de bioinformática. A pesquisa dos enhancers foi realizada no banco de dados EnhancerAtlas v.2.0., utilizando-se da opção de comparação dos enhancers da HBB nos diferentes tipos celulares. Foram anotados os enhancers observados em células-tronco hematopoiéticas CD34+ e as regiões genômicas em que eles se encontravam, de acordo com o genoma de referência hg19. Essas regiões foram pesquisadas na ferramenta UCSC Table Browser, com base nos genomas do consórcio gnomAD, a fim de se obter todas as variantes já registradas nesses sítios. As variantes foram filtradas manualmente, sendo observadas todas aquelas com uma frequência alélica mínima (MAF) global acima de 1%. A partir da pesquisa no Enhancer Atlas, foi constatado que havia seis enhancers no gene HBB em células CD34+. Observou-se a presença de 70 variantes com MAF global > 1% nessas regiões de enhancer. As variantes, e os enhancers por consequência, se encontravam em diferentes genes, incluindo outros genes de globina, tais como HBG2 (gama-globina) e HBE1 (subunidade épsilon da globina). A rs11820733 do gene HBG2 já havia sido descrita na literatura como parte de um haplótipo dos genes de globina, podendo auxiliar a explicar as variações clínicas e fenotípicas da anemia falciforme em diferentes indivíduos. Essa variante possui uma MAF = 32,4% na população africana, segundo o gnomAD, e uma frequência menor que 6% em todas as outras populações registradas no banco de dados. Esse estudo é uma análise preliminar de variantes que serão posteriormente investigadas como modificadoras de fenótipo em uma amostra de indivíduos com hemoglobinopatias (CAAE 58006722.3.0000.5665). A variante rs11820733 também deve ser investigada quanto à indução da gama-globina para formação de hemoglobina fetal como estratégia de tratamento nessas beta-hemoglobinopatias, uma vez que a mesma se encontra dentro do gene HBG2.

Palavras-chave: Hemoglobina fetal; Anemia falciforme; Gama-globina