Análise da acurácia de diferentes sistemas genéticos de predição de fenótipos de pigmentação em amostra de indivíduos miscigenados da população brasileira

• Autor(a) principal: Carratto, Thássia Mayra Telles
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-16042020-140628/
• topic: Ancestralidade; Ancestry; Fenotipagem forense; Forensic phenotyping; Human pigmentation; Pigmentação humana

Buscando auxiliar a polícia em casos nos quais o perfil genético obtido tradicionalmente por STRs não é suficiente para solucionar um crime, foi proposta uma técnica, a qual consiste em determinar características externamente visíveis (EVCs) de um indivíduo baseando-se somente na análise de sítios de variação presentes em seu material genético, denominada Forensic DNA Phenotyping (FDP). Os fenótipos de pigmentação (cor de olho, pele e cabelo) se tornaram fortes candidatos a serem as primeiras EVCs a ter uma metodologia de predição testada e validada, pois são características de fácil identificação visual e atualmente já se tem uma boa compreensão sobre a base genética da pigmentação humana. Em 2011, foi desenvolvido o sistema IrisPlex, a primeira ferramenta testada e validada para predição da cor dos olhos, composto por seis SNPs. Posteriormente, 18 novos marcadores para predição da cor dos cabelos foram incluídos nesta ferramenta, dando origem ao sistema HIrisPlex. Por fim, em 2017 foi desenvolvido o sistema HIrisPlex-S, uma ferramenta composta por 41 marcadores capaz de predizer simultaneamente a cor dos olhos, cabelos e pele de um indivíduo. Paralelamente, foram desenvolvidos três modelos para predição da cor dos olhos (compostos por 7, 13 e 23 marcadores), um modelo para predição da cor dos cabelos (composto por 12 SNPs) e um para predição da cor da pele (composto por 10 SNPs), todos vinculados a uma ferramenta denominada Snipper app suite version 2.5. Como as ferramentas preditivas mencionadas aqui foram desenvolvidas utilizando como base populações europeias, temos por hipótese que esses sistemas preditivos não terão êxito ao serem testados em populações altamente miscigenadas, como a brasileira, falhando principalmente na predição de fenótipos intermediários. Deste modo, o presente projeto tem como objetivo testar os conjuntos de predição fenotípica em uma amostra de 501 indivíduos da população brasileira, avaliando suas acurácias específica e geral, a associação individual dos marcadores com as características morfológicas e verificar a utilidade dos conjuntos na inferência de ancestralidade, outro elemento de grande interesse em investigações. Os genótipos dos 61 marcadores que compõem todas as ferramentas mencionadas acima foram obtidos por sequenciamento de nova geração (NGS), genotipagem em larga escala (MEGA Array) e imputação utilizando os programas IMPUTE2 e Michigan Imputation Server. As proporções de ancestralidade foram inferidas utilizando o software STRUCTURE. As análises preditivas foram realizadas por meio das ferramentas online HIrisPlex-S e Snipper, enquanto as associações foram identificadas por meio de uma regressão logística realizada pelo software plink v1.07, adicionando ou não a ancestralidade de cada indivíduo como fator de confusão. Os conjuntos de marcadores não se mostraram úteis na inferência da ancestralidade, com exceção do Snipper10, e apenas 38 marcadores apresentaram alguma associação com os fenótipos de pigmentação. Em relação à cor dos olhos e cabelos, o sistema HIrisPlex-S apresentou sensibilidade geral maior que os conjuntos Snipper, porém ambas as ferramentas apresentam falhas na predição de fenótipos intermediários. Em relação à cor da pele, o sistema HIrisPlex-S apresentou melhores resultados na predição de peles muito escuras, enquanto o Snipper10 apresentou bons resultados para peles brancas. Apesar disso, nenhuma das ferramentas apresentou performance boa o suficiente para serem usadas com confiabilidade na população brasileira. Este trabalho ressalta que a busca de marcadores associados com fenótipos de pigmentação em populações miscigenadas é de extrema importância para que se possa criar uma ferramenta de maior valor preditivo e que possa ser usada com confiabilidade em tais populações.