Mechanisms of immune dysregulation leading to inflammatory bowel disease

Abstract

Bc. Klára Horáčková DIPLOMA THESIS Mechanisms of immune dysregulation leading to inflammatory bowel disease Abstract Inflammatory bowel disease (IBD) is a complex disorder characterized by chronic inflammation of the gastrointestinal tract. Classical IBD is a multifactorial disease with adulthood or later-childhood onset. However, children with very early onset IBD (VEO-IBD, before 6 years of age) are a specific cohort, whose pathology can be caused by severe genetic defects in genes connected to immune homeostasis in the gut. We aimed to identify the causal genetic variants in 20 pediatric patients diagnosed with IBD (age of onset from 3 to 154 months) using whole exome sequencing (WES). We evaluated several bioinformatical approaches for WES data analysis. This included a comparison of two methods of variant identification using VarScan2 or GATK4-based tools. Furthermore, we compared 4 gene lists ("virtual panels") for variant filtering, one of which was compiled purposefully for this thesis. We identified and validated via segregation analysis 5 causal variants in 4 genes (DUOX2 compound heterozygote, FOXP3, NLRP3 and NOD2) accounting for 20 % of the cohort. NOD2 (p.A755V) variant has already been reported in IBD cases, while DUOX2 (p.R1216W + p.A1131T), FOXP3 (p.H400L) and NLRP3 (p.V200M) were newly...

Bc. Klára Horáčková DIPLOMOVÁ PRÁCE Mechanismy imunitní dysregulace vedoucí k nespecifickému střevnímu zánětu Abstrakt Nespecifický střevní zánět (IBD) je chronické zánětlivé onemocnění gastrointestinálního traktu. Klasický IBD má multifaktoriální charakter s nástupem v dospělosti nebo pozdním dětství. Dětští pacienti s velmi brzkým nástupem (VEO-IBD, do 6 let věku) jsou ale specifickou podskupinou, jejíž onemocnění je často způsobené závažnými mutacemi v genech souvisejících s imunitní homeostázou ve střevech. Cílem této práce bylo identifikovat kauzální genetické varianty u 20 pacientů s pediatrickým IBD (s nástupem onemocnění od 3 do 154 měsíců) s využitím celoexomového sekvenování.. Vyhodnocovali jsme použití několika bioinformatických postupů pro zpracování celoexomových dat. To zahrnovalo porovnání rozdílů v identifikaci variant pomocí dvou bioinformatických postupů využívajících v prvním případě nástroje VarScan2 nebo ve druhém případě založeném na GATK4. Také jsme srovnávali úspešnost filtrování nalezených kauzálních variant pomocí čtyř virtuálních panelů genů, z nichž jeden panel byl vytvořen speciálně pro účely této diplomové práce. Identifikovali a validovali jsme 5 kauzálních variant ve 4 genech (DUOX2 složený heterozygot, FOXP3, NLRP3 and NOD2), které zastupují 20 % z analyzované kohorty...