Análisis funcional de los genes usp26 y hsf2bp como responsables de infertilidad humana

Resumen

La infertilidad humana es un problema de salud pública emergente que afecta al 10-15% de las parejas en edad reproductiva desconociéndose su etiología en gran parte de los casos. Se estima que las alteraciones genéticas subyacen a la mitad de estos casos y cientos de genes candidatos han sido identificados mediante el estudio de la gametogénesis en modelos animales. Sin embargo, son pocos los casos en los que se ha podido establecer una relación causal directa entre estos genes y el desarrollo de infertilidad. En la presente tesis, hemos llevado a cabo el análisis funcional de Usp26 y Hsf2bp, dos genes candidatos de infertilidad humana. USP26 es una enzima desubiquitinante con un patrón de expresión restringido a la línea germinal masculina. En la última década numerosos estudios han reportado la presencia de polimorfismos en USP26 asociados con trastornos de infertilidad masculina. Sin embargo, también se han descrito polimorfismos en varones que presentan una espermatogénesis normal. Teniendo en cuenta esta controversia y la función desconocida de USP26 en la gametogénesis, en este trabajo hemos abordado el análisis funcional de USP26 mediante la generación de un modelo animal de pérdida de función. Nuestros resultados describen la primera evidencia in vivo de que USP26 no es esencial para la gametogénesis y la fertilidad del ratón. HSF2BP es una proteína descrita inicialmente como interactor del Heat Shock Factor 2 (HSF2) y cuya función es desconocida. La secuenciación del exoma de una familia con 3 casos de insuficiencia ovárica primaria identificó una variante en HSF2BP (S167L) como mejor candidata causal de la infertilidad. Mediante la caracterización de un modelo murino nulo para Hsf2bp y un modelo humanizado portador de la variante S167L hemos demostrado que HSF2BP es una proteína esencial para la recombinación meiótica y que esta variante produce una pérdida parcial de su expresión y/o función. La ausencia de HSF2BP o la presencia de su variante patogénica producen defectos en la localización de las recombinasas RAD51/DMC1 y en la formación de los COs los cuales provocan infertilidad y subfertilidad, respectivamente. Mecanísticamente, hemos identificado a C19ORF57/BRME1 como un potente interactor y estabilizador de HSF2BP cuya ausencia produce un fenotipo muy similar al de los mutantes nulos para Hsf2bp. De acuerdo con ello, la presencia de la variante causante de POI en el heterodímero HSF2BP/BRME1 provoca una reducción de su expresión que es la responsable última de los defectos meióticos descritos los cuales señalizan a través de un macro-complejo formado por HSF2BP/BRME1/BRCA2/RAD51/PALB1/RPA. Por tanto, en este trabajo hemos identificado un nuevo complejo esencial para la recombinación meiótica cuya caracterización proporciona nueva información sobre el mecanismo molecular que subyace a la patogenicidad de la variante S167L en la insuficiencia ovárica primaria.