Published December 14, 2023 | Version v1
Publication Open

Whole-exome sequencing reveals novel variants of monogenic diabetes in Tunisia: impact on diagnosis and healthcare management

Description

Introduction: Monogenic diabetes (MD) accounts for 3%-6% of all cases of diabetes. This prevalence is underestimated due to its overlapping clinical features with type 1 and type 2 diabetes. Hence, genetic testing is the most appropriate tool for obtaining an accurate diagnosis. In Tunisia, few cohorts of MD have been investigated until now. The aim of this study is to search for pathogenic variants among 11 patients suspected of having MD in Tunisia using whole-exome sequencing (WES). Materials and methods: WES was performed in 11 diabetic patients recruited from a collaborating medical center. The pathogenicity of genetic variation was assessed using combined filtering and bioinformatics prediction tools. The online ORVAL tool was used to predict the likelihood of combinations of pathogenic variations. Then, Sanger sequencing was carried out to confirm likely pathogenic predicted variants among patients and to check for familial segregation. Finally, for some variants, we performed structural modeling to study their impact on protein function. Results: We identified novel variants related to MD in Tunisia. Pathogenic variants are located in several MODY and non-MODY genes. We highlighted the presence of syndromic forms of diabetes, including the Bardet-Biedl syndrome, Alström syndrome, and severe insulin resistance, as well as the presence of isolated diabetes with significantly reduced penetrance for Wolfram syndrome-related features. Idiopathic type 1 diabetes was also identified in one patient. Conclusion: In this study, we emphasized the importance of genetic screening for MD in patients with a familial history of diabetes, mainly among admixed and under-represented populations living in low- and middle-income countries. An accurate diagnosis with molecular investigation of MD may improve the therapeutic choice for better management of patients and their families. Additional research and rigorous investigations are required to better understand the physiopathological mechanisms of MD and implement efficient therapies that take into account genomic context and other related factors.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

مقدمة: يمثل مرض السكري أحادي الجين (MD) 3 ٪-6 ٪ من جميع حالات مرض السكري. يتم التقليل من شأن هذا الانتشار بسبب ميزاته السريرية المتداخلة مع مرض السكري من النوع 1 والنوع 2. وبالتالي، فإن الاختبار الجيني هو الأداة الأنسب للحصول على تشخيص دقيق. في تونس، تم التحقيق في عدد قليل من مجموعات الأطباء حتى الآن. الهدف من هذه الدراسة هو البحث عن المتغيرات المسببة للأمراض بين 11 مريضًا يشتبه في إصابتهم بـ MD في تونس باستخدام التسلسل الكامل (WES). المواد والأساليب: تم إجراء WES على 11 مريضًا بالسكري تم توظيفهم من مركز طبي متعاون. تم تقييم التسبب في التباين الجيني باستخدام أدوات التنبؤ بالتصفية والمعلوماتية الحيوية مجتمعة. تم استخدام أداة أورفال عبر الإنترنت للتنبؤ باحتمال وجود مجموعات من الاختلافات المسببة للأمراض. بعد ذلك، تم إجراء تسلسل سانجر لتأكيد المتغيرات المتوقعة المحتملة المسببة للأمراض بين المرضى والتحقق من الفصل العائلي. أخيرًا، بالنسبة لبعض المتغيرات، أجرينا نمذجة هيكلية لدراسة تأثيرها على وظيفة البروتين. النتائج: حددنا المتغيرات الجديدة المتعلقة بالدكتوراه في الطب في تونس. توجد المتغيرات المسببة للأمراض في العديد من جينات مودي وغير مودي. سلطنا الضوء على وجود أشكال متلازمة من مرض السكري، بما في ذلك متلازمة بارديه- بيدل، ومتلازمة ألستروم، ومقاومة الأنسولين الشديدة، بالإضافة إلى وجود مرض السكري المعزول مع انخفاض كبير في اختراق السمات المرتبطة بمتلازمة ولفرام. كما تم تحديد مرض السكري من النوع الأول مجهول السبب في مريض واحد. الخلاصة: في هذه الدراسة، أكدنا على أهمية الفحص الجيني لمرض السكري في المرضى الذين لديهم تاريخ عائلي لمرض السكري، وخاصة بين السكان المختلطين والممثلين تمثيلا ناقصا الذين يعيشون في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل. قد يؤدي التشخيص الدقيق مع الفحص الجزيئي لمرض السكري إلى تحسين الاختيار العلاجي لإدارة المرضى وأسرهم بشكل أفضل. هناك حاجة إلى مزيد من البحث والتحقيقات الصارمة لفهم الآليات الفيزيائية المرضية بشكل أفضل وتنفيذ علاجات فعالة تأخذ في الاعتبار السياق الجيني والعوامل الأخرى ذات الصلة.

Translated Description (French)

Introduction : Le diabète monogénique (DM) représente 3 à 6 % de tous les cas de diabète. Cette prévalence est sous-estimée en raison de ses caractéristiques cliniques qui se chevauchent avec le diabète de type 1 et de type 2. Par conséquent, les tests génétiques sont l'outil le plus approprié pour obtenir un diagnostic précis. En Tunisie, peu de cohortes de DM ont été étudiées jusqu'à présent. L'objectif de cette étude est de rechercher des variants pathogènes chez 11 patients suspectés d'avoir une DM en Tunisie en utilisant le séquençage de l'exome entier (WES). Matériel et méthodes : WES a été réalisé chez 11 patients diabétiques recrutés dans un centre médical collaborateur. La pathogénicité de la variation génétique a été évaluée à l'aide d'outils combinés de filtrage et de prédiction bioinformatique. L'outil ORVAL en ligne a été utilisé pour prédire la probabilité de combinaisons de variations pathogènes. Ensuite, le séquençage de Sanger a été effectué pour confirmer les variants prédits pathogènes probables chez les patients et pour vérifier la ségrégation familiale. Enfin, pour certaines variantes, nous avons réalisé une modélisation structurelle pour étudier leur impact sur la fonction protéique. Résultats : Nous avons identifié de nouvelles variantes liées à la DM en Tunisie. Les variants pathogènes sont localisés dans plusieurs gènes MODY et non-MODY. Nous avons mis en évidence la présence de formes syndromiques de diabète, notamment le syndrome de Bardet-Biedl, le syndrome d'Alström et une résistance sévère à l'insuline, ainsi que la présence de diabète isolé avec une pénétration significativement réduite pour les caractéristiques liées au syndrome de Wolfram. Un diabète de type 1 idiopathique a également été identifié chez un patient. Conclusion : Dans cette étude, nous avons souligné l'importance du dépistage génétique de la DM chez les patients ayant des antécédents familiaux de diabète, principalement parmi les populations mélangées et sous-représentées vivant dans les pays à revenu faible et intermédiaire. Un diagnostic précis avec une investigation moléculaire de la DM peut améliorer le choix thérapeutique pour une meilleure prise en charge des patients et de leurs familles. Des recherches supplémentaires et des enquêtes rigoureuses sont nécessaires pour mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques de la DM et mettre en œuvre des thérapies efficaces qui tiennent compte du contexte génomique et d'autres facteurs connexes.

Translated Description (Spanish)

Introducción: La diabetes monogénica (DM) representa entre el 3% y el 6% de todos los casos de diabetes. Esta prevalencia está subestimada debido a sus características clínicas superpuestas con la diabetes tipo 1 y tipo 2. Por lo tanto, las pruebas genéticas son la herramienta más adecuada para obtener un diagnóstico preciso. En Túnez, hasta ahora se han investigado pocas cohortes de MD. El objetivo de este estudio es buscar variantes patógenas entre 11 pacientes sospechosos de tener DM en Túnez utilizando la secuenciación del exoma completo (WES). Materiales y métodos: WES se realizó en 11 pacientes diabéticos reclutados de un centro médico colaborador. La patogenicidad de la variación genética se evaluó utilizando herramientas combinadas de filtrado y predicción bioinformática. La herramienta ORVAL en línea se utilizó para predecir la probabilidad de combinaciones de variaciones patógenas. Luego, se llevó a cabo la secuenciación de Sanger para confirmar las posibles variantes predichas patógenas entre los pacientes y para verificar la segregación familiar. Finalmente, para algunas variantes, realizamos modelos estructurales para estudiar su impacto en la función de las proteínas. Resultados: Identificamos nuevas variantes relacionadas con la DM en Túnez. Las variantes patógenas se encuentran en varios genes MODY y no MODY. Destacamos la presencia de formas sindrómicas de diabetes, incluido el síndrome de Bardet-Biedl, el síndrome de Alström y la resistencia severa a la insulina, así como la presencia de diabetes aislada con penetrancia significativamente reducida para las características relacionadas con el síndrome de Wolfram. También se identificó diabetes idiopática tipo 1 en un paciente. Conclusión: En este estudio, enfatizamos la importancia del cribado genético para la DM en pacientes con antecedentes familiares de diabetes, principalmente entre poblaciones mixtas y subrepresentadas que viven en países de ingresos bajos y medios. Un diagnóstico preciso con investigación molecular de la DM puede mejorar la elección terapéutica para un mejor manejo de los pacientes y sus familias. Se requiere investigación adicional e investigaciones rigurosas para comprender mejor los mecanismos fisiopatológicos de la DM e implementar terapias eficientes que tengan en cuenta el contexto genómico y otros factores relacionados.

Files

pdf.pdf

Files (1.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:db281c6e3413674ee52598b228a33738
1.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التسلسل الكامل يكشف عن متغيرات جديدة لمرض السكري أحادي الجين في تونس: التأثير على التشخيص وإدارة الرعاية الصحية
Translated title (French)
Le séquençage de l'ensemble de l'exome révèle de nouvelles variantes du diabète monogénique en Tunisie : impact sur le diagnostic et la gestion des soins de santé
Translated title (Spanish)
La secuenciación del exoma completo revela nuevas variantes de la diabetes monogénica en Túnez: impacto en el diagnóstico y la gestión sanitaria

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4389727474
DOI
10.3389/fgene.2023.1224284

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Tunisia

References

  • https://openalex.org/W1483247593
  • https://openalex.org/W1798720757
  • https://openalex.org/W1808329789
  • https://openalex.org/W1975301556
  • https://openalex.org/W1986614590
  • https://openalex.org/W1988266403
  • https://openalex.org/W1990643018
  • https://openalex.org/W1991182557
  • https://openalex.org/W1997127825
  • https://openalex.org/W2005815678
  • https://openalex.org/W2016334332
  • https://openalex.org/W2019529279
  • https://openalex.org/W2025360787
  • https://openalex.org/W2043152638
  • https://openalex.org/W2051978340
  • https://openalex.org/W2067166749
  • https://openalex.org/W2078480192
  • https://openalex.org/W2080290415
  • https://openalex.org/W2082315962
  • https://openalex.org/W2082949384
  • https://openalex.org/W2083986466
  • https://openalex.org/W2095965382
  • https://openalex.org/W2105982772
  • https://openalex.org/W2108627006
  • https://openalex.org/W2110459060
  • https://openalex.org/W2127824833
  • https://openalex.org/W2129482953
  • https://openalex.org/W2132123037
  • https://openalex.org/W2134799344
  • https://openalex.org/W2147492493
  • https://openalex.org/W2161968649
  • https://openalex.org/W2169055103
  • https://openalex.org/W2178135853
  • https://openalex.org/W2234956262
  • https://openalex.org/W2239132265
  • https://openalex.org/W2419234444
  • https://openalex.org/W2517303366
  • https://openalex.org/W2570395790
  • https://openalex.org/W2739674591
  • https://openalex.org/W2766547551
  • https://openalex.org/W2804593107
  • https://openalex.org/W2806325382
  • https://openalex.org/W2807099429
  • https://openalex.org/W2809123347
  • https://openalex.org/W2884056088
  • https://openalex.org/W2889752154
  • https://openalex.org/W2910989517
  • https://openalex.org/W2922247502
  • https://openalex.org/W2947236961
  • https://openalex.org/W2963461341
  • https://openalex.org/W3029979731
  • https://openalex.org/W3084642511
  • https://openalex.org/W3116114760
  • https://openalex.org/W3121463345
  • https://openalex.org/W3126930114
  • https://openalex.org/W3136917654
  • https://openalex.org/W3156517366
  • https://openalex.org/W3165668708
  • https://openalex.org/W3196226046
  • https://openalex.org/W3199382991
  • https://openalex.org/W3202164263
  • https://openalex.org/W3202422497
  • https://openalex.org/W4200454061
  • https://openalex.org/W4200592561
  • https://openalex.org/W4283395401
  • https://openalex.org/W4288056241
  • https://openalex.org/W4315436573