Vídeo 5 Plataforma Franklin Alex

Introdução à Plataforma Franklin

Apresentação do Professor e Objetivo da Aula

• Alexandre Augustina Jorge, professor da Faculdade de Medicina da USP, apresenta-se como responsável pela Unidade de Neologia Genética.

• O objetivo é discutir uma visão geral da plataforma de análise chamada Franklin, que será utilizada durante o curso.

Comparação com Outras Plataformas

Alternativas ao Franklin

• Existem várias plataformas que oferecem serviços semelhantes ao Franklin, como VarSome e Sofia.

• A maioria dessas plataformas aceita arquivos FASTQ ou BAI e realiza a chamada de variantes SNVs e CNVs.

Funcionalidades do Franklin

Vantagens do Uso do Franklin

• O Franklin possui uma versão gratuita que permite carregar dados de SNV e CNV, além de realizar a anotação das variantes.

• A interface é amigável e permite fácil acesso às funcionalidades sem necessidade de muitos slides.

Login e Criação de Casos

Processo de Login

• Para acessar a plataforma, é necessário criar uma conta usando um email institucional ou pessoal (Gmail/Hotmail).

Adicionando Novos Casos

• É simples adicionar novos casos através do ícone "New cases", onde os casos podem ser listados para pesquisa ou revisão.

Carregamento dos Dados

Tipos de Dados Carregáveis

• Na versão gratuita, é possível carregar dados de painel, exoma ou genoma para um único caso.

• Os fenótipos devem seguir a ontologia fenotípica humana (HPO), facilitando a busca por termos relacionados.

Análise dos Casos Carregados

Controle de Qualidade

• Após o carregamento dos dados, há uma aba dedicada ao controle de qualidade que analisa cobertura média e variantes homozigotas/heterozigotas.

Identificação das Variantes Relevantes

Seleção Automática de Variantes Clínicas

Lógica da Seleção de Variantes

• A seleção automática de variantes é baseada nas características clínicas e nos dados das variantes, cruzando bancos de dados para identificar aquelas com maior impacto no fenótipo analisado.

• O exoma contém 96.000 variantes em 18.000 genes, mas a análise não se concentra em todas essas variantes devido à complexidade e volume.

Priorização das Variantes

• Durante a atividade, os participantes serão treinados na priorização das variantes relacionadas ao fenótipo específico que estão analisando.

• Ao considerar fenótipos, o sistema pode priorizar variantes associadas a condições específicas, como imunodeficiências.

Filtros e Painéis

• É possível aplicar filtros específicos ou criar painéis personalizados para análises rápidas focadas em genes de interesse.

• A primeira priorização utilizada é a frequência das variantes, considerando dados como 1000 Genomes e outros bancos relevantes.

Análise de Frequência

• Para doenças raras, geralmente nenhuma variante patogênica supera 1% de frequência; recomenda-se usar um filtro entre 1% e 2%.

• Após aplicar filtros iniciais, o número de variantes é reduzido significativamente (de 96.000 para cerca de 4.000).

Qualidade e Cobertura das Variantes

• A probabilidade da variante ser verdadeira é avaliada com base na cobertura mínima recomendada (pelo menos 10 reads).

• O foco deve ser em regiões-alvo do exoma; regiões fora do alvo têm maior chance de falsos positivos.

Refinamento da Análise

• Após aplicar critérios adicionais (como exclusão de variantes sinônimas), o número final de variantes priorizadas fica em torno de 926.

• As análises são iniciadas para determinar quais variantes podem estar relacionadas à condição do paciente.

Filtragem Adicional por Homozigose

• É possível filtrar apenas as variantes presentes em homozigose, especialmente útil quando há histórico familiar relevante.

• Para modelos recessivos, pode-se analisar variações suspeitas que indicam heterozigose composta.

Aplicações Práticas no Franklin

Exemplo de Painel para Achados Acionáveis

Introdução ao Painel de Genes

• O painel específico de SURS é utilizado para reportar variantes patogênicas encontradas em exomas, que devem ser comunicadas à família para ações cabíveis.

• Um filtro pré-configurado puxa uma lista de genes com alta probabilidade de variantes patogênicas, focando em regiões homozigotas e heterozigotas.

Processo de Filtragem e Análise

• A análise pode incluir dados como VCF CNV, permitindo um histórico das ações realizadas durante a filtragem.

• Cada variante é apresentada com informações detalhadas: gene, tipo de variante (ex.: missense), frequência na população e grau de confiança sobre sua veracidade.

Ferramentas e Funcionalidades do Franklin

• Ao clicar na variante, são exibidos dados adicionais como balanço alélico e predições em silico, além da associação com doenças específicas.

• Links diretos para o OMIM facilitam a pesquisa sobre doenças associadas às variantes analisadas.

Avaliação Detalhada das Variantes

• A aba "Variant Assessment" fornece informações sobre domínios conhecidos dos genes e variantes já reportadas no ClinVar.

• O algoritmo do Franklin prioriza variantes baseando-se na relação entre fenótipo associado e a probabilidade da variante ser verdadeira.

Importância da Curadoria e Publicações Relacionadas

• A qualidade dos dados é avaliada através do número de alelos e predições gráficas que ajudam na análise das variantes.

Análise de Variantes Genéticas

Dados sobre Genes e Variantes Patogênicas

• O gene em análise possui informações sobre variantes patogênicas, incluindo quantas são do tipo "loss of function" e quantas são mutações em frames ou deleções.

• É importante verificar a sensibilidade do gene a variantes missense e o escore de insuficiência no Decipher, que fornece dados úteis tanto para diagnóstico quanto para pesquisa.

• A ferramenta mencionada oferece dados de expressão do gene em diferentes tecidos e associações anteriores no ClinVar, permitindo uma análise abrangente das variantes.

Funcionalidades da Ferramenta

• A plataforma permite a classificação automática segundo os critérios ACMG, com possibilidade de modificação e compartilhamento dentro da comunidade Frankl.