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.