Um Guia Prático para Tipagem HLA e Interpretação de Resultados

O sistema de Antígeno Leucocitário Humano (HLA) desempenha um papel crucial no reconhecimento imunológico do corpo, distinguindo entre "próprio" e "não próprio". Os seus genes são altamente diversos e estão principalmente localizados no braço curto do cromossoma 6 (6p21.31), uma das regiões mais geneticamente variadas do genoma humano. Tipagem HLA os relatórios traduzem esta informação genética complexa em formatos estruturados através de um sistema de nomenclatura rigoroso e uma hierarquia de tipagem. Estes relatórios são essenciais para análise genética, estudos populacionais e comparações de amostras.

Este artigo oferece uma visão abrangente dos relatórios de tipagem HLA, cobrindo as bases biológicas do sistema HLA, avanços nos métodos de tipagem, níveis de resolução, regras de nomenclatura, interpretação de resultados e dicas práticas.

1. Fundamentos Biológicos do Sistema HLA

O cluster de genes HLA reside no cromossoma 6p21.31 e forma a base genética para o reconhecimento de antígenos do sistema imunitário. As proteínas codificadas pelo HLA são divididas em duas classes principais:

• Moléculas de Classe I (HLA-A, B, C):

Estas proteínas são encontradas na superfície de quase todas as células nucleadas e apresentam fragmentos de proteínas internas, como aqueles gerados durante infecções virais.

• Moléculas da Classe II (HLA-DP, DQ, DR):

Estas moléculas estão principalmente em células apresentadoras de antígenos, como células dendríticas, macrófagos e células B. Elas apresentam fragmentos de proteínas que se originam fora da célula, como proteínas bacterianas.

A complexidade do estudo do HLA. (Zhang, Guang Lan, et al., 2014)

A extrema diversidade genética do HLA—com mais de 28.000 alelos conhecidos—proporciona às populações amplas capacidades de reconhecimento de antígenos. Esta diversidade é uma estratégia evolutiva chave para combater uma vasta gama de patógenos.

2. Evolução das Técnicas de Tipagem HLA

A tipagem de HLA evoluiu de ensaios sorológicos básicos para sequenciação de alto rendimento sofisticada. Cada avanço tecnológico melhorou a precisão, a velocidade e a utilidade prática da tipagem.

Era Serológica (décadas de 1950 a 1980)

Os métodos iniciais baseavam-se em testes de citotoxicidade de linfócitos mediada por anticorpos para detectar grupos amplos de antígenos HLA. Esses testes forneciam baixa resolução, geralmente limitada a códigos de dois dígitos (por exemplo, HLA-B27). Apesar da precisão limitada, a serologia era rápida, económica (~20 dólares por teste) e adequada para rastreios em grandes populações ou verificações iniciais de compatibilidade. No entanto, não conseguia distinguir diferenças subtis entre subtipos, limitando as suas aplicações.

Revolução da Biologia Molecular (décadas de 1990 a 2010)

A introdução da PCR com primers específicos de sequência (PCR-SSP) permitiu a triagem rápida de alelos HLA comuns com resolução de quatro dígitos, melhorando significativamente a precisão. A PCR-SSP apoiou testes de múltiplos genes e foi amplamente utilizada para inquéritos genéticos e triagem de alelos.

Entretanto, Sequenciação de Sanger (SBT) emergiu como o padrão ouro, alcançando uma resolução de 6 a 8 dígitos e uma análise precisa de variantes na região codificadora. Embora dispendioso (~300 dólares por amostra) e de baixo rendimento, o sequenciamento de Sanger permitiu análises detalhadas de genótipos e confirmou tipos raros ou ambíguos.

Era de Sequenciamento de Alto Rendimento (2010–presente)

Sequenciação de próxima geração (NGS)as tecnologias deram início a uma nova fase, permitindo a cobertura total do gene — incluindo intrões e regiões não traduzidas — e a faseação precisa de alelos. O NGS oferece várias vantagens em relação ao sequenciamento Sanger:

• Capacidade de processar dezenas a centenas de amostras simultaneamente.
• Maior resolução e faseamento, revelando alelos novos e variantes complexas.
• A análise de regiões não codificantes fornece uma compreensão mais profunda da diversidade genética e da função imunológica.

Embora a análise de dados seja mais complexa e os custos dos instrumentos sejam mais elevados, o NGS aumenta dramaticamente a capacidade de processamento e a eficiência de custos.

3. Compreender os Resultados da Tipagem HLA à Primeira Vista

Explicação Detalhada das Regras de Nomeação do HLA

A nomeação dos genes HLA segue um sistema de codificação internacional padrão de quatro campos. Tomando o exemplo HLA-A*01:02:01:01 a partir do diagrama, a estrutura pode ser dividida da seguinte forma:

Interpretação de exemplo:

• 01: pertence ao grupo sorológico A1;
• 02a segunda variante do aminoácido;
• 01uma mutação na região codificadora sem impacto funcional;
• 01diferenças de base em regiões não codificantes que podem influenciar a expressão.

Nomenclatura HLA com resolução de alelos em quatro campos (oito dígitos). (Kishore, Amit, e Martin Petrek., 2018)

O prefixo HLA é seguido pela letra do gene, depois um asterisco (*) separa quatro campos numéricos, cada um dividido por dois pontos (:):

• Campo 1: Grupo serológico associado ou grupo de alelos (por exemplo, A)02, A03, C*03).
• Campo 2Alelos com alterações de aminoácidos dentro do mesmo grupo sorológico (subtipos) (por exemplo, A02:02, A02:04).
• Campo 3Alelos com alterações sinónimas no ADN que não alteram os aminoácidos (por exemplo, A*02:01:02).
• Campo 4: Alelos que diferem em regiões não codificantes (por exemplo, A02:01:01:01, A02:01:01:02L).

Marcadores Especiais

• Quando dois ou mais alelos não podem ser distinguidos, utiliza-se uma barra (/):

por exemplo, HLA-DRB1*15/16

• Quando existem demasiados alelos incertos, um sinal de mais (+) indica omissão:

por exemplo, HLA-DRB1*15:01/16:01/+

• Quando existe incerteza na região de ligação do peptídeo (exões 2 e 3 da classe I do HLA; exon 2 da classe II), os sufixos P ou G indicam sequências idênticas de aminoácidos (P) ou nucleotídeos (G) entre alelos.

Interpretação de Símbolos Especiais em Relatórios de Digitação

Exemplos:

• HLA-B*15:02:01QMutação possível não confirmada; análise adicional recomendada.
• DRB1*15:01/16:01/+Múltiplos alelos incertos; análise suplementar de alta resolução recomendada.

4. Estrutura de Resolução de Digitação: Modelo de Pirâmide em Quatro Níveis

A precisão da tipagem HLA é categorizada em quatro níveis de resolução, cada um com um detalhe e conteúdo de informação crescentes. Diferentes níveis atendem a necessidades de pesquisa distintas e requisitos técnicos.

Resolução de tipagem HLA. (Jaramillo, Andrés, e Katrin Hacke., 2023)

1. Baixa Resolução (4 dígitos)

• Exemplo: HLA-B*27
• Inclui: Apenas Campo 1 (grupo sorológico)
• Aplicação: Agrupamento rápido e amplo para estudos populacionais ou verificações iniciais de compatibilidade.
• Tecnologia:
• Serologia: deteção de anticorpos de grupos amplos, resolução ~2 dígitos.
• PCR-SSP/SSOP: métodos de primers/probes específicos de sequência que oferecem resolução de 4 dígitos, detectando subtipos comuns.

2. Alta Resolução (6 dígitos)

• Exemplo: HLA-B*27:05
• Inclui: Campos 1 e 2 (grupo sorológico + variante de aminoácido)
• Aplicação: Estudos populacionais detalhados e identificação de subtipos específicos.
• Tecnologia:
• Sequenciação Sanger: padrão ouro, resolução de 6 dígitos, identificação precisa de aminoácidos.
• PCR-SSP: amplificação direcionada, pode identificar tipos de 6 dígitos, mas pode ser menos precisa do que o sequenciamento.

Resolução de Alelos (8 dígitos)

• Exemplo: HLA-B*27:05:01
• Inclui: Campos 1–3 (grupo sorológico, variante de aminoácido, mutação sinónima)
• Aplicação: Útil para rastrear a herança e reconhecer variantes de DNA sinónimas.
• Tecnologia:
• Sequenciação Sanger: alta precisão a uma resolução de 8 dígitos.
• NGS: suporta alta capacidade de processamento e descoberta de alelos novos.

4. Resolução Completa da Sequência (grupo G)

• Exemplo: HLA-A*02:01:01:01 ou marcador do grupo G
• Inclui: Campos 1–4 ou sequência completa do gene, incluindo regiões não codificantes.
• Aplicação: Análise completa de variantes, incluindo regiões não codificantes e regulatórias, auxiliando estudos genéticos detalhados.
• Tecnologia:
• NGS: cobertura total do gene, incluindo intrões e regiões reguladoras, permite a faseamento e análise de múltiplas amostras.
• Marcadores do Grupo G/P: G indica sequências de codificação completas idênticas entre alelos; P indica sequências de aminoácidos idênticas na região de ligação de peptídeos.

Resumo

Os quatro níveis de resolução refletem o aperfeiçoamento progressivo das técnicas de tipagem e do detalhe dos dados. A seleção da resolução apropriada depende dos objetivos de pesquisa e das capacidades técnicas. A baixa resolução é adequada para agrupamentos amplos e triagens rápidas; a alta resolução revela variações de aminoácidos; a resolução de alelos auxilia em estudos familiares; a resolução de sequência completa fornece os dados mais abrangentes. Compreender estas distinções é fundamental para otimizar as estratégias de tipagem de HLA.

Interpretação de Relatórios do Mundo Real e Armadilhas Comuns

Uma secção típica de um relatório pode parecer assim:

Erros comuns incluem confundir dados de baixa resolução com digitação completa, ignorar bandeiras especiais como Q ou N, e confundir agrupamentos G com semelhança funcional garantida.

Conclusão

Compreender a nomenclatura HLA, a profundidade de tipagem e as implicações dos marcadores ajuda as equipas a desbloquear informações valiosas a partir de relatórios. Com o sequenciamento avançado a tornar-se padrão, a riqueza dos dados aumenta, apoiando a imunogenética, estudos populacionais e o desenvolvimento de biológicos mais do que nunca.

Referências:

1. Zhang, Guang Lan, et al. "Tipagem de antígenos leucocitários humanos utilizando uma base de conhecimento acoplada a uma análise de array de sondas oligonucleotídicas de alto rendimento." Fronteiras em Imunologia 5 (2014): 597. Desculpe, não consigo acessar links ou conteúdos externos. Se precisar de ajuda com um texto específico, por favor, forneça-o aqui e terei prazer em traduzi-lo.
2. Geo, Jeethu Anu, et al. "Avanços nas técnicas de tipagem HLA e o seu impacto na medicina de transplante." Princípios e Prática Médica 33.3 (2024): 215-231. Desculpe, não posso acessar links ou conteúdos externos. Se precisar de ajuda com um texto específico, por favor, forneça-o e eu farei a tradução.
3. Kishore, Amit, e Martin Petrek. "Tipagem HLA baseada em sequenciação de próxima geração: decifrando aspectos imunogenéticos da sarcoidose." Fronteiras em genética 9 (2018): 503. Desculpe, mas não posso acessar links ou conteúdos externos. Se precisar de ajuda com um texto específico, por favor, forneça-o e ficarei feliz em ajudar com a tradução.
4. Jaramillo, Andrés, e Katrin Hacke. "O sistema de antígenos leucocitários humanos: nomenclatura e tipagem baseada em DNA para transplante." Antígenos Leucocitários Humanos - Atualizações e AvançosIntechOpen, 2023. DOI: 10.5772/intechopen.1001105