Insufficienza ovarica prematura non sindromica associata a mutazione monoallelica di LIG4 tramite haploinsuffienza

Lo studio rappresenta un'investigazione sistematica del ruolo di LIG4 nell'insufficienza ovarica prematura non sindromica (POI), una condizione eterogenea caratterizzata da perdita della funzione ovarica prima dei 40 anni. La metodologia combina sequenziamento dell'esoma intero in una famiglia multi-generazionale con analisi funzionali approfondite. La famiglia studiata è una coorte Han cinese con segregazione mendeliana della mutazione frameshift c.1271_1275del in LIG4, che co-segregava con i soggetti affetti. La modellazione strutturale basata su AlphaFold ha predetto la troncatura della regione C-terminale di interazione con XRCC4, suggerendo perdita funzionale. Gli esperimenti funzionali hanno caratterizzato la mutante attraverso studi di stabilità proteica, localizzazione cellulare e capacità di riparazione del danno. Negli esperimenti con cellule KGN (cellule della granulosa ovarica) e 293T knockout per LIG4, sono stati osservati: riduzione della viabilità cellulare, aumento dell'apoptosi basale e post-danno (indotto da bleomicina), ritardo nella riparazione delle rotture a doppio filamento (DSBs), e alterazione dell'omeostasi cellulare. L'analisi di reti di co-espressione su single-cell RNA-seq ha rivelato arricchimento di pathways correlati: anemia di Fanconi, segnalazione fosfatidilinositolo 3-chinasi, e metabolismo dei glicani. Questi dati suggeriscono che l'haploinsuffienza di LIG4 compromette la riparazione dei danni al DNA e interrompe pathway molecolari critici per la maturazione e sopravvivenza dell'oocita. Nel contesto clinico, il difetto nel pathway NHEJ potrebbe rappresentare un meccanismo biologico sottostante la POI, con implicazioni per lo sviluppo di interventi terapeutici mirati al potenziamento della riparazione del DNA nelle cellule germinali.