Secuenciación de Genomas Completos: ¿próxima herramienta rutinaria de diagnóstico clínico?

En la actualidad existen más de 3.500 enfermedades descritas causadas por alteraciones en un único gen, también denominadas monogénicas. No obstante, la heterogeneidad clínica , fenómeno por el cual se presentan diferentes manifestaciones para una determinada  enfermedad y la heterogeneidad genética,  por la que mutaciones en diferentes genes son responsables de la misma enfermedad, dificultan la utilización de pruebas clínicas rutinarias para su diagnóstico.

En el caso de los recién nacidos, las limitaciones son mayores puesto que, aunque la mayoría de las enfermedades monogénicas mencionadas comienzan a manifestarse durante los primeros 28 días de vida, algunos de los síntomas pueden pasar desapercibidos, o en aquellos casos con síntomas severos, éstos no ser suficientes para determinar las causas genéticas.

En este contexto, la secuenciación del genoma completo se convierte en una poderosa herramienta de diagnóstico, debido a su capacidad para identificar mutaciones patogénicas a través del análisis detallado del genoma del paciente, o de la comparación de su genoma con el de sus padres. Los precios de la secuenciación de un genoma han bajado durante los últimos años, haciendo cada vez más atractiva su incorporación en la práctica clínica. Dos únicas barreras han permanecido: el tiempo necesario para obtener los resultados, factor crítico en casos muy graves o cuando existe un tiempo límite para poder administrar un tratamiento, y la formación en genética y genómica necesaria para interpretar la ingente cantidad de datos genómicos generados tras la secuenciación.

Investigadores del Children’s Mercy Hospital, EEUU, dirigidos por Stephen Kingsmore, desarrollaron en 2012 un protocolo para identificar mutaciones relevantes en el genoma de niños ingresados en la Unidad de Cuidados Intensivos y poder llevar a cabo un diagnóstico molecular en el plazo de 50 horas. El protocolo estaba diseñado especialmente para médicos que no habían recibido formación genética, de forma que para solicitar una prueba genética, los médicos disponían de un programa (SSAGA, de Análisis del Genoma Asistido por Síntomas y Signos, en sus siglas en inglés) en el que podían introducir los síntomas observados. El programa evaluaba qué genes son los mejores candidatos para causar la enfermedad y, una vez obtenido el genoma del paciente, se daba prioridad a las mutaciones en dichos genes. Desde entonces, el grupo de Kingsmore ha secuenciado el genoma de 44 niños enfermos, 28 de los cuales recibieron un diagnóstico y de los que aproximadamente la mitad pudo recibir un tratamiento acorde a su condición.

A partir de octubre el Children’s Mercy Hospital iniciará un proyecto destinado a secuenciar los genomas de cientos de niños para evaluar la viabilidad y los aspectos éticos de este procedimiento, que podría convertirse el algo rutinario para el diagnóstico de enfermedades en recién nacidos. El proyecto comparará la eficacia de la secuenciación del genoma en comparación con las pruebas genéticas y metabólicas convencionales. Además, dada la preocupación sobre el poder de la información genómica, y los aspectos éticos asociados, como la comunicación de información relevante pero no relacionada con el diagnóstico, el proyecto también incluirá un comité ético y la información genética se almacenará de forma anónima en bases de datos seguras.

La secuenciación del genoma completo de pacientes con enfermedades de difícil diagnóstico promete, y de hecho ya lo ha conseguido, a través de numerosos ejemplos, mejorar la capacidad diagnóstica en la práctica clínica. Muchos centros médicos de EEUU ya se plantean su implementación en el próximo año. Entre ellos, el Children’s Mercy Hospital ya planea ofrecer la secuenciación rutinaria en su unidad de cuidados intensivos a finales de año. La pregunta de obligado planteamiento es quién asumirá los costes de la aplicación de esta tecnología. Kingsmore estimaba en 2012 que en esos momentos secuenciar y analizar el genoma de un niño suponía un gasto de más de 10.000 euros, precio considerablemente alejado del objetivo ideal  de los científicos, de 800 euros por genoma.  En la actualidad el precio se ha reducido a más de la mitad, sin embargo, rebajar los costes sigue siendo una de las principales metas de los investigadores.

Por último, pese a  la utilidad de poder disponer de un programa que no necesita que sus usuarios hayan sido formados en el campo de la genética y genómica, para analizar e interpretar los resultados de la secuenciación, conviene recordar y resaltar que la  formación en genética médica va más allá de la interpretación de datos genómicos para establecer un diagnóstico, y también es vital para decidir si es necesario llevar a cabo el test, o aconsejar y asesorar a la familia sobre las implicaciones que conlleva una enfermedad hereditaria.

Referencias:

Baker, M. Rapid test pinpoints newborns’ genetic diseases in days. Nature. 2012. October 03. doi:10.1038/nature.2012.11527

Reardon, S. Fast genetic sequencing saves newborn lives. Nature. 2014. September 30. doi:10.1038/514013ª

Saunders CJ, et al. Rapid whole-genome sequencing for genetic diseasediagnosis in neonatal intensive care units. Sci Transl Med. 2012 Oct3;4(154):154ra135. doi: 10.1126/scitranslmed.3004041.

 

Imagen: DNA synthesis by ynse (flickr.com CC BY 2.0)

Imagen: DNA synthesis by ynse (flickr.com CC BY 2.0)

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