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Variantes genéticas funcionales en exomas humanos

exomas humanos

La medicina de precisión busca y estudiar y caracterizar la variación genética con relevancia clínica para aprovecharla en beneficio de los pacientes.

El genoma humano tiene aproximadamente 3.000 millones de pares de bases, o unidades básicas del ADN. Aunque todas las personas comparten las mismas instrucciones moleculares, codificadas por secuencias específicas del genoma, de forma natural existen variaciones o cambios genéticos, cuya combinación lleva a que no haya dos personas iguales.  Una proporción de esta variabilidad genética está relacionada con aspectos importantes para la salud humana, como por ejemplo el riesgo a desarrollar enfermedades o la respuesta a tratamientos.

La medicina de precisión busca estudiar y caracterizar la variación genética con relevancia clínica para aprovecharla en beneficio de los pacientes. En esta misión, obtener el genoma o exoma (parte codificante del genoma) de los pacientes es tan importante como disponer de datos clínicos y fenotípicos detallados con los que poder correlacionar la información.

Un reciente estudio ha combinado los resultados de la secuenciación del exoma completo de más de 50.000 personas con datos de historiales médicos electrónicos, y encontrado que aproximadamente un 3.5% de los participantes son portadores de variantes genéticas con relevancia clínica sobre las que se puede actuar.

El estudio forma parte del proyecto DiscovEHR, una colaboración entre el Regeneron Genetics Center y el Geisinger Health System, organización de servicios de salud reconocida por la innovadora utilización de registros electrónicos de los historiales médicos. El proyecto está destinado a identificar los factores genéticos que intervienen en las enfermedades humanas y potenciales dianas terapéuticas, así como contribuir a mejorar la medicina de precisión ampliando el número de variantes clínicas reconocidas.

Los investigadores secuenciaron la región codificante de 18.852 genes, en más de 50.000 personas que habían decidido contribuir con muestras de ADN e información clínica a un biobanco con fines de investigación. El análisis de la secuencia reveló que cada individuo tiene una media de 21 variantes raras de pérdida de función, más cientos de otras variantes de pérdida de función comunes. El equipo estimó la distribución y localización de estas variantes y a continuación, cruzó la información sobre las variantes de pérdida de función con diferentes rasgos extraídos de los historiales electrónicos de los participantes, con el fin de evaluar el impacto clínico de dichas variantes. De este modo, encontraron asociaciones clínicas que sugieren dianas terapéuticas en genes relacionados con los niveles de lípidos en sangre, que pueden influir en la salud cardiovascular.

Envejecer de forma sana no está asociado a las variantes genéticas relacionadas con la longevidad, pero sí a variantes que confieren susceptibilidad al Alzhéimer (como APOE) o a enfermedad coronaria. Imagen: Darryl Leja, National Human Genome Research Institute, (https://www.genome.gov).

La combinación de información genómica, con información clínica y bases de datos de consecuencias fenotípicas de la variación genética tiene gran potencial para la medicina de precisión. Imagen: Darryl Leja, National Human Genome Research Institute, (https://www.genome.gov).

“En este estudio encontramos 176.000 variantes genéticas que se predicen como una pérdida parcial o completa de la función génica, que afectan a más del 90% de los genes del genoma,” señala Rick Dewey, director de genética traslacional en el Regeneron Genetics Center y uno de los autores del trabajo.

Además, los investigadores analizaron los exomas de los participantes para identificar variantes patogénicas con potencial clínico localizadas en un conjunto de 76 genes reconocidos por su relación con 27 condiciones médicas. Así, obtuvieron que un 3.5% de los participantes eran portadores de una o más variantes patogénicas en estos genes, variantes sobre las que se puede actuar clínicamente.

Para aquellos participantes del estudio en los que se encontraron variantes patogénicas, los investigadores planean confirmar su presencia en laboratorios clínicos certificados. Posteriormente, personal cualificado del Geisinger Health System comunicará los resultados a los pacientes y sus médicos, junto con el consejo genético adecuado.

Los resultados obtenidos en el trabajo señalan el potencial de la secuenciación a gran escala en combinación con bases de datos clínicos como parte de un sistema integrado de salud, y bases de datos que reflejen el efecto fenotípico de la variación genética. Además, concluyen los autores “ilustran los retos y promesas de la implementación de la medicina genómica.”

Investigación original: Dewey FE, et al. Distribution and clinical impact of functional variants in 50,726 whole-exome sequences from the DiscovEHR study. Science. 2016 Dec 23;354(6319). doi: http://dx.doi.org/10.1126/science.aaf6814

Fuente: Science Publication Highlights the Precision Medicine Approach of Geisinger Health System and the Regeneron Genetics Center. https://webapps.geisinger.org/articles/articles/SciencePublicationHighlights8032.html

 

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