11 lecturas recomendadas para ponerse al día en Genética Médica y Medicina Genómica

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

El área de la Genética Médica y Medicina Genómica evoluciona sin descanso. Desde Genética Médica News, hacemos una selección de lecturas para actualizarse y ponerse al día en la materia.

 

La incorporación de la genómica y consejo genético en la práctica clínica está cada vez más cerca de convertirse en algo rutinario.

La incorporación de la genómica y consejo genético en la práctica clínica está cada vez más cerca de convertirse en algo rutinario.

Integración de la genómica en la práctica clínica

Recommendations for the integration of genomics into clinical practice. Bowdin S, et al. Genet Med. 2016 Nov;18(11):1075-1084. doi: http://dx.doi.org/10.1038/gim.2016.17

Los rápidos avances en las técnicas y análisis genético de las últimas décadas han llevado a una nueva forma de aproximación a las enfermedades con base genética. Sin embargo, la incorporación de herramientas genéticas como la secuenciación de genomas o exomas al terreno clínico, todavía presenta algunas limitaciones prácticas y retos a los que hacer frente. El trabajo resume las conclusiones de un comité de expertos en Genética Clínica sobre la integración de la genómica a la práctica clínica y considera aspectos relacionados con las pruebas genéticas de diagnóstico, su interpretación y utilización para los pacientes.

 

Técnicas de secuenciación del ADN

Coming of age: ten years of next-generation sequencing technologies.  Goodwin S, et al. Nat Rev Genet. 2016 May 17;17(6):333-51. doi: http://dx.doi.org/10.1038/nrg.2016.49

La secuenciación de ADN es sin duda la principal herramienta dentro del campo del diagnóstico genético. Aunque el objetivo y resultado final –la secuencia de ADN –sigue siendo el mismo, las tecnologías de secuenciación han experimentado importantes cambios desde su desarrollo inicial, o desde la publicación del primer genoma humano en 2003. En los últimos años se ha producido una reducción radical en el coste de secuenciar ADN y se han diseñado estrategias para secuenciar fragmentos de ADN de gran longitud, regiones de gran complejidad en el genoma o incluso ARN.

Esta revisión repasa los diferentes métodos de secuenciación genómica disponibles en la actualidad (secuenciación por ligación, secuenciación por síntesis, aproximaciones en tiempo real y sintéticas para leer fragmentos de gran longitud) con sus ventajas y limitaciones, las plataformas comerciales que los implementan y sus aplicaciones.

 

Variantes genéticas modificadoras con relevancia para la salud humana

Protective alleles and modifier variants inhuman health and disease. Harper AR, Nayee S, Topol EJ. Nat Rev Genet. 2015 Dec;16(12):689-701. doi: http://dx.doi.org/10.1038/nrg4017

Entender los mecanismos moleculares que protegen al organismo de las enfermedades puede aportar información con gran relevancia para la salud de las personas. En este trabajo, Eric Topol y colaboradores analizan la importancia de los alelos protectores o variantes genéticas modificadoras en el contexto de diferentes enfermedades y los métodos para detectarlas, todo ello con el objetivo de desarrollar agentes terapéuticos.

 

No todos los pacientes responden del mismo modo al tratamiento con un fármaco. La farmacogenética estudia cómo las diferentes variantes genéticas de las personas influyen en su respuesta a los fármacos. Imagen: A.Tolosa (MedigenePress S.L.).

La medicina de precisión utiliza información genética de los pacientes para tomar decisiones sobre su tratamiento o cuidado. Imagen: A.Tolosa (MedigenePress S.L.).

Genética para medicina personalizada

Seven Questions for Personalized Medicine. Joyner MJ, Paneth N. JAMA. 2015 Sep 8;314(10):999-1000. doi: http://dx.doi.org/10.1001/jama.2015.7725

La medicina personalizada persigue poder tratar a un paciente según sus características, necesidades y preferencias individuales. Con el nuevo conocimiento del genoma humano y su relación con las enfermedades, se ha generado un gran interés en incorporar la información genética del paciente como una característica más a tener en cuenta a la hora de estimar su tratamiento.

En el trabajo, los investigadores plantean varias preguntas relacionadas con el futuro de la medicina personalizada, sus posibilidades, implicaciones sobre el diseño de ensayos clínicos y cuestiones relativas a su financiación y repercusión sobre la salud pública.

 

Medicina de precisión en oncología: la genómica en cáncer de pulmón

Clinical Implications of Genomic Discoveries in Lung Cancer. Swanton C, Govindan R. N Engl J Med. 2016 May 12;374(19):1864-73. doi: http://dx.doi.org/10.1056/NEJMra1504688

Si hay un campo en el que la medicina de precisión está empezando a despuntar, este es sin duda el de la oncología.

En este artículo Charles Swanton y Ramaswamy Govindan repasan los resultados de los principales estudios genómicos llevados a cabo en los tres tipos de cáncer de pulmón más frecuentes y evalúan su potencial clínico de cara al manejo de la enfermedad en los pacientes.

Los investigadores repasan todas las alteraciones genéticas y epigenéticas identificadas hasta la fecha en el adenocarcinoma, carcinoma de células escamosas y carcinoma microcítico de pulmón y resumen los datos de evolución de las diferentes poblaciones de células tumorales y la heterogeneidad interna de los tumores. Por último, detallan los últimos progresos en la  identificación de dianas moleculares terapéuticas, diseño de marcadores para predecir la respuesta a la inmunoterapia y la utilización de biopsias líquidas para analizar la evolución del cáncer de pulmón.

 

Metástasis de cáncer de pulmón. Imagen: Scott Wilkinson, Adam Marcus, National Cancer Institute \ Winship Cancer Institute of Emory University.

Metástasis de cáncer de pulmón. Imagen: Scott Wilkinson, Adam Marcus, National Cancer Institute \ Winship Cancer Institute of Emory University.

Aproximación de la genómica al estudio de la resistencia a fármacos en cáncer

Understanding the Genetic Mechanisms of Cancer Drug Resistance Using Genomic Approaches. Hu X, Zhang Z. Trends Genet. 2016 Feb;32(2):127-37. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.tig.2015.11.003

La aparición de resistencia a la terapia es una de las principales limitaciones de muchos de los tratamientos actuales contra el cáncer. Tras el duro trabajo de identificar dianas moleculares concretas e iniciar terapias dirigidas basadas en ellas, en muchos casos, aunque el tratamiento funcione inicialmente, aparecen células tumorales resistentes que contribuyen a la recaída y nueva progresión del tumor.

En el trabajo Xueda Hu y Zemin Zhang repasan los principales mecanismos moleculares y genéticos conocidos de resistencia a las terapias dirigidas y las estrategias genómicas diseñadas para investigar estos procesos e identificar nuevas dianas terapéuticas.

 

Medicina de precision en cardiología

Precision medicine in cardiology. Antman EM, Loscalzo J. Nat Rev Cardiol. 2016 Oct;13(10):591-602. doi: http://dx.doi.org/10.1038/nrcardio.2016.101

Las enfermedades cardiovasculares siguen siendo una de las principales causas de muerte en todo el mundo. Los factores genéticos juegan un papel importante en las enfermedades cardiológicas, tanto en su aparición y progresión como en la respuesta al tratamiento, por lo que el campo de la cardiología es un área de especial interés para la medicina personalizada.

Elliott Antman y Joseph Loscalzo llevan a cabo una revisión sobre el funcionamiento de la medicina en cardiología y los cambios específicos que deberían hacerse para poder utilizar la información genética al servicio de los pacientes con enfermedades cardiológicas. Los investigadores señalan cómo la medicina de precisión puede contribuir a facilitar el descubrimiento de nuevos biomarcadores y mejorar la eficiencia de la investigación clínica y explican cómo en el futuro, los pacientes dejarán de ser una entidad pasiva y participarán de forma activa en la aportación de información y toma de decisiones.

 

Imagen: Ernesto del Aguiila, (National Human Genome Research Institute, NIH, EE.UU. www.genome.gov).

Las biopsias líquidas ofrecen aplicaciones muy prometedoras en el campo diagnóstico. Imagen: Ernesto del Aguiila, (National Human Genome Research Institute, NIH, EE.UU. www.genome.gov).

Ventajas y desventajas de las biopsias líquidas

The Long and Short of Circulating Cell-Free DNA and the Ins and Outs of Molecular Diagnostics. Jiang P, Lo YM. Trends Genet. 2016 Jun;32(6):360-71. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.tig.2016.03.009

El descubrimiento del ADN libre circulante en plasma sanguíneo abrió hace unos años, una prometedora vía para llevar a cabo diagnóstico molecular sin necesidad de pruebas invasivas. Las llamadas biopsias líquidas están basadas en la detección de pequeñas moléculas de ADN tumoral libre procedente de células tumorales, en el plasma sanguíneo de pacientes con cáncer. Del mismo modo, pequeños fragmentos de ADN de origen fetal circulan por el torrente sanguíneo de la madre embarazada, y  pueden ser utilizados para estimar la posibilidad de alteraciones cromosómicas en el feto.

En el artículo se repasan los métodos para determinar y analizar la presencia de ADN tumoral circulante o ADN fetal en el plasma de pacientes de cáncer o embarazadas y se discuten las aplicaciones diagnósticas del análisis del ADN circulante.

 

Sistema de edición genómica CRISPR

CRISPR-Based Technologies for the Manipulation of Eukaryotic Genomes. Komor AC, et al. Cell. 2016 Nov 15. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.10.044

El Sistema de edición genómica CRISPR es considerado uno de los avances tecnológicos más importantes de los últimos años. Su precisión, facilidad de diseño y versatilidad lo han convertido en una de las herramientas más utilizadas en investigación. CRISPR puede ser utilizado para modificar el genoma de una célula o embrión y crear líneas celulares o embriones modificados. Otras aplicaciones en desarrollo son la modificación del ARN e incluso del epigenoma de una célula.

En el artículo Alexis C Komor y colaboradores resumen las tecnologías basadas en CRISPR y sus aplicaciones en investigación básica, biotecnología y desarrollo de terapias.

 

Interpretación de variantes genéticas

Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology. Richards S, et al. Genet Med. 2015 May;17(5):405-24. doi: http://dx.doi.org/10.1038/gim.2015.30

El Colegio de Genética y Genómica Médicas (ACMG, en sus siglas en inglés) publica periódicamente  estándares y recomendaciones para la interpretación de variantes genéticas en los laboratorios clínicos o la presentación de resultados de análisis genéticos a los pacientes.

El artículo que recomendamos constituye un excelente recurso para los profesionales de la genética médica por varias razones. En primer lugar, los autores proponen un marco conceptual común para los diferentes laboratorios, con el objetivo de que la información disponible sea clara y comprensible para todos. En segundo lugar, incluye listados de bases de datos de gran utilidad para obtener información sobre variantes y programas de predicción in silico. Por último, el trabajo sugiere criterios para interpretar las variantes genéticas identificadas en un análisis genómico y formas de presentación de los resultados por parte de los laboratorios.

Otras actualizaciones más recientes del ACMG están relacionadas con la comunicación de resultados secundarios o la interpretación de variantes genéticas en cáncer.

 

La combinación de historiales médicos electrónicos y resultados de pruebas genéticas tiene el potencial de permitir adaptar el tratamiento a cada paciente. Imagen: Larry Leja. https://www.genome.gov/.

James R. Lupski evalúa los pasos que han llevado a la utilización de la genética y genómica en el área clínica . Imagen: Larry Leja. https://www.genome.gov/.

La genómica clínica bajo la perspectiva de un investigador

Clinical genomics: from a truly personal genome viewpoint. Lupski JR. Hum Genet. 2016 Jun;135(6):591-601. doi: http://dx.doi.org/10.1007/s00439-016-1682-6

En este trabajo James R. Lupski evalúa desde su punto de vista como investigador del Baylor College of Medicine los pasos que han llevado a la utilización de la genética y genómica en el área clínica. A través de su propia experiencia como paciente e investigador de la enfermedad Charcot-Marie-Tooth, Lupski narra cómo decidió secuenciar su propio genoma y cómo esto permitió identificar la causa genética concreta de la enfermedad en su familia, además de identificar variantes genéticas interesantes en relación a la respuesta al tratamiento a fármacos (información relevante para el investigador que podría necesitar tratamiento para un carcinoma en la base de la lengua que había metastatizado hacia el cuello).

Lupski expresa también su visión de la secuenciación clínica de exomas completos, destacando las lecciones aprendidas de los estudios llevados a cabo en su laboratorio de investigación y planteando los restos a los que todavía se enfrenta.

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1 Response

  1. Francisco Vaquero Cajal. dice:

    Si tuviese mas tiempo y pudiese abarcar más la estudiaría en profundidad

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