¿Cuándo es aconsejable la secuenciación del genoma?
Genetistas humanos realizan un estudio clínico de referencia para el diagnóstico de enfermedades genéticas
Científicos del Instituto Broad del MIT y Harvard, la Facultad de Medicina de Harvard y el Centro Médico de la Universidad de Leipzig (UKL) han demostrado en dos cohortes independientes de pacientes cuándo una secuenciación genómica es beneficiosa en el diagnóstico de enfermedades genéticas. El estudio publicado conjuntamente aporta valiosas ideas para la práctica diagnóstica basadas en un amplio conjunto de datos procedentes de la investigación y las aplicaciones clínicas. Los investigadores han presentado sus conclusiones en The New England Journal of Medicine.
Las mutaciones genéticas en el ADN humano pueden impedir la correcta formación de proteínas que desempeñan funciones importantes en el organismo. Esto puede dar lugar a trastornos graves que causan enfermedades o incluso discapacidades. Muchas de estas enfermedades ya se conocen y pueden atribuirse a genes concretos. Para diagnosticarlas, los médicos utilizan un procedimiento estándar conocido como secuenciación del exoma. Consiste en analizar los segmentos del ADN humano directamente responsables de la correcta formación de proteínas. Esta parte codificante, el exoma, sólo constituye alrededor del 1% del ADN total, pero es especialmente relevante.
"Sin embargo, en dos tercios de los casos, el análisis del exoma no conduce a un diagnóstico, lo que plantea la cuestión de qué hacer a continuación", afirma el profesor Rami Abou Jamra. Es catedrático de Genómica Médica de la Universidad de Leipzig y jefe de Diagnóstico Genético del Instituto de Genética Humana del Centro Médico de la Universidad de Leipzig (UKL). "Para los pacientes y sus familias, un diagnóstico claro significa mucho: no sólo confirma que la enfermedad no es culpa suya, sino que también allana el camino para el reconocimiento público y, en la medida de lo posible, el tratamiento personalizado", afirma el doctor.
Para evaluar las ventajas de la secuenciación del genoma en comparación con la del exoma, científicos del Instituto Broad del MIT y Harvard y de la Facultad de Medicina de Harvard en Boston analizaron a 744 familias. Se trataba de niños enfermos con una presunta enfermedad genética y sus padres. En algunas de ellas ya se había realizado la secuenciación del exoma y no se había podido obtener un diagnóstico. El Instituto de Genética Humana de Leipzig utilizó la secuenciación del genoma para analizar 350 familias de una cohorte independiente de pacientes en los que la secuenciación del exoma no había arrojado ninguna luz. Los primeros 78 casos se incluyeron en el estudio conjunto con los investigadores de Boston.
Mediante una técnica denominada secuenciación de lectura corta, se cortó y leyó el ADN completo, es decir, el genoma, de todas las familias en miles de millones de pequeños fragmentos. Los investigadores analizaron los datos con programas y algoritmos bioinformáticos.
"En comparación con la secuenciación del exoma, la secuenciación del genoma aportó claridad en un 8% adicional de los casos: es decir, bastante más", explica el profesor Rami Abou Jamra, que dirigió el estudio en Leipzig. "Este método es especialmente útil si una mutación genética que causa una enfermedad se debe a la ausencia de segmentos muy pequeños de ADN, al alargamiento de secuencias inespecíficas o si la mutación no se localiza en absoluto en la parte codificante", afirma el investigador, y añade: "En la secuenciación del exoma, las regiones codificantes se extraen del ADN en el laboratorio y se enriquecen químicamente, lo que desgraciadamente conlleva una pérdida de calidad y de información". Pero es precisamente esta información la que podría aportar pistas cruciales. Además, los segmentos de genes fuera del exoma también tienen funciones importantes, como regular mecanismos que controlan la síntesis de proteínas. Estos segmentos pasan completamente desapercibidos para el análisis del exoma. En última instancia, los investigadores esperan identificar nuevos patrones y mecanismos de enfermedad mediante un examen exhaustivo de todo el genoma.
"Nuestros datos sugieren que la secuenciación del genoma debería utilizarse más rápidamente, sobre todo cuando la secuenciación del exoma no ha aportado claridad", afirma el profesor Rami Abou Jamra. "En el pasado, no había certeza en la literatura sobre cuándo era aconsejable la secuenciación del genoma. Ahora, gracias en parte al trabajo realizado en Leipzig, el gran conjunto de datos obtenidos demuestra que los resultados son definitivamente viables para su aplicación clínica", afirma el científico.
Como señala el profesor Rami Abou Jamra, otra ventaja de la secuenciación del genoma, aunque actualmente sigue siendo unas dos veces y media más cara que la secuenciación del exoma, es a largo plazo: en todo el mundo se descubren y documentan nuevas mutaciones genéticas asociadas a enfermedades, lo que significa que, una vez que se dispone de los datos de la secuenciación del genoma, éstos pueden reexaminarse fácilmente a la luz de los nuevos conocimientos.
¿Y qué será lo próximo? "Leeremos más genomas, y lo haremos todo con una técnica aún más reveladora llamada secuenciación de lectura larga", dice un encantado profesor Abou Jamra. "Queremos descifrar todas las enfermedades genéticas".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Monica H. Wojcik, Gabrielle Lemire, Eva Berger, Maha S. Zaki, Mariel Wissmann, Wathone Win, Susan M. White, Ben Weisburd, Dagmar Wieczorek, Leigh B. Waddell, Jeffrey M. Verboon, Grace E. VanNoy, Ana Töpf, Tiong Yang Tan, Steffen Syrbe, Vincent Strehlow, Volker Straub, Sarah L. Stenton, ... Michael Talkowski, Christina Austin-Tse, Rami Abou Jamra, Heidi L. Rehm, Anne O’Donnell-Luria et al.; "Genome Sequencing for Diagnosing Rare Diseases"; New England Journal of Medicine, Volume 390
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