Nueva herramienta ayuda a recopilar información genética útil obtenida de sangre y tejidos de la piel
Crédito: CC0 Public Domain
La secuenciación del ADN se está convirtiendo en un método más común para detectar enfermedades y mejorar la medicina de precisión. Debido a que la secuenciación del ADN no detecta todas las posibles mutaciones causantes de enfermedades, la secuenciación del ARN se usa a menudo para abordar esta importante brecha. Sin embargo, la secuenciación del ARN generalmente se realiza en tejidos clínicamente accesibles de la sangre y la piel y probablemente no represente una vista completa del resto del cuerpo.
Con la esperanza de refinar la utilidad de la secuenciación de ARN, un equipo de investigadores del Hospital Infantil de Filadelfia (CHOP) y la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania revisó una base de datos de resultados de secuenciación de ARN en tejidos no accesibles desde el punto de vista clínico de órganos como el cerebro y el corazón. Esto les ayudó a identificar las diferencias entre los tejidos que estaban bien expresados para ayudar a identificar cuándo los tejidos clínicamente accesibles, como las muestras de sangre y piel, son más útiles y cuándo no. Para ayudar a la secuenciación futura y al diagnóstico, el equipo de estudio también desarrolló un recurso en línea que describe cómo estas diferencias afectan a tejidos y genes de interés específicos. Los hallazgos fueron publicados en línea hoy por la revista Genetics in Medicine.
Los investigadores continúan mejorando la capacidad de las pruebas de secuenciación para detectar mutaciones genéticas que provocan enfermedades. La secuenciación del exoma captura alrededor del 31 % de los trastornos genéticos hereditarios, y la secuenciación del genoma mejora esta tasa entre un 10 % y un 15 %, lo que significa que la mayoría de los pacientes que se someten a este examen no recibirán un diagnóstico molecular adecuado. Una de las principales dificultades es la cantidad de variantes no codificantes que capturan estas pruebas. Estas variantes son capaces de causar enfermedades, pero son difíciles de predecir y, por lo tanto, a menudo son ignoradas por las técnicas de diagnóstico existentes.
Una forma en que estas variantes pueden causar problemas es su capacidad para alterar el empalme del ARN, o el proceso por el cual Las partes no codificantes de los genes se eliminan para que solo las porciones codificantes estén disponibles para crear las proteínas necesarias. Por lo tanto, las variantes que afectan el empalme del ARN pueden alterar la función de las proteínas esenciales, lo que puede provocar enfermedades. La secuenciación del ARN puede ayudar a detectar estas variantes y agregar al conocimiento obtenido de la secuenciación del exoma y el genoma. Sin embargo, la secuenciación del ARN es complicada porque el gen debe expresarse en el tejido de interés y, a menudo, esos tejidos no son accesibles.
«Sabemos que no podemos analizar tejidos en el cerebro, el corazón y ciertos otros órganos con fines de diagnóstico, pero también sabemos que el uso de la secuenciación de ARN en estos tejidos podría revelar información genética importante que de otro modo no podríamos capturar», dijo Elizabeth Bhoj, MD Ph.D., médica asistente de la División de Medicina Humana Genética en CHOP, profesor asistente de pediatría en la Facultad de Medicina Perelman y coautor principal del estudio. «Al estudiar tanto los tejidos disponibles clínicamente como los no disponibles clínicamente, esperábamos que este estudio revelara el verdadero alcance de lo que nos podemos estar perdiendo con los métodos actuales de secuenciación del ARN».
El equipo del estudio cuantificó el empalme del ARN en 801 muestras secuenciadas de ARN de 56 tejidos fetales y adultos diferentes. El equipo identificó los genes y los eventos de empalme en cada tejido no disponible clínicamente, lo que luego permitió a los investigadores determinar cuándo la secuenciación de ARN en cada tejido disponible clínicamente en realidad los representa de manera inadecuada. Luego, el equipo desarrolló su propio recurso en línea, MAJIQ-CAT, para que otros pudieran explorar su análisis en busca de genes y tejidos específicos.
Los investigadores encontraron que el 40,2 % de los tejidos no disponibles clínicamente tienen un empalme de ARN que está representado de manera inadecuada en al menos un tejido clínicamente disponible, y el 6,3 % de los genes tienen corte y empalme representado de manera inadecuada en todos los tejidos clínicamente disponibles. Si bien la mayoría (52,1 %) de estos genes tienen una baja expresión en los tejidos clínicamente disponibles, el equipo de estudio mostró que el 5,8 % está representado de manera inadecuada a pesar de estar bien expresado, lo que representa una porción significativa de los genes de interés que no se capturan de manera adecuada mediante métodos tradicionales. Métodos de secuenciación de ARN.
«Al usar MAJIQ-CAT, los investigadores pueden determinar qué tejidos accesibles, si los hay, representan mejor el empalme de ARN en genes y tejidos de interés», dijo Bhoj. «Si bien esto no soluciona toda la brecha dejada por los métodos actuales de secuenciación del genoma y el exoma, creemos que podemos capturar más genes y determinar cómo afectan la salud humana».
El equipo de investigación se basó en sus diversos antecedentes científicos. este estudio para mejorar el diagnóstico clínico. Bhoj y su laboratorio brindaron experiencia en genética y diagnóstico clínico con la experiencia computacional del laboratorio de Yoseph Barash, Ph.D., profesor asociado en el Departamento de Genética de Penn. El trabajo fue dirigido por Joseph Aicher, MD/Ph.D. estudiante en el programa de Genómica y Biología Computacional en Penn que fue co-tutorado por Bhoj y Barash.
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Se encontró que la secuenciación del genoma es factible e informativa para el tratamiento del cáncer pediátrico Más información: Joseph K. Aicher et al, Mapeo de variaciones de empalme de ARN en tejidos clínicamente accesibles y no accesibles para facilitar la enfermedad mendeliana diagnóstico mediante RNA-seq, Genetics in Medicine (2020). DOI: 10.1038/s41436-020-0780-y Información de la revista: Genetics in Medicine
Proporcionado por Children’s Hospital of Philadelphia Cita: Nueva herramienta ayuda a recopilar información genética útil obtenido de sangre, tejidos de la piel (8 de abril de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-04-tool-genetic-blood-skin-tissues.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.