Tecnología robótica acelera clasificación de genes de arritmia
Crédito: CC0 Dominio público
Investigadores del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt han utilizado tecnología robótica de alto rendimiento para estudiar y clasificar rápidamente variaciones en un gen relacionado con trastornos del ritmo cardíaco y afecciones cardíacas.
Los hallazgos, publicados en el American Journal of Human Genetics, respaldan el uso continuo de la tecnología para comprender las mutaciones genéticas y mejorar la precisión y el alcance de la medicina genética.
«Nos gustaría poder utilizar la secuenciación del genoma para encontrar mutaciones que pongan a las personas en riesgo de enfermedad, con el fin de prevenir enfermedades. Pero esta idea de medicina genética o de precisión no funciona bien cuando no conocemos el impacto de las mutaciones que encontramos», dijo Andrew. Glazer, Ph.D., becario postdoctoral en el Vanderbilt Center for Arrhythmia Research and Therapeutics y autor principal del estudio actual.
Glazer trabaja con Dan Roden, MD, vicepresidente sénior de medicina personalizada en VUMC , que estudia los síndromes de arritmia hereditaria que aumentan el riesgo de muerte súbita cardíaca de un individuo.
En el estudio actual, su equipo se centró en el gen del canal de sodio cardíaco, SCN5A. Las mutaciones que causan la pérdida parcial o completa de la función de los canales de sodio son la causa genética más común del síndrome de Brugada. El riesgo de muerte cardíaca súbita asociada con el síndrome de Brugada en personas con mutaciones causantes de la enfermedad se puede reducir con monitoreo cardíaco adicional, medicamentos y desfibriladores implantables.
El desafío es que la mayoría de las 1712 mutaciones que se han detectado identificados en SCN5A son «variantes de significado incierto», dijo Glazer. «Eso básicamente significa que no estamos seguros de si causan enfermedades o no. Es posible que causen enfermedades; es posible que no. No lo sabemos».
El «estándar de oro» para estudiar la función de los canales iónicos es una técnica llamada electrofisiología de pinzamiento de parche. Sin embargo, hasta hace poco tiempo, esta herramienta era lenta, laboriosa y técnicamente desafiante. Ahora, existen sistemas automatizados de electrofisiología de abrazadera de parche robótico que permiten evaluaciones de alto rendimiento de la función del canal iónico.
Vanderbilt recibió una subvención de Instrumentación de alto nivel (HEI) de los Institutos Nacionales de Salud en 2018 para comprar un sistema de electrofisiología. Dave Weaver, Ph.D., profesor asociado de Farmacología y director científico de High-Throughput Screening Facility, fue el investigador principal de la subvención HEI.
Vanderbilt es uno de los pocos centros académicos con una alta de electrofisiología de alto rendimiento, y los estudios actuales son los primeros en informar que lo usaron.
«Ese sistema realmente permitió la ciencia porque pudimos estudiar muchos mutantes en muchas células replicadas con relativa rapidez», dijo Glazer. .
Los investigadores evaluaron 83 variantes en SCN5A, 10 de las cuales se habían caracterizado previamente como controles. Identificaron 44 nuevas variantes de pérdida parcial o total de función y reclasificaron 49 de 61 variantes de significado incierto. También utilizaron modelos estructurales para identificar los posibles mecanismos de pérdida de función, incluida la termoestabilidad alterada y las alteraciones de las características críticas de las proteínas.
El equipo de Vanderbilt seguirá estudiando variantes en el gen SCN5A. Investigadores de otras instituciones están estudiando diferentes variantes de genes de canales iónicos relacionados con arritmias.
«Tengo la esperanza de que en los próximos años, como campo, realmente podamos refinar nuestra comprensión de qué mutaciones causan enfermedad y utilizar ese conocimiento en aplicaciones de medicina de precisión», dijo Glazer.
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Proporcionado por la Universidad de Vanderbilt Cita: La tecnología robótica acelera la clasificación del gen de la arritmia (17 de junio de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2020-06-robotic-technology-arrhythmia-gene-classification.html Este documento está sujeto a los 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.