Genomas al frente y centro del diagnóstico de enfermedades raras
Crédito: CC0 Public Domain
Un programa de investigación pionero en el uso de la secuenciación del genoma completo en el NHS ha diagnosticado a cientos de pacientes y descubierto nuevas causas genéticas de enfermedades. La secuenciación del genoma completo es la tecnología utilizada por el Proyecto 100,000 Genomas, un servicio establecido por el gobierno que tiene como objetivo introducir pruebas de diagnóstico genético de rutina en el NHS.
El presente estudio, dirigido por investigadores del Instituto Nacional para la Investigación de la Salud BioResource junto con Genomics England, demuestra que secuenciar los genomas completos de un gran número de individuos de manera estandarizada puede mejorar el diagnóstico y el tratamiento de pacientes con enfermedades raras.
Los investigadores estudiaron los genomas de grupos de pacientes con síntomas similares, que afectaban a diferentes tejidos, como el cerebro, los ojos, la sangre o el sistema inmunitario. Identificaron un diagnóstico genético para el 60 % de las personas en un grupo de pacientes con pérdida temprana de la visión.
El programa, cuyos resultados se publicaron hoy en dos artículos en la revista Nature, ofreció genoma completo secuenciación como prueba de diagnóstico para pacientes con enfermedades raras en un sistema de salud integrado, una primicia mundial en genómica clínica. La integración de la investigación genética con los sistemas de diagnóstico del NHS aumenta la probabilidad de que un paciente reciba un diagnóstico y la posibilidad de que se proporcione un diagnóstico en semanas en lugar de meses.
«Alrededor de 40 000 niños nacen cada año con una rara enfermedad hereditaria solo en el Reino Unido. Lamentablemente, lleva más de dos años, en promedio, para que se diagnostiquen», dice Willem Ouwehand, profesor de Hematología Experimental en la Universidad de Cambridge, el Instituto Nacional de Investigación en Salud BioResource y Investigador principal de sangre y trasplantes del NHS. «Sentimos que era vital acortar esta odisea para los pacientes y los padres».
«Esta investigación muestra que será posible un diagnóstico genético mejor y más rápido para más pacientes del NHS».
En En el estudio, financiado principalmente por el Instituto Nacional de Investigación en Salud, se secuenciaron los genomas completos de casi 10.000 pacientes del NHS con enfermedades raras y se buscaron las causas genéticas de sus afecciones. Se identificaron diferencias genéticas previamente no observadas que causan enfermedades raras conocidas, además de diferencias genéticas que causan enfermedades genéticas completamente nuevas.
El equipo identificó más de 172 millones de diferencias genéticas en los genomas de los pacientes, muchas de las cuales fueron previamente desconocido. La mayoría de estas diferencias genéticas no tienen ningún efecto sobre la salud humana, por lo que los investigadores utilizaron nuevos métodos estadísticos y poderosas supercomputadoras para buscar las diferencias que causan enfermedades como unos cientos de «agujas en el pajar».
En un estudio de En el programa, publicado como un artículo independiente en Nature, los investigadores examinaron a 886 pacientes con inmunodeficiencia primaria, una afección que afecta la capacidad del sistema inmunitario para combatir infecciones microbianas, e identificaron cuatro nuevos genes asociados.
«Proveer el mejor tratamiento y la atención más adecuada para los pacientes con trastornos inmunitarios hereditarios depende absolutamente de un diagnóstico molecular concluyente», dice el profesor Adrian Thrasher del Instituto de Salud Infantil (ICH) Great Ormond Street de la UCL en Londres. «Nuestro estudio demuestra el valor del genoma completo secuenciación en este contexto y proporciona un conjunto de nuevas herramientas de diagnóstico, algunas de las cuales ya han llevado a una mejor atención al paciente».
Uso de un nuevo método de análisis desarrollado específicamente para el proyecto, el equipo identificó 95 genes en los que las diferencias genéticas raras son estadísticamente muy probables de ser la causa de enfermedades raras. Se ha demostrado definitivamente que las diferencias genéticas en al menos 79 de estos genes causan enfermedades.
El equipo buscó diferencias genéticas raras en casi todos los 3200 millones de letras de ADN que componen el genoma de cada paciente. Esto contrasta con las pruebas genómicas clínicas actuales, que generalmente examinan una pequeña fracción de las letras, donde se cree que las diferencias genéticas son las que más probablemente causen enfermedades. Al buscar en todo el genoma, los investigadores pudieron explorar los ‘interruptores y atenuadores’ del genoma, los elementos reguladores del ADN que controlan la actividad de miles de genes.
El equipo demostró que las raras diferencias en estos interruptores y los atenuadores, en lugar de interrumpir el gen en sí, afectan si el gen se puede encender o no a la intensidad correcta. Identificar cambios genéticos en elementos reguladores que causan enfermedades raras no es posible con las pruebas de genómica clínica que actualmente utilizan los servicios de salud en todo el mundo. Solo es posible si se analiza todo el código genético de cada paciente.
«Hemos demostrado que la secuenciación de genomas completos de pacientes con enfermedades raras de forma rutinaria dentro de un sistema de salud proporciona un diagnóstico más rápido y sensible servicio a los pacientes que el enfoque fragmentario anterior y, simultáneamente, mejora la investigación genética para el beneficio futuro de los pacientes que aún esperan un diagnóstico», dice el Dr. Ernest Turro de la Universidad de Cambridge y NIHR BioResource.
«Gracias a las contribuciones de cientos de médicos e investigadores en el Reino Unido y en el extranjero, pudimos estudiar a un número suficiente de pacientes para identificar las causas incluso de enfermedades muy raras».
Aunque las enfermedades raras individuales afectan a una proporción muy pequeña de la población, existen miles de enfermedades raras y, juntas, afectan a más de tres millones de personas en el Reino Unido. Para hacer frente a este desafío, NIHR BioResource creó una red de 57 hospitales del NHS que se centran en la atención de pacientes con enfermedades raras. Casi 1000 médicos y enfermeras que trabajan en estos hospitales hicieron posible el proyecto al pedir a sus pacientes y, en algunos casos, a los padres de los niños afectados que se unieran al NIHR BioResource.
«Al establecer el NIHR BioResource Project, estábamos dando pasos inexplorados en un esfuerzo decidido por mejorar el diagnóstico y el tratamiento de los pacientes en el NHS y más allá», dice la Dra. Louise Wood, Directora de Ciencia, Investigación y Evidencia del Departamento de Salud y Atención Social y quien, junto con el Jefe El profesor Chris Whitty, oficial médico, tiene la responsabilidad general del Instituto Nacional de Investigación en Salud.
«Los investigadores financiados por el NIHR en este informe científico fueron parte de esas primeras discusiones, ya que buscábamos asegurarnos de que pudiéramos entregar la ciencia y transformarlo en práctica clínica en todo el NHS.Esta investigación ha demostrado que los pacientes, sus familias y el servicio de salud pueden beneficiarse al colocar la secuenciación genómica a la vanguardia de la cl atención médica en entornos apropiados.
«El trabajo pionero realizado por el NHS en asociación con Genomics England e investigadores académicos de todo el Reino Unido ha sentado las bases para aplicar la misma prueba genómica a pacientes con COVID-19, con la esperanza de encontrar pistas de por qué algunos pacientes experimentan una forma tan grave de esta nueva enfermedad».
Basado en los datos emergentes del presente estudio NIHR BioResource y otros estudios de Genomics England, el gobierno del Reino Unido anunció en octubre 2018 que el NHS ofrecerá un análisis de secuenciación del genoma completo para todos los niños gravemente enfermos con sospecha de un trastorno genético, incluidos aquellos con cáncer. La secuenciación de genomas completos se ampliará a un millón de genomas por año para 2024.
La secuenciación de genomas completos se introducirá paulatinamente a nivel nacional para el diagnóstico de enfermedades raras como el «estándar de atención», asegurando una atención equivalente en todo el mundo. del país.
Los beneficios incluyen un diagnóstico más rápido para los pacientes, costos reducidos para los servicios de salud, una mejor comprensión de las razones por las que sufren la enfermedad para los pacientes y sus cuidadores y una mejor provisión del tratamiento.
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Investigadores encuentran nueva enfermedad genética Más información: Secuenciación del genoma completo de pacientes con enfermedades raras en un sistema nacional de salud, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2434-2 , www.nature.com/articles/s41586-020-2434-2 Información de la revista: Nature
Proporcionada por el Instituto Nacional de Investigación en Salud BioResource Cita: Genomas al frente y centro del diagnóstico de enfermedades raras (24 de junio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-genomes-front-center-rare- enfermedad.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.