Un programa de investigación pionero en el uso de la secuenciación del genoma completo en el NHS ha diagnosticado a cientos de pacientes y ha descubierto nuevas causas genéticas de enfermedades.
El proyecto, cuyos resultados se publicaron en la revista Nature , ofreció la secuenciación del genoma completo como prueba de diagnóstico a pacientes con enfermedades raras en un sistema de salud integrado, una primicia mundial en genómica clínica.
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. 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 en semanas en lugar de meses.
El estudio multicéntrico, dirigido por investigadores del Instituto Nacional de Investigación en Salud (NIHR) BioResource junto con Genomics England, demuestra cómo la secuenciación de genomas completos de un gran número de individuos de forma estandarizada puede mejorar el diagnóstico y el tratamiento de pacientes con enfermedades raras. enfermedades.
Los investigadores, incluidos expertos de la Universidad de Bristol, estudiaron los genomas de grupos de pacientes con síntomas similares que afectaban a diferentes tejidos, como el cerebro, los ojos, los riñones, la sangre o el sistema inmunitario. Identificaron un diagnóstico genético para el 60 por ciento de las personas en un grupo de pacientes con pérdida temprana de la visión.
Los investigadores principales Andrew Mumford , Profesor de Hematología, y Moin Saleem , Profesor de Medicina Renal Pediátrica, dirigieron la puesta en marcha del programa y supervisaron la inscripción regional en el Suroeste. El profesor Mumford supervisó a nivel nacional los trastornos relacionados con la sangre, mientras que el profesor Saleem se ocupó de las enfermedades renales hereditarias.
El profesor Mumford y los investigadores de la Escuela de Medicina Celular y Molecular colaboraron con el Centro de Investigación Biomédica NIHR de Bristol y la Universidad de Cambridge para desarrollar formas de mejorar la identificación genética de los trastornos de la sangre, contribuyendo significativamente al avance del potencial diagnóstico.
El profesor Mumford dijo: “Este estudio pionero ilustra el poder de la secuenciación del genoma completo para el diagnóstico de enfermedades humanas raras. El enfoque desarrollado en esta investigación ha allanado el camino para el emblemático Proyecto 100.000 Genomas y la introducción de la secuenciación del genoma completo en la atención estándar del NHS”.
El profesor Saleem estableció el Registro Nacional de Enfermedades Renales Raras del Reino Unido y los grupos nacionales e internacionales NephroS (Síndrome Nefrótico), con sede en el Registro Renal del Reino Unido en Bristol. Estos proporcionaron reclutamiento, datos genéticos esenciales y recolección de ADN para el estudio. Los investigadores de Bristol proporcionaron información clínica y funcional que condujo al descubrimiento de los genes causales relacionados con los trastornos renales.
El profesor Saleem dijo: “Las enfermedades raras en su totalidad son comunes, ya que hay más de 7,000 enfermedades raras diferentes en total que afectan a alrededor del 7 por ciento de la población. La mayoría tiene una causa genética, por lo que esta investigación trae por primera vez las capacidades de secuenciación genética más poderosas para aplicar en todo el servicio de salud, lo que significa que todos los pacientes ahora tendrán la mejor oportunidad posible de encontrar su defecto genético individual”.
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 eran previamente desconocidas. La mayoría de estas diferencias genéticas no tienen ningún efecto sobre la salud humana, por lo que los investigadores utilizaron nuevos métodos estadísticos y potentes superordenadores para buscar las diferencias que causan enfermedades: unos pocos cientos de ‘agujas en el pajar’.
Usando 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 en el ADN que controlan la actividad de los miles de genes.
El equipo demostró que las raras diferencias en estos interruptores y atenuadores, en lugar de interrumpir el gen en sí, afectan si el gen se puede encender o no con 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.
El Dr. Ernest Turro, de la Universidad de Cambridge y NIHR BioResource, dijo: “Hemos demostrado que secuenciar los genomas completos de pacientes con enfermedades raras de forma rutinaria dentro de un sistema de salud proporciona un servicio de diagnóstico más rápido y sensible para 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”.
“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”.
Papel:
‘Secuenciación del genoma completo de pacientes con enfermedades raras en un sistema nacional de salud’, de Ernest Turro et alin Nature.
Más información
Hay 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.
Con base en los datos emergentes del presente estudio NIHR BioResource y otros estudios de Genomics England, el gobierno del Reino Unido anunció previamente 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 expandirá a un millón de genomas por año para 2024.
La secuenciación del genoma completo se introducirá gradualmente a nivel nacional para el diagnóstico de enfermedades raras como el “estándar de atención”, asegurando una atención equivalente en todo el país.
Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.