Los científicos publican un nuevo análisis del conjunto de datos genéticos más diverso



Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland (UMSOM) y sus colegas publicaron hoy un nuevo análisis en la revista. Naturaleza a partir de datos de secuenciación genética de más de 53.000 individuos, principalmente de poblaciones minoritarias.

El análisis inicial, parte de un programa a gran escala financiado por el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre, examina uno de los conjuntos de datos más grandes y diversos de secuenciación del genoma completo de alta calidad, que constituye el ADN de una persona. Proporciona nuevos conocimientos genéticos sobre los trastornos del corazón, los pulmones, la sangre y el sueño y cómo estas afecciones afectan a las personas con diversos orígenes raciales y étnicos, que a menudo están subrepresentadas en los estudios genéticos.

El programa, llamado Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed), busca comprender las variaciones genéticas que ocurren entre individuos tanto en familias nucleares como en poblaciones de diversas etnias que residen en diferentes continentes. El objetivo final del proyecto es mejorar el diagnóstico, el tratamiento y la prevención de las afecciones más comunes que conducen a la discapacidad o la muerte.

“Ya hemos identificado algunas ideas nuevas y sorprendentes”, dijo el autor correspondiente del estudio, Timothy O’Connor, PhD, profesor asociado de Medicina y Endocrinología en el Instituto de Ciencias del Genoma (IGS) de la UMSOM. Por ejemplo, el equipo identificó más de 400 millones de variaciones genéticas, pero el 97 por ciento de ellas son extremadamente raras y ocurren en menos del 1 por ciento de la población. Las variaciones o variantes genéticas pueden ocurrir por casualidad cuando los genes se recombinan o mutan.

“La mayoría de las veces, estas variantes no significan nada”, dijo el Dr. O’Connor, “pero pueden proporcionar una nueva comprensión de los procesos mutacionales y la historia evolutiva humana reciente”.

El equipo de TOPMed incluye a más de 180 investigadores de instituciones líderes en genómica en todo el mundo que han estado recopilando enormes conjuntos de datos de formas sistemáticas y definidas para aumentar el conocimiento sobre la diversidad en los estudios genéticos.

Desde su lanzamiento en 2014, los investigadores de TOPMed han comenzado a agregar la secuenciación del genoma completo y el análisis “ómico” (que incluye un estudio de perfiles genéticos y moleculares como las proteínas) a los estudios de investigación para comprender mejor cómo las variaciones afectan los diferentes sistemas de órganos que dan lugar a enfermedad en, por ejemplo, el corazón y los pulmones.

En el nuevo Naturaleza En el artículo, los investigadores señalaron que el programa “tiene como objetivo identificar las variantes genéticas causales y cómo interactúan con el medio ambiente, caracterizar la enfermedad y sus subtipos moleculares, comprender las diferencias en la enfermedad a través de diversas ascendencias y establecer una base para la predicción personalizada de enfermedades , prevención, diagnóstico y tratamiento “. Braxton Mitchell, PhD, Professor of Medicine en UMSOM, y Jeffrey O’Connell, PhD, Associate Professor of Medicine en UMSOM, fueron coautores de este artículo.

TOPMed es el proyecto de secuenciación más grande hasta la fecha y ha identificado más de 400 millones de variantes genéticas con la misión general de comprender la diversidad genética global. Desde que se unieron al programa TOPMed en 2016, los investigadores de la UMSOM han publicado nuevos conocimientos valiosos sobre la diversidad genética, incluidos los datos de secuenciación del artículo insignia inicial en las primeras 53,831 muestras TOPMed.

La creciente diversidad de las muestras de población ayudará a los investigadores a aprender más sobre cómo las enfermedades específicas afectan a las diferentes poblaciones étnicas de todo el mundo. Además, el grupo ha establecido estándares uniformes para la secuenciación realizada a gran escala. Los estándares maximizan la integridad de los datos, ya que el gran grupo de investigadores internacionales usa métodos uniformes mientras continúan agregando otros métodos “ómicos” para el análisis, como el estudio de las diferencias metabólicas.

Además de permitir el análisis detallado de los datos combinados genómicos y de salud para muestras secuenciadas, TOPMed ha mejorado los análisis de muestras genotipadas a través de un nuevo panel de referencia que ahora incluye más de 97,000 individuos. El panel de referencia de imputación TOPMed está a disposición del público para que los investigadores lo revisen y aporten nuevos datos genéticos.

La primera etapa de la publicación de datos en el Naturaleza El estudio demostró una mayor inclusión de una diversidad de muestras, lo que será invaluable para que el grupo internacional aprenda más sobre las enfermedades que afectan a estas poblaciones. Debido a los vastos tamaños de muestra y al alcance longitudinal de muchas de las muestras de población, los investigadores pudieron demostrar que las variantes raras representan cambios recientes y potencialmente perjudiciales que pueden afectar la función de las proteínas, la expresión génica u otros elementos biológicamente importantes.

“Este es un esfuerzo importante para rectificar la subrepresentación de participantes minoritarios en estudios y pistas genómicas con una misión más amplia dentro de la Facultad de Medicina para aumentar la diversidad en los ensayos clínicos”, dijo E. Albert Reece, MD, PhD, MBA, Vicepresidente Ejecutivo para Asuntos Médicos, UM Baltimore, y el Profesor Distinguido y Decano John Z. y Akiko K. Bowers de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland. “Es de esperar que esto acerque el campo de la genómica a la extensión de la medicina personalizada para todos los pacientes”.

Cashell Jaquish, Ph.D., oficial de programas del NHLBI para TOPMed y autor correspondiente en el Naturaleza papel, está de acuerdo:

El programa TOPMed del NHLBI es un gran recurso para la comunidad científica. Realmente no sabíamos cómo era la variación genómica en diversos grupos hasta ahora. Este nuevo estudio representa hallazgos verdaderamente históricos y esperamos continuar con los estudios de investigación en esta área a medida que avanzamos hacia la medicina personalizada “.

Fuente:

Referencia de la revista:

Taliun. RE., et al. (2021) Secuenciación de 53.831 genomas diversos del programa TOPMed del NHLBI. Naturaleza. doi.org /10.1038 /s41586-021-03205-y.

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