En una investigación publicada por Nature, un equipo internacional describe el mejor mapa de cambios de la estructura del genoma humano.
Es un recurso que han desarrollado para que los investigadores
de todo el mundo puedan examinar el papel de estos cambios
en las enfermedades humanas.
También identifican las 75 regiones de 'genes movibles' de nuestro genoma
que pueden encontrarse en más de una localización en algunos individuos.
Sin embargo, el equipo se muestra cauto y advierte que no han encontrado
un gran número de candidatos que puedan alterar la susceptibilidad
a las enfermedades complejas, como la diabetes o enfermedades del corazón, entre las variantes estructuras comunes. Se sugieren estrategias capaces
de encontrar esa "materia oscura" de la variación genética.
Genomas humanos difieren debido a las variaciones de una sola letra
en el código genético, y también porque hay segmentos enteros del código
que pueden ser eliminados o multiplicados en distintos genomas humanos.
Estas grandes diferencias estructurales se llaman variantes
de número de copia (CNVs).
La nueva investigación para mapear y caracterizar los CNVs
es de una escala y una fuerza sin precedentes hasta la fecha,
abarcando cientos de genomas humanos, miles de millones
de datos puntuales y muchos miles de CNVs.
"Este estudio es diez veces más potente que nuestro primer mapa,
publicado hace tres años", explica el Dr. Matt Hurles del Wellcome Trust Sanger Institute y jefe del proyecto, "y mucho más detallado que cualquier otro.
Es importante señalar que también se han asignado el CNVs
a un fondo genético específico, de manera que puedan ser examinados
en estudios de enfermedades llevada a cabo por otros,
como el caso del Wellcome Trust Control Consortium.
"No obstante, no hemos hallado un gran número de CNVs comunes
que podemos vincular fuertemente a una enfermedad.
Queda mucho por descubrir y mucho por entender y nuestra colección genotipo, de disponibilidad libre, podra conducir a esos descubrimientos".
Los resultados muestran que cualesquiera dos genomas,
difieren en más de 1.000 CNVs, o alrededor de 0,8% de la secuencia del genoma de una persona. La mayoría de estos CNVs son supresiones,
junto con una minoría de duplicaciones.
Dos consecuencias son particularmente llamativas en este
estudio de personas aparentemente sanas.
En primer lugar, las 75 regiones que se han movido de los genomas
de estas muestras; en segundo lugar, los más de 250 genes perdidos
en una de las dos copias de nuestro genoma, sin consecuencias evidentes,
y otros 56 genes más que pueden potencialmente fusionarse
para formar nuevos genes compuestos.
"Este documento detalla los CNVs comunes en diferentes poblaciones del mundo, y proporciona el primer atisbo dentro de la biología evolutiva de esa clase
de la variación humana, es sin duda uno de los más importantes avances
en la investigación del genoma humano desde que se completó la referencia
del genoma humano", señala el profesor James R. Lupski, Vicepresidente
del Departamento de Biología Molecular y Genética Humana,
del Colegio de Medicina Baylor, en Houston, Texas. "Complementa el catálogo
de variación de un solo nucleótido delineado en el Proyecto HapMap,
y ambos permiten algunos nuevos enfoques, además de aumentar otros estudios de biología humana básica relevantes para la salud y la enfermedad".
"La proyecto genético de los seres humanos es el genoma humano",
reseña Sir Mark Walport, director de Wellcome Trust.
"Pero nosotros somos cada uno individuos únicos, modelados por la variación
del genoma y el medio ambiente.
La comprensión de la variación del genoma humano es la clave para entender
las diferencias heredadas por cada uno de nosotros entre la salud
y la enfermedad. La identificación de las variantes de número de copia
ha añadido una nueva dimensión a nuestra comprensión.
Los resultados también dan, por primera vez, una mínima medida de la tasa
de mutación de la CNV: al menos uno de cada 17 niños tendrán un nuevo CNV.
En muchos casos, la CNV no tendrá consecuencias clínicas evidentes.
Sin embargo, algunos de sus efectos son graves.
En estos casos, se capturan los datos para la base de datos DECIPHER,
un repositorio de información clínica sobre las CNVs, diseñado para ayudar
al diagnóstico de enfermedades poco frecuentes en niños pequeños.
Pero las CNVs no sólo están aquí y ahora, son también antiguos legados
de nuestros antepasados, de cómo se adaptaban a sus entornos.
Las variaciones más impresionantes entre las poblaciones son las CNVs
que modifican la actividad del sistema inmune, que se sabe están
que evolucionan rápidamente en las poblaciones humanas
y en los genes implicados en la función muscular.
Los investigadores proponen que las consecuencias de estas CNVs
puede ser examinado en estudios de población.
El equipo escaneó 42 millones de localizaciones en los genomas
de 40 personas, la mitad de ascendencia europea occidental
y la otra mitad de ascendencia africana.
La escala del método significaba que podían detectar CNVs tan pequeñas
como las 450 bases que suceden en uno de cada 20 individuos.
Sin embargo, los investigadores admiten que su mapa de variantes comunes
no representa gran parte de la 'materia oscura' del genoma,
una falta de heredabilidad en la que, a pesar de una diligente búsqueda,
no se han encontrado las variantes genéticas para la enfermedad común.
"Los estudios de la CNV han hecho enormes avances en los últimos años,
pero todavía estamos buscando sólo en las CNVs más comunes", explica el Dr. Steve Scherer, del Hospital para Niños Enfermos de Toronto.
"Sospechamos que hay muchas CNVs que tienen consecuencias reales clínicas, que se producen quizás, en una de cada 50 o una de cada 100 personas,
por debajo del nivel que hemos detectado.
"En los últimos años, ha sido posible el éxito en la búsqueda de esas causas genéticas de la enfermedad común que faltan, y esperamos encontrar
más en cuanto sean posibles las búsquedas a mayor resolución".
El grupo de investigación ha maximizado el valor de sus investigaciones
no sólo por el mapeo de las CNVs, sino también de haberlas genotipado, asignándolas a un fondo genético específico que permita
su utilidad para estudios genéticos más amplios.
"Estábamos decididos a desarrollar no sólo el mapa, sino también a proporcionar los recursos que ayuden a otros investigadores y citogenetistas clínicos
a utilizar de forma rápida los resultados de la CNV," comenta el Dr. Charles Lee, uno de los líderes del proyecto de Brigham and Women's Hospital y el Harvard Medical School de Boston, EE.UU. "Estos datos que hemos generado
ya benefician estudios a gran escala como los de 1000 Genomes Projects,
así como la capacidad de hacer una gran diferencia en la interpretación
precisa de los diagnósticos genéticos clínicos.
"Sin dua que la historia humana de la CNV está todavía lejos de acabarse".
bitnavegante
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