Primer estudio del genoma para identificar riesgos en una familia

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LETICIA COSTA DELGADO

En 2003 John West sufrió dos embolias pulmonares y tuvo miedo de haber transmitido a sus hijos el riesgo de sufrir este accidente vascular. El estudio del genoma completo de su familia le permitió comprobarlo y a ellos prevenirlo.

El accidente sufrido por John West, de Cupertino, California (Estados Unidos) consiste en un bloqueo súbito de una arteria pulmonar debido a que un coágulo en la pierna se desprende y viaja por el torrente sanguíneo hasta el pulmón.

La embolia pulmonar puede provocar un daño permanente en el pulmón afectado, bajos niveles de oxígeno en la sangre, lesiones en otros órganos por no recibir suficiente oxígeno y, si el coágulo es grande o existen muchos, puede ocasionar la muerte. La mitad de las personas que la padecen no siente síntomas.

Ahora su hija Anne sabe que le puede pasar. Y también actuar. Introduciendo cambios en su estilo de vida, y quizá tomando medicación dentro de unos años, podría evitar sufrir este tipo de accidentes.

Pero más interesante aún que el descubrimiento en sí es cómo lo descubrieron. Desarrollado por científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford junto a genetistas especializados de otros centros de investigación, se trató de la primera interpretación genómica global de los riesgos de salud presentes en una familia.

A partir de la secuencia de ADN de cada uno de los integrantes (padre, madre y sus dos hijos), los científicos trabajaron en la búsqueda de errores de secuenciación y pudieron, de forma precisa, predecir cómo las variaciones genéticas individuales incidían en el riesgo de cada miembro a sufrir enfermedades.

El genoma de una persona tiene dos copias de cada gen, uno heredado de cada padre. Con una "familia de genomas", los investigadores pudieron determinar exactamente qué padre había donado una copia de determinado gen a sus descendientes. Esto les permitió calcular el grado de severidad de los factores de riesgo cuando se combinaban diferentes variantes.

"La secuenciación de genomas de familias lleva a muy buenos datos genéticos. Será una parte importante del análisis de genomas en Medicina", expresó Frederick Dewey, integrante de la División de Medicina Cardiovascular del Hospital y las Clínicas Stanford.

El grupo de secuencias genómicas también permitió a los científicos ubicar exactamente, en qué lugar de la cadena de ADN se habían combinado los cromosomas de los padres antes de transmitir su información a la siguiente generación, un proceso que es conocido como recombinación genética.

LOS PASOS. El estudio, publicado ayer en PLoS Genetics, tuvo entre sus impulsores a los mismos John y Anne West. Cuando era estudiante de bachillerato, Anne se valió de datos procesados por empresas de biotecnología y calculó la frecuencia de la recombinación genética en su familia.

"El volumen de datos es enorme, intimida, pero si analizas pregunta por pregunta, los pasos que siguen se van revelando solos", expresó West, quien también logró identificar en los genomas de la familia el origen y las implicancias de algunos tipos de enfermedades. Su trabajo fue presentado en una conferencia científica nacional, lo que le valió una beca en un laboratorio de la Universidad de Harvard.

Pero aún faltaba para tener una visión acabada y clara de la genética completa de los miembros de la familia y sus factores de riesgo de enfermedades. Su trabajo se unió al de los cardiólogos de Stanford.

Los investigadores ampliaron el ya habitualmente utilizado genoma humano de referencia, resultado del Proyecto del Genoma Humano. Ese genoma de referencia carece de las variantes más comunes en 1,6 millones de posiciones, 4.000 de las cuales afectan el riesgo de enfermedades.

Para este estudio, utilizando datos genéticos de cientos de personas sin relación entre sí, los técnicos desarrollaron tres genomas sintéticos étnicamente diferentes, cada uno conteniendo las variantes más comunes de su grupo.

Al trabajar con ellos los científicos demostraron que comparando un genoma individual con otro étnicamente cercano, es posible detectar factores de riesgo excepcionales y reducir la cantidad de errores que podrían cometer al determinar la secuencia genómica de una persona.

La identificación del flujo de información genética les permitió a su vez distinguir alteraciones en la secuencia de ADN y, específicamente, distinguir aspectos genéticos que aumentaban el riesgo de formación de coágulos sanguíneos. Los técnicos también descubrieron que estos factores estaban vinculados con la respuesta del cuerpo de los West a determinados medicamentos anticoagulantes.

Consultado por El País sobre cuáles eran los aspectos que más destacaba de la investigación, Dewey valoró especialmente el desarrollo de un método comprensible de los riesgos genéticos dentro de un grupo familiar.

"Pusimos un énfasis específico en minimizar los errores, identificamos la forma en que los riesgos genéticos fluyen a través de una familia y distinguimos vulnerabilidades frente a enfermedades que no eran apreciables desde la historia familiar", contó el científico.

Para Euan Ashley, profesor de medicina cardiovascular y coautor de la investigación, este tipo de estudios genéticos específicos podría "revolucionar la Medicina". Pero estimó que necesitarían un mayor impulso del sector industrial.

"Mucha gente nos contacta para pedirnos ayuda con el análisis de su genoma, pero como laboratorio académico que somos, no tenemos el ancho de banda suficiente", lamentó el especialista.

Cuando los West comenzaron sus investigaciones, secuenciar un genoma tenía un costo de US$ 40.000. Actualmente empresas estadounidenses ofrecen el servicio a US$ 4.000. De todas formas, hay que saber qué dice.

FREDERICK DEWEY*

-¿Cuál considera que ha sido el mayor aporte de su investigación?

-El desarrollo de métodos para demostrar la forma en que los factores de riesgo genético fluyen a través de las familias y la aplicación conjunta de predictores que se han desarrollado en las últimas décadas.

-¿Qué aplicaciones podría tener el estudio?

-Podría ser la base para interpretar datos del genoma de pacientes atendidos en consultas médicas.

-¿Cuáles son las próximas etapas de su trabajo?

-Estamos aplicando algunas de las técnicas desarrolladas en este estudio en una familia con problemas cardiovasculares hereditarios. Queremos identificar las bases genéticas de esos desórdenes.

* Integrante del equipo que realizó el estudio.