Un equipo internacional de científicos del Consorcio del Proyecto 1000 Genomas ha creado el catálogo más grande del mundo de diferencias genómicas entre humanos, proporcionando a los investigadores pistas poderosas para ayudarles a establecer por qué algunas personas son susceptibles a diversas enfermedades. Mientras que la mayoría de las diferencias en los genomas de las personas- llamadas variantes - son inofensivas, algunas son beneficiosas, mientras que otras contribuyen a enfermedades y afecciones, que van desde discapacidades cognitivas hasta susceptibilidad al cáncer, obesidad, diabetes, enfermedades cardíacas y otros trastornos. Comprender cómo las variantes genómicas contribuyen a la enfermedad puede ayudar a los médicosdesarrollar diagnósticos y tratamientos mejorados, además de nuevos métodos de prevención.
El Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano NHGRI, parte de los Institutos Nacionales de Salud, ayudó a financiar y dirigir este consorcio internacional público-privado de investigadores en los Estados Unidos, el Reino Unido, China, Alemania y Canadá.
En dos estudios publicados en línea el 30 de septiembre de 2015, en Naturaleza , los investigadores examinaron los genomas de 2.504 personas de 26 poblaciones en África, Asia oriental y meridional, Europa y América.
en general Naturaleza estudio, los investigadores identificaron alrededor de 88 millones de sitios en el genoma humano que varían entre las personas, estableciendo una base de datos disponible para los investigadores como referencia estándar de cómo varía la composición genómica de las personas en las poblaciones y en todo el mundo. El catálogo más queduplica el número de sitios de variantes conocidas en el genoma humano, y ahora se puede utilizar en una amplia gama de estudios de biología y medicina humana, proporcionando la base para una nueva comprensión de cómo las diferencias hereditarias en el ADN pueden contribuir al riesgo de enfermedad y a la respuesta a los medicamentos.
De los más de 88 millones de sitios variables identificados, alrededor de 12 millones tenían variantes comunes que probablemente compartían muchas de las poblaciones. El estudio mostró que la mayor diversidad genómica está en las poblaciones africanas, de acuerdo con la evidencia de que los humanos se originaron en África yque las migraciones desde África establecieron otras poblaciones en todo el mundo.
Las 26 poblaciones estudiadas incluyeron grupos como el Esan en Nigeria; colombianos en Medellín, Colombia; poblaciones ibéricas en España; chinos han en Beijing y tamil de Sri Lanka en el Reino Unido. Todas las personas estudiadas para el proyecto dieron su consentimiento paraamplio lanzamiento de sus datos, y los datos pueden ser utilizados por investigadores de todo el mundo.
"El Proyecto 1000 Genomas fue un esfuerzo ambicioso e históricamente significativo que ha producido un recurso valioso sobre la variación genómica humana", dijo Eric Green, MD, Ph.D., director de NHGRI. "Los últimos datos e ideas se suman a uncreciente comprensión de los patrones de variación en los genomas de los individuos y proporcionar una base para obtener una mayor comprensión de la genómica de la enfermedad humana ".
Estos informes marcan la culminación del Proyecto 1000 Genomas, que encontró más del 99 por ciento de las variantes en el genoma humano que ocurren con una frecuencia de al menos 1 por ciento en las poblaciones estudiadas.
"Alrededor de 88 millones de sitios en el genoma difieren entre las personas. Alrededor de una cuarta parte de estas variantes son comunes y ocurren en muchas o todas las poblaciones, mientras que aproximadamente tres cuartas partes ocurren en solo el 1 por ciento de las personas o son aún más raras".dijo Lisa Brooks, Ph.D., directora del programa NHGRI Genomic Variation Program. "Los datos del Proyecto 1000 Genomas son un recurso para cualquier estudio en el que los científicos buscan contribuciones genómicas a la enfermedad, incluido el estudio de variantes comunes y raras"
Uno de los usos más inmediatos de los datos de 1000 Genomes Project es para estudios de asociación de genoma completo GWAS, que comparan los genomas de personas con y sin una enfermedad para buscar regiones del genoma que contienen variantes genómicas asociadas con esa enfermedad. Tales estudios generalmente encuentran varias regiones genómicas asociadas con una enfermedad y muchas variantes en cada una de esas regiones. Los científicos ahora pueden combinar los datos de GWAS con los datos más detallados del Proyecto 1000 Genomas para centrarse en las regiones que afectan la enfermedad con mayor precisión. En lugar de secuenciar los genomasDe todas las personas en un estudio, que sigue siendo costoso, los investigadores pueden usar los datos del Proyecto 1000 Genomas para encontrar la mayoría de las variantes en aquellas regiones que están asociadas con la enfermedad.
"Cuando el Proyecto 1000 Genomas se lanzó por primera vez en 2008, no había mucha comprensión de cómo se distribuían las variantes genómicas raras entre las poblaciones de todo el mundo y su relación con otras variantes", dijo Adam Auton, Ph.D., elautor principal del estudio e investigador principal que hasta hace poco era profesor asistente de genética en el Colegio de Medicina Albert Einstein en la ciudad de Nueva York.
"El proyecto ha sido un esfuerzo para construir un conjunto de datos de referencia de variación genómica. Realmente nos informa sobre la estructura de la variación y diversidad genómica humana", dijo el Dr. Auton, quien ahora está en la compañía 23andMe en Mountain View, California.
En un papel complementario en Naturaleza , los científicos examinaron las diferencias en la estructura del genoma en las 2.504 muestras. Encontraron casi 69.000 diferencias, conocidas como variantes estructurales. Estas diferencias genómicas, muchas de las cuales afectaron genes, incluyen deleciones pérdida de ADN, inserciones ADN agregado y duplicaciones copias de ADN adicionales. Los investigadores crearon un mapa de ocho clases de variantes estructurales que potencialmente contribuyen a la enfermedad.
"La variación estructural es responsable de un gran porcentaje de las diferencias en el ADN entre los genomas humanos", dijo Jan Korbel, Ph.D., líder del grupo e investigador del Consejo Europeo de Investigación en la Unidad de Biología del Genoma del Laboratorio Europeo de Biología Molecular en Heidelberg, Alemania. El Dr. Korbel es autor principal y co-investigador principal del estudio de variación estructural. "Ningún estudio ha analizado la variación estructural genómica con este tipo de representación amplia de las poblaciones de todo el mundo".
Dr. Korbel, co-investigador principal Evan Eichler, Ph.D., profesor de ciencias del genoma e investigador del Instituto Médico Howard Hughes de la Universidad de Washington en Seattle, y sus colegas descubrieron que las variantes estructurales a menudo eran más complicadas de lo queoriginalmente pensado. Por ejemplo, la mayoría de las inversiones, que involucran secuencias de ADN que cambian su orientación en el genoma, con frecuencia ocurren junto con otros cambios estructurales.
A Gonçalo Abecasis, Ph.D., presidente de bioestadística de la Universidad de Michigan en Ann Arbor y co-investigador principal del principal Naturaleza estudio, el valor del Proyecto 1000 Genomas se extiende mucho más allá de los datos. Los avances en la secuenciación del ADN y la bioinformática fueron vitales para completar el proyecto.
"Hemos aprendido mucho sobre cómo hacer genómica a gran escala", dijo el Dr. Abecasis. "En el transcurso del Proyecto 1000 Genomas, desarrollamos métodos nuevos y mejorados para la secuenciación y análisis de ADN a gran escala".e interpretación de la información genómica, además de cómo almacenar esta cantidad de datos. Aprendimos a hacer estudios genómicos de calidad en diferentes contextos y partes del mundo ".
"El Proyecto 1000 Genomas ha sentado las bases para que otros respondan preguntas realmente interesantes", dijo el Dr. Auton. "Todos ahora quieren saber qué nos dicen estas variantes sobre la enfermedad humana".
Varias organizaciones, agencias y otros institutos de NIH, incluidos el Instituto Nacional del Cáncer, el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre y el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales también proporcionaron fondos para esta investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NIH / Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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