Genómica personal

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La genómica personal es la rama de la genómica que se ocupa de la secuenciación y el análisis del genoma humano . El paso de genotipado utiliza una variedad de métodos, incluidos los chips de análisis polimórficos de un solo nucleótido (SNP) (que generalmente comprenden el 0,02% del genoma), así como la secuenciación parcial o completa del genoma. Una vez que se ha descifrado un genotipo , se puede analizar utilizando la literatura publicada para determinar la probabilidad de riesgo de enfermedad.

El uso de la genómica personal en medicina predictiva y de precisión

La medicina predictiva es la medicina que utiliza la información proporcionada por la genómica personal para seleccionar los procedimientos médicos necesarios para una persona en particular. La medicina de precisión se basa en la “nueva sistemática de las enfermedades humanas basada en la biología molecular ”. [una]

Los ejemplos del uso de la medicina predictiva y de precisión incluyen la genética médica , la oncogenómica y la farmacogenómica . En farmacogenómica , la información genética se puede utilizar para seleccionar el fármaco más apropiado para un paciente . El medicamento debe elegirse con la máxima posibilidad de obtener el resultado deseado y minimizar los efectos secundarios en el paciente. La información genética puede permitir a los médicos adaptar los procedimientos para un paciente en particular, con el fin de aumentar la eficacia del fármaco y minimizar los efectos secundarios. A partir de octubre de 2012, hay 167 pares de genes médicamente útiles de los cuales la información es útil actualmente, y este número está creciendo rápidamente. [2]

El riesgo de enfermedad se puede calcular sobre la base de marcadores genéticos y estudios de asociación de todo el genoma para enfermedades comunes que son hereditarias múltiples y deben tener en cuenta la interacción de los genes con el medio ambiente al evaluar . Las enfermedades raras que son individuales (que afectan a menos de 1 de cada 200 000 [3] ) son, sin embargo, acumulativamente bastante significativas (que afectan aproximadamente al 8-10 % de la población de EE . UU .). Más de 2500 de estas enfermedades (incluidas las más comunes) son de gran importancia para la genética predictiva, por lo que se recomiendan estudios médicos de genes individuales (y secuenciación del genoma en general) y su número aumenta en 200 enfermedades nuevas al año. [cuatro]

El costo de secuenciar el genoma humano

El costo de la secuenciación del genoma humano está cayendo rápidamente debido al constante desarrollo de tecnologías de secuenciación de ADN nuevas, rápidas y económicas , como la "secuenciación de ADN de próxima generación".

El Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano, parte de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. , se ha fijado el objetivo de estar listo para secuenciar el genoma humano por un valor de 100 000 dólares para 2009 y 1000 dólares para 2014. [5] [6]

El genoma humano diploide contiene 6 mil millones de pares de bases. El análisis estadístico muestra que una cobertura de aproximadamente 10 veces requiere una cobertura de ambos alelos del 90 % del genoma humano con una lectura de 25 pares de bases usando secuenciación de escopeta aleatoria. [7] Esto significa que se debe secuenciar un total de 60 mil millones de pares de bases. Las máquinas de secuenciación de Applied Biosystems SOLid, Illumina o Helicos [8] pueden secuenciar de 2 a 10 mil millones de pares de bases, con costos de secuenciación que oscilan entre $8,000 y $18,000. También se deben tener en cuenta los costos de compra, personal y procesamiento de datos. El costo de secuenciar el genoma humano en 2008 fue de aproximadamente $300,000.

En 2009, Complete Genomics de Mountain View anunció un servicio de secuenciación del genoma completo de $ 5000 a partir de junio de 2009 [9] El servicio solo estaba disponible para la investigación académica y no para clientes privados. [diez]

Teniendo en cuenta las cuestiones éticas de las pruebas genéticas presintomáticas de menores [11] [12] [13] [14] , es posible que la genómica personal se aplique primero a los adultos que pueden dar su consentimiento para dicho estudio.

En junio de 2009 , Illumina anunció el lanzamiento de la secuenciación completa del genoma personal con una cobertura 30X por $48 000 por genoma [15] y solo un año después (en 2010) redujeron el costo en un 60 % a $19 500. [16] Se espera que los próximos años reduzcan los precios debido a las economías de escala y al aumento de la competencia. [17] [18] Knome tiene como objetivo la secuenciación como un todo [19] en lugar de leer los nodos individualmente en toda la parte eucromática del genoma humano (alrededor de tres mil millones de nodos). Si bien es mucho más costoso que el genotipado SNP con chip . Este enfoque proporciona significativamente más datos, identificando las opciones de secuenciación más recientes y conocidas, algunas de las cuales pueden ser de particular importancia para tratar de comprender la salud y la ascendencia humana . [veinte]

Genómica comparativa

El análisis genómico comparativo estudia las diferencias y similitudes entre genomas completos. Se puede aplicar tanto a genomas de diferentes individuos y especies, como a individuos de la misma especie, a un costo menor que secuenciar desde cero.

Proyectos y servicios ya disponibles

Cuestiones éticas

La discriminación genética  es discriminación basada en información obtenida del genoma humano. Se han aprobado leyes genéticas contra la discriminación en algunos estados de América ya nivel federal mediante la Ley contra la discriminación por información genética (GINA). La legislación GINA previene la discriminación por parte de los seguros de salud y los empleadores, pero no cubre los seguros de vida ni los seguros a largo plazo.

Los pacientes deben ser conscientes de la interpretación de sus resultados para que luego, con la experiencia, puedan interpretarlos racionalmente. Esto se aplica no solo al hombre común que necesita secuenciar sus propios genomas, sino también a los profesionales, incluidos los médicos y los periodistas científicos , a quienes se les debe proporcionar el conocimiento necesario para informar y educar a sus pacientes y al público. [41]

Otros temas

La secuenciación del genoma completo puede identificar sustituciones de un solo nucleótido ( polimorfismos ), así como deleciones e inserciones , que son tan raras que no se pueden sacar conclusiones sobre su impacto en la salud, lo que crea cierta incertidumbre en el análisis de genomas individuales, especialmente en el contexto de ayuda clínica. La genetista médica checa Eva Machakova escribe: "En algunos casos, es difícil distinguir si una variante secuenciada detectada es la causa de una mutación o una variación neutra (polimórfica) sin ningún efecto sobre el fenotipo ". Descifrar variantes de secuenciación raras de significado desconocido encontrado en los genes que causan enfermedades es cada vez más genomas Hay discusiones serias sobre cómo hacer que los resultados de los[42] , si hay consecuencias graves para la conciencia de la enfermedad y si vale la pena el estrés psicológico potencial. También hay tres problemas potenciales con la legitimidad de los ensamblajes de genomas personales. El primero es la validez del estudio. El manejo de errores de muestra aumenta la posibilidad de errores que podrían afectar los resultados del estudio y la interpretación. El segundo afecta las acciones clínicas que podrían afectar la capacidad del estudio para detectar o predecir trastornos relacionados. El tercer tema es la aplicación clínica de un conjunto personal de genomas y los riesgos y beneficios asociados de introducirlos en la práctica clínica. [43]

Actualmente, los médicos están realizando investigaciones para las cuales algunos de ellos no están capacitados para interpretar correctamente los resultados. Muchos ni siquiera tienen idea de cómo reaccionan los SNP entre sí. Estos resultados pueden posteriormente inducir a error al paciente, lo que supondrá una carga para el ya sobrecargado sistema nervioso. [44] Esto puede conducir a una mala toma de decisiones, como adoptar un estilo de vida poco saludable y cambiar la planificación familiar. Además, los resultados negativos, que pueden ser inexactos, teóricamente reducen la calidad de vida y deterioran la salud mental del individuo (aumentando la probabilidad de depresión y ansiedad). También hay controversias asociadas con las empresas que investigan el ADN individual. Hay cuestiones relacionadas con la "fuga" de información, el derecho a la confidencialidad y la responsabilidad de la empresa en caso de no hacerlo. Las reglas establecidas aún no están claras. Hasta el momento, aún no se ha establecido quién es el propietario legal de la información genómica: la empresa o aquel cuyo genoma se leyó. Se han publicado muestras de la información genómica utilizada. [45] Así como el estado. Las instituciones y la comunidad académica señalan cada vez más problemas de privacidad adicionales [46] relacionados, por ejemplo, con la discriminación genética, las violaciones del anonimato y los impactos psicológicos. [47] Por el contrario, se permitirá la secuenciación del genoma para procedimientos médicos más personales utilizando la farmacogenómica; usar información genética para seleccionar los medicamentos apropiados. [48] Los tratamientos pueden ser individualizados y pueden tener diferentes características genéticas (p. ej ., quimioterapia personal ).

Véase también

Notas

  1. Hacia la medicina de precisión: construcción de una red de conocimientos para la investigación biomédica y una nueva taxonomía de  enfermedades . — Prensa de las Academias Nacionales, 2011.
  2. The Pharmacogenomics Knowledgebase (enlace no disponible) . Consultado el 11 de mayo de 2013. Archivado desde el original el 13 de mayo de 2013. 
  3. Oficina de NIH de Investigación de Enfermedades Raras . Consultado el 11 de mayo de 2013. Archivado desde el original el 19 de mayo de 2013.
  4. Pruebas genéticas . Consultado el 30 de septiembre de 2017. Archivado desde el original el 10 de mayo de 2013.
  5. 1 2 Wetterstrand, Kris Costos de secuenciación de ADN: datos del programa de secuenciación del genoma a gran escala del NHGRI (enlace no disponible) . Programa de secuenciación del genoma a gran escala . Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (21 de mayo de 2012). Consultado el 24 de mayo de 2012. Archivado desde el original el 19 de mayo de 2013. 
  6. Próximamente: ¿Tu mapa de ADN personal? . News.nationalgeographic.com (28 de octubre de 2010). Consultado el 19 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 19 de mayo de 2013.
  7. JDW-genome-supp-mat-march-proof.doc (PDF). Consultado el 19 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 19 de mayo de 2013.
  8. True Single Molecule Sequencing (tSMS): Helicos BioSciences (enlace no disponible) . Helicosbio.com. Consultado el 19 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 23 de noviembre de 2007. 
  9. Karow, Julia Complete Genomics ofrecerá $5,000 Genoma humano como negocio de servicios en el segundo trimestre de 2009 | en secuencia | Secuenciación . GenomaWeb. Consultado el 19 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 19 de mayo de 2013.
  10. 1 2 Lauerman, John Complete Genomics reduce el costo de la secuencia del genoma a $5000 . Bloomberg (5 de febrero de 2009). Consultado el 19 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 19 de mayo de 2013.
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