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Científicos culminan la secuenciación del mayor banco genómico de la tercera edad de Latinoamérica

Publicado em 19 novembro 2020

Por Elton Alisson, da Agência FAPESP

Investigadores del Centro de Estudios del Genoma Humano y Células Madre (CEGH-CEL), del Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo (IB-USP), en Brasil, culminaron la secuenciación del genoma completo de 1.171 ancianos habitantes de la ciudad de São Paulo, la mayor metrópolis brasileña.

El análisis de los datos, reunidos en un repositorio de acceso abierto, permitirá identificar mutaciones genéticas responsables de enfermedades, estimar su incidencia en la población brasileña y hallar variantes que pueden ser determinantes para el envejecimiento sano, entre otras aplicaciones.

Los resultados de este estudio se publicaron en la plataforma bioRxiv, en un artículo aún sin revisión por pares.

“Es el mayor banco de ADN de personas ancianas de América Latina, y de una población altamente mestiza como la brasileña, fruto de un trabajo que se puso en marcha hace más de 10 años”, declara a Agência FAPESP Mayana Zatz, docente del IB-USP y coordinadora del CEGH-CEL, un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) financiado por la FAPESP.

Los ancianos, con un promedio de edad de 71 años y no emparentados, fueron seleccionados por investigadores de la Facultad de Salud Pública de la USP en el marco del Proyecto Salud, Bienestar y Envejecimiento (SABE), apoyado por la FAPESP.

El Proyecto SABE comenzó en el año 2000, bajo la coordinación de la profesora Yeda Duarte, y su objetivo consiste en trazar el perfil de las condiciones de vida y de salud de personas ancianas que residen en la ciudad de São Paulo y en otros centros urbanos de América Latina y el Caribe con base en entrevistas domiciliarias, estudios y exámenes médicos.

“Este estudio es representativo de la población anciana de São Paulo porque se basa en el censo del municipio e incluye a personas de todos los niveles socioeconómicos”, sostiene Zatz.

Se seleccionó a los ancianos como blanco poblacional para la secuenciación del genoma pues ya han pasado de la edad de comienzo de la manifestación de una serie de enfermedades que surgen en la vejez, tales como el alzhéimer y el párkinson, entre otras, según explica la investigadora.

Una población subrepresentada

Los primeros análisis de los datos genómicos de los ancianos paulistanos, que incluyen a descendientes de inmigrantes de distintos continentes, permitieron identificar más de 76 millones de variantes genéticas, de las cuales dos millones no aparecen descritas en los bancos de datos genómicos internacionales.

Una de las explicaciones al respecto de esta laguna indica que las poblaciones altamente mestizadas, como la brasileña, se encuentran subrepresentadas en esos bancos genómicos, que guardan mayoritariamente datos genéticos de poblaciones europeas.

La falta de diversidad en los bancos genéticos internacionales puede limitar el acceso de personas de ascendencia no europea a los beneficios de la medicina de precisión y a test de mayor precisión, aumentando potencialmente las disparidades sanitarias, subrayan los autores del estudio.

“La excesiva cantidad de variantes no descritas indica que nuestras poblaciones parentales no están representadas en esos bancos y reafirma la importancia de secuenciar el genoma de brasileños específicamente, a los efectos de reducir las asimetrías de representatividad en los bancos genómicos internacionales”, apunta Michel Naslavsky, docente del IB-USP y primero autor del estudio.

Los análisis de la ancestralidad genética de los ancianos reveló una variabilidad considerable, que abarca desde un antepasado único hasta una mezcla de dos o más, con mayor predominancia de europeos, africanos, amerindios y del este asiático, en este orden.

Esta diversidad genética es opuesta a la de países como Estados Unidos, donde, pese a la existencia de grupos poblacionales descendientes de africanos y de caucasianos, las personas que poseen dos o más ancestralidades son inusuales, compara Naslavsky.

“A los habitantes que exhiben este raro mestizaje se los clasifica en los bancos genómicos de Estados Unidos como latinos, cuando en realidad son mayoritariamente mexicanos, que no exhiben el mismo perfil de ancestralidad genética que las poblaciones de Brasil y de otros países de Latinoamérica”, sostiene.

También se identificaron casi 2 mil elementos genéticos móviles -partes genómicas que pueden desplazarse hacia distintas partes del genoma–, más de 140 nuevos alelos de genes HLA –que se diversifican en su forma y con varios alelos distintos– y segmentos genómicos, totalizando entre 60 y 70 millones de pares de bases que no habían sido referidos en las secuenciaciones del genoma humano realizadas hasta ahora.

Esta cantidad equivale al 2% de las secuencias del genoma humano completo, compuesto por 3.000 millones de pares de bases. Pese a parecer pequeño, esta cantidad de regiones genómicas sin referencia constituye una parte significativa del genoma humano de los brasileños que aún no se encuentra presente en las bases genómicas internacionales, y que puede explicar las diferencias genéticas y el surgimiento de enfermedades. Y también puede contar la historia del origen de esta población, según sostiene Naslavsky.

“Estamos enriqueciendo los genomas de referencia globales con los datos de la población brasileña. A partir de ahora, al secuenciar el genoma de brasileños, será posible alinearlo con el genoma de referencia global y con el de nuestro proyecto”, afirma el investigador.

Una estimación de enfermedades

Para demostrar la utilidad clínica del trabajo, se compararon casi 400 mutaciones génicas detectadas en los ancianos con las señaladas como causantes de enfermedades (patogénicas) en los bancos genómicos públicos, para verificar si correspondían a esa clasificación.

“Los análisis comparativos permitieron reclasificar más del 40% de las mutaciones y apuntar que algunas de ellas pueden tener un efecto menor que el previsto anteriormente”, dice Naslavsky.

Los investigadores también seleccionaron mutaciones asociadas a enfermedades autosómicas recesivas –causadas por la herencia de dos copias alteradas de un mismo gen, una proveniente del padre y otra de la madre– detectadas en los ancianos, para estimar su incidencia en la población brasileña. Entre las enfermedades se encuentran la fibrosis quística –más común entre los europeos–, la anemia falciforme –más prevalente entre los africanos–, la sordera relacionada con el gen GJB2 y la fiebre mediterránea familiar.

En el caso de la fibrosis quística, por ejemplo, la frecuencia asciende a un caso cada 2 mil nacidos en Europa, en tanto que en Brasil la incidencia estimada es de un caso cada 10 mil.

“La incidencia de esta enfermedad es mayor en Europa porque la mutación que la causa es más común en caucásicos. Como la población brasileña es mucho más mestiza, la afección es más rara en el país”, explica Zatz.

La sordera relacionada con el gen GJB2 y la fiebre mediterránea familiar son las enfermedades autosómicas recesivas que aparecen con mayor frecuencia entre brasileños, según indica el estudio. Esto obedece probablemente al aporte genético ibérico, mediterráneo y de Medio Oriente, según estiman los investigadores.

“Amén de la importancia en la medicina de precisión, estos resultados demuestran que la secuenciación de genomas completos puede ayudar en la elaboración de políticas de salud pública, al ayudar a su vez a estimar cuántas personas pueden nacer con enfermedades genéticas en una determinada población”, sostiene Naslavsky.

Puede leerse el artículo intitulado Whole-genome sequencing of 1,171 elderly admixed individuals from the largest Latin American metropolis (São Paulo, Brazil), de Michel S. Naslavsky, Marilia O. Scliar, Guilherme L. Yamamoto, Jaqueline Yu, Ting Wang, Stepanka Zverinnova, Tatiana Karp, Kelly Nunes, José Ricardo Magliocco Ceroni, Diego Lima de Carvalho, Carlos Eduardo da Silva Simões, Daniel Bozoklian, Ricardo Nonaka, Nayane dos Santos Brito Silva, Andreia da Silva Souza, Heloísa de Souza Andrade, Marília Rodrigues Silva Passos, Camila Ferreira Bannwart Castro, Celso T. Mendes-Junior, Rafael L. V. Mercuri, Thiago L. A. Miller, Jose Leonel Buzzo, Fernanda O. Rego, Nathalia M Araújo, Wagner CS Magalhães, Regina Célia Mingroni-Netto, Victor Borda, Heinner Guio, Mauricio L Barreto, Maria Fernanda Lima-Costa, Bernardo L Horta, Eduardo Tarazona-Santos, Diogo Meyer, Pedro A. F. Galante, Victor Guryev, Erick C. Castelli, Yeda A. O. Duarte, Maria Rita Passos-Bueno y Mayana Zatz, en la plataforma bioRxiv, en el siguiente enlace: www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.09.15.298026v1 

Agencia FAPESP ( Brasil )