Un genoma humano más diverso: el ‘pangenoma’

MIÉRCOLES, 10 de mayo de 2023 (HealthDay News) -- El año pasado, unos investigadores genéticos fueron noticia, cuando anunciaron la finalización de la primera secuencia completa del genoma humano.

Ahora, esa iniciativa se ha ampliado, y los investigadores utilizan este éxito como punto de partida para crear una colección integral y sofisticada de secuencias genómicas que capturen de forma más precisa la diversidad humana.

El nuevo "pangenoma" incluye las secuencias genómicas de 47 personas distintas, según un informe que se publicó en la edición del 10 de mayo de la revista Nature.

Dado que toda persona porta un set de cromosomas emparejados, la referencia tiene los datos de 94 secuencias genómicas distintas, según el informe.

Los investigadores del Consorcio del Pangenoma Humano de Referencia (Human Pangenome Reference Consortium) internacional desean incrementar el número de participantes a 350 a mediados de 2024, aumentando los contenidos del pangenoma para que incluya a 700 secuencias.

Un genoma es el set de instrucciones del ADN que ayuda a cada criatura viviente a desarrollarse y funcionar, explicaron los investigadores en las notas de respaldo.

Los genomas entre dos personas cualesquiera son, en promedio, idénticos en más de un 99 por ciento, pero las pequeñas diferencias contribuyen a que cada persona sea única. Esto incluye su susceptibilidad a las enfermedades y su respuesta a los tratamientos médicos.

Para comprender estas diferencias genómicas, los científicos crean unas secuencias del genoma humano de referencia a las que se pueden referir como el "estándar".

La secuencia del genoma humano de referencia original tiene casi 20 años de antigüedad. Se ha actualizado con regularidad, a medida que la tecnología genética mejora y los investigadores descubren más regiones del genoma humano, y se completó el año pasado gracias a unos avances tecnológicos que permitieron a los científicos rellenar las lagunas que reflejaban a la información faltante.

Pero esta secuencia es limitada respecto a su representatividad de la diversidad de la especie humana, porque consiste en los genomas de apenas unas 20 personas. De hecho, la mayor parte de la secuencia de referencia se deriva de la genética de tan solo una persona.

"Todo el mundo tiene un genoma único, de forma que utilizar una sola secuencia genómica de referencia para todas las personas puede conducir a desigualdades en los análisis genómicos", explicó el coinvestigador, Adam Phillippy, investigador sénior de la Rama de Genómica Computacional y Estadística del Programa de Investigación Intramuros del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano, en Bethesda, Maryland.

"Por ejemplo, la predicción de una enfermedad genética quizá no funcione igual de bien para alguien cuyo genoma sea más diferente al genoma de referencia", aclaró Phillippy en un comunicado de prensa del instituto.

Usando ese primer genoma humano completo como base, los investigadores utilizaron técnicas computacionales avanzadas para alinear las secuencias genómicas adicionales y construir un nuevo pangenoma humano de referencia.

Aunque la secuencia genómica de referencia anterior era única y lineal, el nuevo pangenoma representa muchas versiones distintas de la secuencia genómica humana a la vez. Esto da a los investigadores una variedad más amplia de opciones para utilizar el pangenoma en el análisis de otras secuencias genómicas humanas.

"Al utilizar el pangenoma como referencia, podemos identificar de forma más precisa unas variantes genómicas de mayor tamaño, llamadas variantes estructurales", comentó el coinvestigador, Mobin Asri, estudiante doctoral de la Universidad de California, en Santa Cruz. "Podemos encontrar variantes que no se habían identificado mediante el uso de métodos anteriores que dependían de secuencias de referencia lineales".

Hasta ahora, los investigadores no han podido identificar la mayoría de las variantes estructurales que existen en cada genoma humano, porque solo tenían una secuencia única como referencia.

"El pangenoma humano de referencia nos permitirá representar a decenas de miles de variantes genómicas nuevas en regiones del genoma que antes eran inaccesibles", aseguró el coinvestigador, Wen-Wei Liao, estudiante doctoral de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut. "Con un pangenoma de referencia, podemos acelerar la investigación clínica, al mejorar nuestra comprensión sobre el vínculo entre los genes y los rasgos de las enfermedades".

Se prevé que el Consorcio del Pangenoma Humano de Referencia cueste unos 40 millones de dólares a lo largo de cinco años, a medida que los investigadores continúen añadiendo más secuencias genómicas y mejorando la calidad del pangenoma de referencia. El trabajo cuenta con la financiación del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI), parte de los Institutos Nacionales de la Salud de EE. UU.

"Los investigadores básicos y los profesionales clínicos que utilizan la genómica necesitan acceso a una secuencia de referencia que refleje la sorprendente diversidad de la población humana. Esto ayudará a hacer que la referencia sea útil para las personas, ayudando así a reducir las probabilidades de propagar las desigualdades en la salud", señaló el director del NHGRI, el Dr. Eric Green.

Más información

El Consorcio del Pangenoma Humano de Referencia ofrece más información sobre el nuevo pangenoma.

Artículo por HealthDay, traducido por HolaDoctor.com

FUENTE: National Human Genome Research Institute, news release, May 10, 2023