Una de las ventajas de la secuenciación de genomas como herramienta diagnóstica es que permite detectar diferentes tipos de variaciones genéticas en una misma prueba. Hasta hace poco para capturar el rango de posibles variaciones genéticas (reorganizaciones cromosómicas, variaciones en número de copias, pequeñas deleciones o inserciones o cambios en un único nucleótido) eran necesarias varias pruebas complementarias, lo que resultaba menos eficiente y requería más tiempo y recursos.

Recientemente, investigadores del Centro de Medicina Genómica del Hospital General de Massachusetts y otras instituciones han evaluado la utilidad clínica de la secuenciación de genomas en un contexto muy concreto: los trastornos del espectro autista y las anomalías estructurales fetales.

Los investigadores han comparado el rendimiento de la secuenciación de exomas respecto a las diferentes estrategias estándar (cariotipo, microarray cromosómico y análisis de exomas) para detectar alteraciones cromosómicas, cambios en el número de copias y otras variaciones genéticas.

Los resultados apoyan a la secuenciación genómica como técnica de primera línea para el diagnóstico de trastornos del espectro autista y anomalías estructurales. La secuenciación de genomas supera al cariotipo, el array cromosómico y la secuenciación de exomas como prueba diagnóstica individual para la evaluación de anomalías estructurales fetales. Además, también mejora la combinación de las tres pruebas diagnósticas.

Rendimiento en trastorno del espectro autista

En primer lugar, el equipo analizó el genoma de 1 612 cuartetos familiares que incluían una persona con trastorno del espectro autista, y para los que ya se disponía de información de cariotipo, microarray cromosómico y análisis de exomas.

En este caso la secuenciación genómica detectó una variante diagnóstica en un 7.8% de los casos de trastorno de espectro autista. El rendimiento de la técnica superó notablemente al del cariotipo, microarray cromosómico y análisis de exomas. Además, permitió identificar algunas variantes que ninguna de las otras aproximaciones pudo detectar.

No obstante, los autores precisan que al enfocar el análisis de exomas hacia la identificación sistemática de variantes en el número de copias, el rendimiento diagnóstico se acercó mucho al del análisis de genomas.

Rendimiento en anomalías estructurales fetales

A continuación, el equipo estudió 249 casos en los que se habían detectado anomalías estructurales en el feto y se disponía de información de cariotipo, microarrays cromosómicos y análisis de exomas.

Los investigadores analizaron el genoma de 249 tríos formados por el feto con anomalías estructurales y los dos progenitores no afectados y detectaron alteraciones diagnósticas en un 46.1 % de los casos. Este valor supone un aumento significativo respecto a cada una de las otras pruebas: un aumento del 17.2 % respecto al cariotipo, un 14.1 % respecto al análisis de microarrays cromosómicos y un 36.1% respecto al análisis de exomas (si solo se consideran cambios de un nucleótido o inserciones y deleciones pequeñas). En conjunto, el aumento es más modesto, aunque ofrece la ventaja de realizar una única prueba.

Una prueba de primera línea

En conjunto, los resultados del trabajo sugieren que la secuenciación de genomas puede desplazar eficazmente a las técnicas estándar actuales que evalúan de forma separada las diferentes variantes genéticas, para la evaluación de anomalías estructurales fetales. Además, también ofrece una mejora moderada de rendimiento cuando se compara con las tres pruebas diagnósticas combinadas.

Una cuestión paralela a tener en cuenta es la implementación de la secuenciación de genomas como prueba rutinaria en el entorno clínico, junto a las posibles barreras técnicas, logísticas o económicas asociadas.

Referencia

Lowther C, Valkanas E, Giordano JL, Wang HZ, Curral BB, Ó Keefe K, et al. Systematic evaluation of genome sequencing for the diagnostic assessment of autism spectrum disorder and fetal structural anomalies. Am J Hum Genet[Internet]. 2023[citado 2 oct 2023];110(9):1454-1469. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.ajhg.2023.07.010

2 octubre 2023 |Fuente: Genotipia| Tomado de Genética Médica

En los últimos años, se ha generado una amplia investigación que examina el efecto de los microbiomas en la salud y las enfermedades humanas. Las potentes técnicas de NGS permiten a los investigadores encontrar evidencia de ADN bacteriano que, de otro modo, pasaría desapercibido.

Los recientes hallazgos, publicados en ´The Journal of Bone y Cirugía Articular´, se suman a un creciente cuerpo de evidencia que indica que las articulaciones nativas albergan microbios, como parte de un microbioma, aunque aún se desconoce la relevancia clínica de este descubrimiento, así como el mecanismo de colonización microbiana.

En dicho estudio, el Dr. Parvizi y su equipo obtuvieron muestras intraoperatorias de líquido sinovial, especímenes de tejido profundo e hisopos intramedulares de la cadera o la rodilla operadas de 117 pacientes que se sometieron a una artroplastia de cadera o rodilla por primera vez. Las muestras se recolectaron con estricta atención a la técnica estéril para minimizar el riesgo de contaminación bacteriana.

Cinco tipos de bacterias

A continuación, los investigadores utilizaron una plataforma NGS para analizar los tipos y la diversidad del ADN microbiano en cada muestra. El análisis de más de 800.000 «lecturas» de ADN condujo a la identificación de 361 especies diferentes de bacterias. En general, se encontró ADN bacteriano en muestras de 113 de 117 pacientes con osteoartritis de cadera o rodilla.

Los cinco tipos de bacterias más frecuentes fueron Escherichia, Cutibacterium, Staphylococcus, Acinetobacter y Pseudomonas, todos microbios comunes que causan infecciones . Los hallazgos fueron generalmente similares para los tres tipos de muestras, aunque los hisopos intramedulares mostraron una diversidad bacteriana ligeramente mayor que las muestras de líquido sinovial o tejido profundo.

Se encontró que los hallazgos del microbioma no estaban relacionados con una amplia gama de factores relacionados con el paciente, como la edad, el sexo, la raza y la comorbilidad. Sin embargo, el hospital en el que se realizó la artroplastia demostró ser un factor significativo, explicando el 18,5 % de la variación en una medida de diversidad bacteriana. Este hallazgo podría reflejar diferencias en los tipos de bacterias que se encuentran en ambientes hospitalarios o una posible contaminación intraoperatoria.

Otro factor a tener en cuenta fue el historial de inyecciones de corticosteroides, un tratamiento común para la osteoartritis de cadera y rodilla. Los resultados mostraron «abundancias diferenciales» de bacterias en pacientes con inyecciones de corticosteroides en los últimos seis meses, lo que nuevamente aumenta la posibilidad de contaminación. Sin embargo, los investigadores señalaron, al respecto, que «las especies más comunes observadas en este estudio no se encontraban entre las más comunes en estudios previos del microbioma de la piel, lo que sugiere que los perfiles microbianos detectados probablemente no se explican únicamente por la contaminación de la piel».

Este estudio se suma a un creciente cuerpo de evidencia de que las articulaciones nativas, tradicionalmente asumidas como estériles y libres de bacterias, están de alguna manera expuestas a los microbios. Los investigadores enfatizan la necesidad de realizar más estudios para evaluar la relación entre el hospital donde se trata a los pacientes y las bacterias detectadas en «entornos de microbiomas cerrados», como las articulaciones de la rodilla y la cadera.

«Estos hallazgos contribuyen a establecer la señal microbiana de referencia e identificar las variables contribuyentes en la articulación osteoartrítica, lo que será valioso como comparación en los contextos de infección y el éxito de la artroplastia a largo plazo», concluyen el Dr. Parvizi y sus coautores.

Mayo 19/2023 (IMMédico) – Tomado de Atención Primaria, I+D+I, E. Infecciosas y Microbiología, Reumatología, Medicina Interna  Copyright 2023 Copyright: Publimas Digital.

Investigadores del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) han logrado el primer borrador de secuencia completa del virus de la viruela del mono, obtenido del análisis genómico de muestras de 23 pacientes. Esta labor de secuenciación masiva permite confirmar que es la variedad de África Occidental la causante de este brote.

Adicionalmente, la secuenciación ha alcanzado una cobertura del 100 % de los 190 000 pares de bases del genoma de este virus, lo cual abre la posibilidad de estudios filogenéticos más avanzados que permitirán obtener información adicional sobre su comportamiento y comprender mejor su origen, circulación y difusión. Se trata de una de las secuencias más completas obtenidas hasta el momento.

La secuenciación ha alcanzado una cobertura del 100 % de los 190 000 pares de bases del genoma de este virus

La secuenciación llevada a cabo a través del Laboratorio de Arbovirus del ISCIII, en conjunto con las unidades de Genómica y Bioinformática del, ha contado con las referencias publicadas en los últimos días por otros países (Bélgica, Alemania, Portugal y Estados Unidos), y se ha basado en una tecnología genómica de nueva generación mapeada contra genoma de referencia, a lo que se ha sumado un análisis complementario de las muestras mediante una técnica conocida como ensamblado de novo. Las secuencias en crudo se terminaron de obtener el pasado lunes por la noche y el análisis de computación se ha realizado en las últimas 36 horas.

Los resultados señalan que las muestras secuenciadas parecen pertenecer al mismo brote detectado en otros países europeos, ya que los genomas obtenidos apenas difieren de los ya secuenciados en otros países; en concreto, el análisis efectuado en el ISCIII concluye que hay menos de 5 SNP -secuencias genéticas denominadas cambios de nucleótidos sencillos- de diferencia respecto a la secuenciación llevada a cabo en Alemania.

La secuenciación confirma que el virus de la viruela de los monos del brote que se está produciendo en España es del clado de África Occidental, que es el de menor virulencia entre los conocidos y el que se ha identificado por el momento en la mayoría de los países fuera de África implicados en este brote. Los clados son grupos filogenéticos que definen la evolución biológica de un organismo, que explican cómo actúa y se comporta, y en ellos se pueden observan las diferencias genéticas de los virus circulantes.

Se confirma que el virus de la viruela de los monos del brote que se está produciendo en España es del clado de África Occidental

Tras obtener la secuencia completa del virus, varios equipos de investigadoras del ISCIII están llevando a cabo análisis filogenéticos para conocer la relación entre las muestras españolas y las de otros países.

La información obtenida se enfrentará a las ya conocidas y depositadas en bases de datos internacionales para evaluar el grado de identidad y, en su caso, la localización de las diferencias que pudieran existir entre la secuencia española y los demás datos internacionales. Todo ello permitirá realizar los estudios de trazabilidad del brote, así como identificar potencialmente su origen.

mayo 29/2022 (SINC)

Este mes se cumplen 20 años de la secuenciación del genoma humano, nuestro manual de instrucciones genético. Supuso todo un hito biomédico que fue posible gracias a una década de trabajo de científicos de diferentes países liderados por Estados Unidos en el marco del Proyecto Genoma Humano. Aunque la secuencia completa no llegó hasta el año 2003, el 15 y 16 de febrero de 2001 las revistas Nature y Science publicaron los primeros resultados.

Desde entonces, unos 30 millones de personas en todo el mundo han secuenciado sus genes. Dos décadas después, Europa se ha propuesto construir una macrobase de datos que conectará las de los países participantes y que contendrá más de un millón de genomas, lo que ayudará a prevenir, diagnosticar y tratar numerosas enfermedades más allá de las propias fronteras.

“El objetivo de la iniciativa es la creación de un marco federado de acceso a los datos genómicos generados a nivel europeo y su estandarización. Para finales de 2022 debería haber acceso a más de un millón de genomas secuenciados de ciudadanos europeos”, explica Gonzalo Arévalo, subdirector de Programas Internacionales de Investigación y Relaciones Institucionales del Instituto de Salud Carlos III, organismo que coordina el proyecto en España.

La iniciativa, denominada 1+ Million Genomes, surgió tras la firma en 2018 de la declaración Hacia el acceso a al menos de 1 millón de genomas secuenciados en la Unión Europea (UE), para 2022. Nuestro país es uno de los 24 que se han unido y en total participan más de 70 investigadores españoles, divididos en diferentes grupos de trabajo.

La pandemia ha marcado el arranque del proyecto ya que su hoja de ruta se adoptó en febrero de 2020, justo al inicio de la crisis sanitaria y eso, según Arévalo, ha ralentizado algunas partes. No obstante, también ha servido para acelerar otras iniciativas, como el lanzamiento de la plataforma europea de datos COVID-19, “que comparte algunos elementos y retos similares al de esta iniciativa y cuya aceleración en soluciones puede servir a esta también”, valora.

Además, la pandemia ha provocado que se añada un paquete de trabajo sobre enfermedades infecciosas que inicialmente no estaba previsto para buscar soluciones más ágiles frente a nuevas amenazas de salud pública relacionadas con enfermedades como la COVID-19.

De enfermedades raras a infecciosas

Los países participantes tendrán sus propias bases de datos con la información genómica de una muestra de sus ciudadanos y todas se conectarán entre sí en una plataforma de acceso federado. Entre estos genomas se incluirán los de pacientes con cáncer, enfermedades comunes, infecciosas y raras.

En el caso de las enfermedades raras, por ejemplo, “si un paciente en Copenhague tuviera una variante genética no descrita y existiera un repositorio europeo de información genómica, su médico podría consultar si existe en Europa otro caso similar y conocer cuál es su estatus clínico”, cuenta Carmen Ayuso, coordinadora del área de Genética y Genómica del Instituto de Investigación Sanitaria de la Fundación Jiménez Díaz y miembro del proyecto.

Para patologías como estas, en las que el peso genético es tan importante, contar con una plataforma de este tipo supondrá un avance fundamental tanto para el diagnóstico como para el tratamiento de los pacientes.

“Se podrían identificar variantes farmacogenéticas que pudieran ser dianas terapéuticas, preguntar a la base de datos por el número de casos con una determinada patología y que los familiares pudieran solicitar a otros médicos en Europa que difundieran algún comunicado con fines asociativos entre pacientes similares”, propone Ayuso.

En cuanto a enfermedades infecciosas como la COVID-19, los científicos están empezando a conocer la influencia que tienen los genes en su desarrollo. Ángel Carracedo, coordinador del grupo de Medicina Genómica de la Universidad de Santiago de Compostela que también forma parte del proyecto, está desentrañando el papel de los genes en esta nueva enfermedad.

“Se sabe que la severidad de la COVID-19, las complicaciones, al igual que los síntomas de inicio, no solo dependen del virus y de la carga viral, sino también de la genética del huésped”, señala a SINC.

Gracias a trabajos internacionales, en España están los consorcios SCOURGE o STOP- Coronavirus, y a estudios de asociación de genomas completos “se va sabiendo el papel de algunos genes en la covid-19 en los que es particularmente importante una región del cromosoma 3 en la que ya hay unos 15 que se han encontrado asociados a la severidad de la COVID-19, entre ellos, el grupo ABO. El grupo 0 tiene un efecto muy ligeramente protector”, detalla Carracedo.

La atención a los aspectos éticos

Trabajar con tal cantidad de datos personales en más de una veintena de países implica poner una especial atención al aspecto ético y legal de toda esa información, plantean Ayuso y Pilar Nicolás, que es miembro del Grupo de Investigación Cátedra de Derecho y Genoma Humano de la Universidad del País Vasco, forman parte del grupo de trabajo dedicado a la regulación.

“Lo más importante es asegurar que las personas de las que se han obtenido los datos genómicos y clínicos, sean pacientes o individuos sanos, tienen garantizados sus derechos”, subrayan las investigadoras a SINC. “Eso significa que deben contar con información detallada y comprensible sobre qué datos se van a obtener y cómo y para qué se van a almacenar y utilizar, de manera que puedan decidir libremente, sin ninguna presión, si quieren o no participar en la iniciativa”, resaltan.

En este sentido, todos los procedimientos están revisados por expertos en Derecho y Bioética, tanto a nivel nacional como europeo, y por comités de ética de la investigación independientes. Además, los datos estarán seudonimizados, lo que significa que se mantienen vinculados a la identidad de los pacientes con códigos que se custodian en la institución de origen y esta identidad se desvincula para salir fuera de la institución.

Los voluntarios deben contar con información detallada y comprensible sobre qué datos se van a obtener y cómo y para qué se van a almacenar y utilizar, de manera que puedan decidir libremente, sin ninguna presión, si quieren o no participar en la iniciativa, dice Pilar Nicolás

En cuanto a la confidencialidad, las investigadoras inciden en que se garantizará asegurando que la identidad de los pacientes no es accesible, es decir, que los datos no se van a compartir con identificadores que permitan conocer a quién corresponden.

Además, se aplicarán medidas técnicas para que los sistemas de almacenamiento y transmisión sean seguros. También se controlará el acceso a los datos. “Solo se permitirá acceder a ellos cuando se pruebe que lo solicita un profesional que va a utilizar la información con fines legítimos y en condiciones adecuadas”, recalcan las investigadoras.

Un proyecto lleno de desafíos

Antes de que la iniciativa echara a andar, en agosto de 2019, un equipo de científicos entre los que figuran algunos de centros españoles como Ivo Gut y Alfonso Valencia, miembros del proyecto en la actualidad, escribieron un artículo en la revista Nature Reviews Genetics en el que identificaban sus desafíos y fortalezas.

“El marco temporal y la ambición de la iniciativa, dar acceso transfronterizo a un millón de genomas secuenciados para 2022, es el primer desafío”, destaca a SINC Serena Scollen, directora de Genómica Humana y Datos Traslacionales de la organización intergubernamental ELIXIR y autora principal del artículo.

A eso se suma garantizar la seguridad y privacidad de los datos y que estos puedan operar entre los diferentes países con una infraestructura técnica y unos estándares adecuados. La pandemia ha supuesto un nuevo reto inesperado.

“Me atrevería a decir que, aunque es un desafío, todavía es posible alcanzarlo, pero dependerá mucho también de los esfuerzos nacionales para crear cohortes, grupos de personas, a gran escala y secuenciar un gran número de genomas completos”, puntualiza Scollen.

En el marco de la iniciativa, el pasado mes de enero la Comisión Europea lanzaba el proyecto The Genome of Europe con el objetivo de contribuir con, al menos, 500 000 secuencias completas de genomas articulados por los respectivos Estados miembros para 2022.

“La idea de la Comisión Europea es pedirnos a los países que integremos este proyecto dentro de nuestras prioridades para los fondos europeos de recuperación y resiliencia, de manera que, al priorizarlo, se pueda alcanzar con mayor facilidad el objetivo de tener 27 cohortes nacionales de los 27 países de la Unión Europea”, mantiene Arévalo.

La misma meta anunciada por Obama

Pero no solo Europa se ha puesto como meta la cifra del millón de genomas. En Estados Unidos, ya en 2015 el entonces presidente, Barack Obama, anunció que se proponían analizar la información genética de más de un millón de voluntarios estadounidenses dentro de una nueva iniciativa para comprender las enfermedades humanas y desarrollar medicamentos personalizados en función de los genes.

“La medicina de precisión nos brinda una de las mayores oportunidades para nuevos avances médicos que jamás hayamos visto”, dijo Obama, prometiendo que “sentaría las bases para una nueva era de descubrimientos que salvan vidas”, como recogió Reuters.

En el programa de Estados Unidos All of Us ya se han inscrito más de 369 000 participantes, de los cuales el 50 % son de grupos minoritarios raciales y étnicos, y más del 80 % son de comunidades subrepresentadas

Seis años después, la iniciativa se enmarca dentro del programa de investigación All of Us (Todos nosotros, en castellano), dirigido por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos. A diferencia de la iniciativa europea, esta se encuentra abierta a la participación ciudadana, aunque la pandemia ha ralentizado el ritmo de inscripciones.

Brad Ozenberg, director del programa de genómica de All of Us, cuenta a SINC que hasta la fecha, se han inscrito más de 369 000 participantes, incluidos más de 272 000 que han completado todos los pasos iniciales del protocolo, como el suministro de muestras para análisis genéticos.

“De ellos, el 50 % son de grupos minoritarios raciales y étnicos, y más del 80 % son de comunidades subrepresentadas”, concreta. Hoy por hoy, la inscripción está abierta a mayores de 18 años que vivan en Estados Unidos, con independencia de su nacionalidad.

Respecto a la iniciativa europea, además de tener un enfoque diferente tanto en la recogida de los datos como en el ámbito de actuación, la estadounidense plantea una base de datos única y no federada.

“Puede ser interesante explorar si hubiera espacio para conjugar ambas. La herramienta más valiosa es la colaboración, no la competencia entre países o continentes”, sostiene Arévalo. Una idea compartida por Ozenberg: “No se trata de quién llega primero a un millón de genomas. Cuanta más ciencia esté en marcha, mejor”.

En busca de tres millones de genomas africanos

En el continente africano viven más de 1 300 millones de personas, lo que supone el 17 % de la población mundial, según estimaciones de las Naciones Unidas. Para tener una idea aproximada de la variación genética de esta comunidad tan diversa haría falta secuenciar el genoma de unos tres millones de africanos y eso es precisamente lo que se ha propuesto Three Million African Genomes. Como explica en la revista Nature

Ambroise Wonkam, presidente de la Sociedad Africana de Genética Humana, este ambicioso proyecto podría servir para desarrollar la atención de la salud y la investigación, y “equipar a África para abordar los desafíos de salud pública de manera más equitativa, generando conocimientos que podrían beneficiar a las poblaciones vulnerables”.

Uno de los objetivos es establecer un biobanco panafricano de información clínica y muestras genéticas, teniendo en cuenta que algunos conocimientos sobre la genética de las enfermedades se encuentran más fácilmente en las poblaciones africanas, al contener más variación genética que las de cualquier otro continente, como recuerda Wonkam. De hecho, estudios con personas africanas ya han ayudado a aclarar mecanismos relacionados con la diabetes y la esquizofrenia.

febrero 17/2021 (SINC)

¿Cómo llegó el coronavirus a España? ¿Cómo se extendió por nuestro territorio? La respuesta a estas preguntas está en los aproximadamente 30 000 nucleótidos que forman la cadena de ARN del SARS-CoV-2. Estas piezas no son siempre idénticas, sino que varían entre pacientes y a lo largo del tiempo debido a pequeños fallos que se producen durante la multiplicación del virus. La secuenciación de miles de muestras de pacientes permite reconstruir brotes y desvelar la naturaleza del patógeno. Conforme este puzle genómico se completa, aumenta nuestro conocimiento para combatir la pandemia.

Hacemos un repaso a la reconstrucción de este puzle y aprovechamos para desmentir algunas ideas erróneas surgidas de la interpretación de estudios no validados.

El extraño coronavirus de la primera ola

Un estudio del Centro Europeo para la Prevención y Control de Enfermedades publicado en la revista Eurosurveillance, en el mes de agosto analizó las 39 000 secuencias disponibles hasta el 10 de julio, recogidas en 35 países de la región europea de la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Su objetivo era estudiar la distribución geográfica y temporal de los distintos grupos genómicos (del inglés, clade) del coronavirus.

Estas pequeñas variaciones del SARS-CoV-2 provienen de un mismo ancestro, lo que permite retroceder en el tiempo para saber lo que pasó en el continente durante las primeras semanas y meses de pandemia. Así, España destaca en los resultados del trabajo por lo raro de los grupos genómicos observados en las aproximadamente 1 800 secuencias de la primera ola analizadas en nuestro país.

España destaca por lo raro de los grupos genómicos observados en las 1 800 secuencias de la primera ola analizadas en nuestro país. “El clado 19B/S ha sido muy raro, excepto en España y Kazajistán”, dicen las autoras del estudio

“El clado 19B/S ha sido muy raro, excepto en España y Kazajistán”, mientras que “las frecuencias fueron variadas en la mayoría de territorios”. Junto a este, nuestro país mostró un segundo grupo genómico, el 20A/G, “y muy poco de los otros”, según escriben los autores. En otras palabras, la diversidad de los coronavirus españoles fue escasa durante los inicios de la pandemia.

“El coronavirus que circuló en la primera ola en España pertenece a grupos antiguos, cuyas secuencias son de las primeras que salieron de Asia”, explica a SINC la investigadora del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) y coautora del estudio, Inmaculada Casas.

Es una situación que se ve en todas las Comunidades Autónomas: “Más o menos tienen el mismo porcentaje [de estas variantes], que es muy alto si se compara con el resto de países europeos”.

Antes de continuar, conviene aclarar que en el contexto del nuevo coronavirus no se puede hablar de cepas (como las de la gripe), sino de variantes. Casas explica el motivo, que no es baladí: “Hay tan poca variedad en el coronavirus que se habla ‘grupos genómicos’, clados. Y dentro de cada grupo hay linajes”.

Atrapados en una primavera confinada

España fue uno de los primeros países europeos en los que la incidencia del coronavirus empezó a destacar. ¿A qué se debe esta falta de variación? “Las medidas de contingencia que se adoptaron para frenar la expansión del virus fueron de las más agresivas de Europa”, comenta Casas. “En febrero casi no había casos, solo importados, y cuando empezó a circular, al estar todo el país confinado y cerrado, no tuvimos una importación de nuevos grupos genómicos que estaban circulando en otros territorios”.

Como en El mundo perdido de Arthur Conan Doyle, los coronavirus españoles quedaron atrapados en el tiempo durante la primavera. “Los que se quedaron al principio de la pandemia, los más antiguos, estuvieron circulando más tiempo, a diferencia de otros países donde sí hubo una entrada de otros [grupos genómicos de SARS-CoV-2] porque las medidas de restricción no fueron tan estrictas”.

Con la nueva normalidad del verano, el virus del grupo 19 desapareció para siempre: “Ahora son más parecidos a los del año 2020”, dice Casas

Es importante señalar que este trabajo es una fotografía de los primeros virus que circularon en marzo y abril, durante la implementación de las medidas de aislamiento, por lo que el escenario descrito en el estudio ya ha variado. “El objetivo era mirar lo que había en la base de datos de secuencias al inicio de la pandemia en los distintos países”, explica Casas. “Ahora empezamos a tener las secuencias de lo ocurrido en verano, pero esos virus ya no son de esos linajes antiguos, sobre todo con las introducciones que ha habido con el turismo y la movilidad”.

“El grupo inicial es el 19S [el número hace referencia al año 2019, cuando empieza la nomenclatura]. Todos los virus de Wuhan y de los países que empezaron entran dentro de ese linaje S, que fue exportado a Alemania y demás lugares”. También a España. “Estaban en China, evolucionaron un poco, llegaron aquí y con nuestras medidas de contención siguieron circulando”, añade Casas. Con la nueva normalidad del verano, el virus del grupo 19 desapareció para siempre: “Ahora son más parecidos a los del año 2020”.

El misterio de Kazajistán… e Italia

El lector quizá se pregunte a qué se debe la conexión con Kazajistán. Esa pregunta, por desgracia, quedará sin resolver. La investigadora del ISCIII y coautora del estudio María Iglesias sugiere que la explicación pueda estar en el “sesgo en la elección de muestras” que se secuenciaron allí.

Es algo que también señala el estudio: “En aquellos países con pocas secuencias, la distribución de los grupos genómicos puede ser poco fiable y puede haber un sesgo hacia aquellos que dominaron en diferentes fases de la pandemia según las estrategias de muestreo de cada momento y el tiempo en el envío de las secuencias”. Casas aclara que los territorios con menos recursos “no tienen secuencias ni un biobanco que guarde todas las muestras de la pandemia” como sucede en nuestro país.

Iglesias rechaza que este tipo de sesgos haya afectado a los resultados españoles: “En España esta posibilidad no existe porque hay muchas muestras analizadas a lo largo del tiempo”. Sí considera “curioso” que Italia no tenga un perfil similar al de España y sí muestre variabilidad en sus grupos genómicos. “Quizá, al ser el origen del brote en Europa y tener mucho flujo turístico, tuviera más virus diferentes circulando y por eso vemos perfiles diferentes”.

Entró muchas veces desde enero, pero no cuajó

Un estudio de Iglesias, compartido en forma de preprint en abril y publicado hace unos días en la revista Journal of Virology, coincide con el trabajo de Eurosurveillance: el virus tuvo varios focos de entrada en España, pero solo unas pocas de estas ascuas prendieron y se extendieron, lo que provocó un efecto fundador.

“Es algo que ha pasado en toda Europa: tener una única entrada es algo que ya no sucede”, explica Iglesias en referencia a la alta conexión que existe hoy entre países y territorios. “Normalmente hay varias y en algunos sitios, donde la transmisión es más fuerte, podemos trazar mejor el origen de esos linajes y su región geográfica”.

Las variantes del inicio fueron sustituidas por otras con una mutación que hoy domina en todo el mundo: D614G. El estudio de María Iglesias concluyó que su ventaja es fruto de una mayor capacidad infectiva.

Es lo que hizo Iglesias, que encontró 62 variantes de SARS-CoV-2 introducidas en España, de las que cuatro generaron transmisión local entre finales de enero y principios de febrero. Así, la variante 19B se convirtió en la reina de la jungla durante un tiempo.

Este reinado no duró mucho: las variantes más frecuentes al inicio fueron sustituidas por otras con una mutación en la proteína de la espícula del virus que hoy domina en todo el mundo: D614G. El estudio de Iglesias también concluyó, mediante experimentos in vitro, que esta ventaja no es casual sino fruto de una mayor capacidad infectiva.

Cuidado con las malinterpretaciones genómicas

La idea de un coronavirus raro, único y antiguo circulando por España en los primeros meses de la pandemia resulta tan interesante como atractiva para hacer juicios precipitados. Casas niega rotundamente que esto pueda tener relación alguna con la letalidad observada en marzo, una mejor —o peor— transmisión del virus en nuestro país o una mayor susceptibilidad a reinfecciones futuras.

“La letalidad es una forma de interpretar los datos”, advierte Casas. “No tiene nada que ver con el virus, sino que es una cuestión de cómo medir variables epidemiológicas”.

Así, en la primera ola la mayoría de positivos eran pacientes que ingresaban graves, mientras que en verano se incrementaron los diagnósticos para detectar casos leves, lo que disminuyó la proporción de fallecidos. Por todo ello considera  “erróneas” las ideas que sugieren que el virus es hoy menos virulento.

Tampoco cree que se puedan hacer extrapolaciones sobre una mayor transmisión. De hecho, la mutación en la proteína de la espícula D614G culpable de una mejora en la transmisibilidad del SARS-CoV-2 es más reciente que la variante 19B/S que predominó en España por entonces. Casas matiza que esto no quiere decir que las versiones anteriores del coronavirus fueran incapaces de contagiar.

“El virus es muy parecido desde el principio, no puede decirse que los grupos antiguos sean tremendamente diferentes a los de ahora, y menos en términos de control inmunitario”, explica Casas

“Cuando se estudia la espícula del virus se ve que es un supervirus muy adaptado al ser humano desde el primer momento. No le hacen falta mutaciones para adaptarse mejor y me atrevo a decir que cualquiera que se produzca, tanto en la espícula como en otras regiones genómicas, va a ir en su contra”, dice la investigadora. “Ahora mismo está muy adaptado al receptor del ser humano y de los mamíferos ACE2 y cualquier cambio le podría salir mal”.

Casas asegura que las progenies virales que sobreviven y circulan hoy son las que están mejor adaptadas, pero no considera alarmante que en 30 000 nucleótidos haya una mutación en la proteína de la espícula. “Para los que trabajamos con gripe esto no es nada”, comenta, en relación con la alta tasa de variabilidad de este otro virus.

¿Podrían los españoles que estuvieron expuestos al coronavirus de marzo ser más propensos a una reinfección futura? Casas también lo niega. “El virus es idéntico. Aunque tenga varias mutaciones, los anticuerpos que reconocen la espícula de los grupos iniciales siguen reconociendo los virus de octubre a la perfección”. En otras palabras, el virus no se “escapa” de nuestro sistema inmunitario con tanta facilidad como el de la gripe.

Estos tres puntos pueden resumirse en uno solo: “El virus es muy parecido desde el principio, no puede decirse que los grupos antiguos sean tremendamente diferentes a los de ahora, y menos en términos de control inmunitario”.

Divulgación responsable y resultados preliminares

La directora del ISCIII, Raquel Yotti, iba un paso más allá en un tuit reciente, en el que advertía contra otro tipo de malinterpretaciones, fruto de sacar “conclusiones contundentes” a partir de “estudios aún no revisados”. Mencionaba también la “irresponsabilidad” de que estos trabajos preliminares puedan servir [como sucedió en algunos medios] para “culpar, estigmatizar o reforzar estereotipos”.

Las 30 000 letras que forman el coronavirus pueden revelarnos mucho sobre su origen, pero también señalar a colectivos desfavorecidos y a países enteros. Por ejemplo, un preprint aún no revisado, cuyas conclusiones aclaramos en este artículo, sugiere que la variante del SARS-CoV-2 que domina hoy Europa surgió entre los temporeros de Aragón y Cataluña. Yotti cree que hay que apostar por los matices a la hora de comunicar trabajos en medios: “Es muy raro que un artículo científico haga afirmaciones contundentes, pero con la pandemia hay mucha atención mediática”.

Esto provoca que en los medios “mensajes científicos se simplifiquen y se corra el riesgo de perder rigor y enviar mensajes erróneos que puedan ser muy perjudiciales”, continúa Yotti. “[En el ISCIII] intentamos trasladar a nuestros investigadores esa precaución y sentido de la responsabilidad con todo lo que no está publicado y que se encuentra en el ámbito de las hipótesis, las ideas y las prepublicaciones”.

Por el contrario, “cuando se lanza una noticia al mismo tiempo que una prepublicación”, no se da tiempo a que otros investigadores analicen los datos. En el caso del reciente trabajo que sitúa los brotes entre temporeros como origen de la nueva variante, Yotti cree que “hay ciertas cuestiones aún por dirimir”, pide cautela y lamenta que tras su difusión mediática quede la noción de que “España está distribuyendo el virus por el mundo entero”.

Conocer al enemigo para saber cómo atacarlo

Las técnicas de secuenciación masiva se han implementado por todo el mundo a gran velocidad, en un esfuerzo por aumentar el conocimiento genómico del coronavirus. ¿Cómo ayudan este tipo de estudios en nuestra lucha contra la COVID-19? Casas explica que resulta muy útil conocer si un virus cambia con rapidez o no, tanto para el control de la pandemia como para el tratamiento de los pacientes y el desarrollo de vacunas.

El diseño de tratamientos no es el único afectado por la variabilidad del coronavirus. “Es crucial saber la tasa de variación del SARS-CoV-2 en el diseño de las vacunas”, dice Casas

“La formación de resistencias es algo muy preocupante a la hora de tratar las infecciones virales”, asegura. Algunos virus intentan “escapar” del tratamiento dado al paciente, porque su alta tasa de variación genera progenies resistentes. Sin embargo, en patógenos que cambian menos, como el SARS-CoV-2, “se pueden usar mayores dosis de antivirales y moléculas más agresivas” con menos miedo a que esto pase.

El diseño de los tratamientos no es el único que se ve afectado por la variabilidad del coronavirus. “Es crucial saber la tasa de variación del SARS-CoV-2 en el diseño de las vacunas”, dice Casas. Por este motivo, defiende que este tipo de estudios genómicos “aportarán muchísima luz” a la hora de “evaluar la eficacia de las vacunas en el futuro”.

“Cuando se dirigen los anticuerpos contra un virus vacunal lo normal en un virus de ARN [como el coronavirus] es que intente escapar de ese control”, aclara Casas. Esto incluye a virus cuya tasa de mutación es baja en comparación con la de la gripe, como sucede con el SARS-CoV-2. “Estos estudios nos permitirán evaluar esas vacunas”. En otras palabras, prever cómo reaccionará el patógeno ante esa amenaza.

A todo esto hay que sumar que “es muy interesante” saber la variabilidad y secuencias de los virus que circulan en ciudades y brotes para “poder atajarlo e instaurar medidas de control específicas y adecuadas”. A fin de cuentas, “no hay un tratamiento general para las enfermedades virales. Cada una es un mundo y tiene sus características”.

noviembre 15/2020 (SINC)

Los resultados, que se publican en Nature, muestran que ahora es posible obtener una secuencia precisa, base por base de un cromosoma humano, y permitirá a los investigadores producir una secuencia completa del genoma humano.

En las mujeres los dos cromosomas X no son idénticos y contienen muchas diferencias en sus secuencias de ADN. En su estudio, los investigadores no secuenciaron el cromosoma X de una célula humana normal. En su lugar, utilizaron un tipo de célula especial, uno que tiene dos cromosomas X idénticos. Dicha célula proporciona más ADN para la secuenciación que una célula masculina, que tiene una sola copia de un cromosoma X. También evita las diferencias de secuencia encontradas al analizar dos cromosomas X de una célula femenina típica.

Los científicos acudieron a nuevas tecnologías que pueden secuenciar largos segmentos de ADN. En lugar de preparar y analizar pequeños fragmentos de ADN, utilizaron un método que deja las moléculas de ADN en gran medida intactas. Estas grandes moléculas de ADN fueron analizadas por dos instrumentos diferentes, cada uno de los cuales genera secuencias de ADN muy largas, algo que los instrumentos anteriores no podían lograr.

Después de analizar el cromosoma X humano de esta manera, Adam M. Phillippy y su equipo utilizaron un programa informático recientemente desarrollado para ensamblar los muchos segmentos de la secuencia generada. El grupo de Karen H. Miga, de la Universidad de California en Santa Cruz, coordinó el esfuerzo para cerrar la mayor brecha de secuencia restante en el cromosoma X: los aproximadamente 3 millones de bases de ADN repetitivo que se encuentran en la parte media del cromosoma, el centrómero.

No existe un estándar de oro para que los investigadores evalúen críticamente la precisión del montaje de secuencias de ADN tan repetitivas. Para ayudar a confirmar la validez de la secuencia generada, Miga y sus colaboradores realizaron una serie de pasos de validación. «Nunca antes habíamos visto estas secuencias en nuestro genoma, y no tenemos muchas herramientas para probar si las predicciones que estamos haciendo son correctas. Por eso es importante que los genetistas garanticen que el producto final sea de alta calidad», explica Miga.

Las enfermedades ligadas al cromosoma X pueden ser debidas a la presencia de un número anormal de copias del cromosoma X en las células (aberraciones cromosómicas de tipo numérico) o a mutaciones de genes presentes en el mismo. Entre las enfermedades producidas por presentar un número de cromosomas X distinto de lo normal, destacan el síndrome de Klinefelter (XXY), la trisomía del X (XXX) y el síndrome de Turner (XO, solo un cromosoma X). Las mutaciones de genes ocurren de forma más frecuente en los hombres que en las mujeres puesto que en muchos casos estas mutaciones son recesivas en ellas. Entre las enfermedades recesivas ligadas al X destacan la hemofilia, tanto del tipo A como del B, y el daltonismo. Otras relacionadas con este cromosoma son la distrofia muscular de Duchenne, la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth, la de Fabry, la de Menkes y la de Norrie, y los síndromes del X frágil, de Cornelia de Lange, de Rett y de Lesch-Nyhan.

Telómero a telómero

El trabajo forma parte de una iniciativa más amplia del consorcio Telomere-to-Telomere (T2T), parcialmente financiado por el NHGRI. El consorcio tiene como objetivo generar una secuencia de referencia más completa del genoma humano. Ahora continúa sus esfuerzos con los cromosomas humanos restantes, con el objetivo de generar una secuencia completa del genoma humano en 2020. «Todavía no sabemos lo que encontraremos en las secuencias recién descubiertas. Es la emocionante incógnita del descubrimiento. Esta es la era de las secuencias completas del genoma, y la estamos adoptando de todo corazón», dijo Phillippy.

Pero siguen existiendo posibles desafíos. Los cromosomas 1 y 9, por ejemplo, tienen segmentos de ADN repetitivos que son mucho más grandes que los que se encuentran en el cromosoma X. «Sabemos que estos sitios antes desconocidos en nuestro genoma son muy diferentes entre los individuos, por lo que es importante comenzar a averiguar cómo estas diferencias contribuyen a la biología y enfermedades humanas», piensa Miga. Tanto Phillippy como Miga coinciden en que mejorar los métodos de secuenciación continuará creando nuevas oportunidades en genética humana y genómica.

julio 19/2020 (Diario Médico)

Científicos del Laboratorio de Virus Respiratorios del Centro Nacional de Microbiología (CNM) del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) han realizado la secuenciación completa del nuevo coronavirus SARS-CoV-2 gracias al uso de muestras respiratorias de pacientes procedentes de diferentes áreas geográficas de España.

Su trabajo, al aportar una secuencia muy completa y sin indeterminaciones, permitirá conocer mejor las características del virus, analizar pequeños cambios específicos que definen su comportamiento y comprender mejor su circulación y difusión entre la población.

La secuenciación permitirá conocer mejor el virus, analizar su comportamiento y comprender mejor su difusión

Según explica María Iglesias, investigadora de este laboratorio, se ha logrado la secuencia del virus completo gracias al uso de nuevos métodos de trabajo optimizados y desarrollados en el CNM para la secuenciación completa del virus, entre los que se incluyen nuevos procesos de análisis bioinformático para la obtención de las secuencias genómicas del SARS-CoV-2.

De acuerdo al conocimiento actual del virus, las secuencias del SARS-CoV-2 se agrupan en 9 ‘clados’ distintos. Los clados son grupos filogenéticos que definen la evolución biológica de un organismo, y en ellos se observan las diferencias genéticas de los coronavirus circulantes de todo el mundo, que explican cómo actúan y se comportan.

Así, las secuencias españolas del SARS-CoV-2 se han relacionado con 3 clados diferentes, denominados S, G y V. El estudio de secuenciación se ha realizado directamente sobre muestras clínicas del virus (no con cultivos de laboratorio) con apoyo de las Unidades de Bioinformática y Genómica del CNM.

Pacientes de diferentes áreas de España

El análisis se ha llevado a cabo con muestras clínicas procedentes de País Vasco, Madrid, Andalucía, Castilla-La Mancha, Castilla y León, Cataluña y Galicia, lo que permite observar un mapa de la circulación y características de circulación del virus por toda España. Las muestras provienen de clínicas diferentes y permiten observar un mapa de circulación del virus por toda España.

El análisis realizado permite caracterizar cómo se relacionan las diferentes secuencias publicadas hasta el momento, tanto entre sí como con secuencias internacionales, y aporta nuevo conocimiento sobre la circulación del virus a escala autonómica y nacional.

También revela informaciones más concretas, como la ubicación de secuencias procedentes de Andalucía en un clado distinto al del resto de secuencias españolas, que se asocian filogenéticamente con secuencias procedentes de virus analizados en pacientes ingleses.

Cómo manejar mejor de la enfermedad

El desarrollo y la validación de nuevos métodos de secuenciación masiva permitirán aumentar, en un futuro muy próximo, el número de secuencias españolas disponibles en las bases de datos procedentes de todas las comunidades autónomas.

Haber logrado esta secuenciación del SARS-CoV2 también facilitará el estudio de pequeños cambios específicos del virus, comprender mejor su difusión y circulación, y conocer más en profundidad sus características genéticas.

Esta secuencia ofrece más información en torno al virus, algo fundamental para desarrollar nuevas herramientas que mejoren el manejo de la enfermedad.

La actual secuenciación “es muy completa y ofrece información sin ningún tipo de indeterminaciones, lo que permitirá su uso en estudios comparativos globales”, explica Iglesias. La investigadora señala que esta secuencia ofrece más información en torno al virus, algo fundamental para desarrollar nuevas herramientas que mejoren el manejo de la enfermedad.

Toda la información de las secuencias obtenidas por el CNM ya es de acceso público desde diferentes plataformas, como GISAID y Nextstrain, entre otras. En España hay otras iniciativas en torno a la secuenciación completa del nuevo coronavirus, como, entre otras, la de la Comunidad de Madrid y un proyecto liderado por la Fundación Fisabio de la Comunidad Valenciana, que ya obtuvo hace unas semanas una primera secuenciación del virus, en su caso obtenido de tres muestras de un mismo hospital.

abril 03/2020 (SINC)

Los facultativos responsables del estudio preliminar afirman que demuestra un uso práctico para secuencias completas del genoma, en los que investigadores analizan las 3200 millones de «bases» o «letras» químicas que componen el código genético humano.

«Ahora es factible decodificar un genoma completo y entregar resultados provisionales al médico en dos días», afirmó el doctor Stephen Kingsmore, director del Center for Pediatric Genomic Medicine del centro médico Children’s Mercy en Kansas City, Misuri, cuyo estudio fue publicado en la revista Science Translational Medicine
( DOI:10.1126/scitranslmed.3004041 ).

El estudio probó dos programas computacionales desarrollados en Children’s Mercy que fueron usados junto con un secuenciador de genes de alta velocidad de Illumina llamado HiSeq 2500, que puede secuenciar un genoma completo en alrededor de 25 horas.

Nuevas máquinas secuenciadoras de genes han reducido el costo de la secuencia de genomas completos, pero hacer un uso práctico de los datos ha sido más desafiante, principalmente debido al tiempo que toma analizarlos.

Hasta un tercio de los bebés ingresados a la unidad de cuidados intensivos de neonatología en Estados Unidos han sufrido algún tipo de enfermedad genética.

Actualmente hay tratamientos disponibles para más de 500 enfermedades, pero identificarlas con rapidez ha sido un problema.

Usualmente, las pruebas genéticas en recién nacidos usando métodos convencionales demoran entre cuatro a seis semanas, tiempo durante el cual el bebé ha muerto o ha sido enviado a casa.

El doctor Neil Miller, director de informática de Children’s Mercy, dijo que los programas computacionales ayudan a los médicos a identificar qué genes examinar y analizar los datos rápidamente.

Programas
Uno de esos programas, llamado SSAGA, permite a los médicos ordenar las pruebas basados en los síntomas de los bebés sin saber con anticipación qué genes examinar.

El software sólo mapea genes asociados con los síntomas de los bebés. SSAGA realiza esa acción para casi 600 enfermedades, pero el equipo está expandiendo eso para incluir los 3500 genes conocidos que provocan enfermedades, afirmó Miller durante una reunión.

El equipo desarrolló un segundo programa llamado Runes que ayuda a determinar cuál de los genes sospechosos es más probable que sea el causante de la dolencia del menor.

Aunque el estudio no entregó curas para los bebés, podría dar a los padres más información sobre la causa de las enfermedades de sus hijos y les permitiría tomar decisiones sobre los tipos de tratamientos que quieren seguir, explicó la doctora Carol Saunders, directora del laboratorio clínico del hospital que ayudó a interpretar los resultados del estudio.

Se prevé que el examen costará 13 500 dólares, pero el equipo cree que podría valer la pena pagar eso considerando el alto costo de la unidad de cuidado intensivo neonatal, que cuesta cerca de 8000 dólares la noche.

El próximo paso será ampliar el examen para que incluya 100 o más bebés para determinar beneficios, costos y potenciales problemas vinculados con la prueba.
octubre 3/2012 (Reuters) –

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu acceden al texto completo a través de Hinari.

Tomado del boletín de selección temática de Prensa Latina: Copyright 2011 «Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.»

Carol Jean Saunders, Neil Andrew Miller, Sarah Elizabeth Soden, Darrell Lee Dinwiddie, Aaron Noll, Stephen Francis Kingsmore. Rapid Whole-Genome Sequencing for Genetic Disease Diagnosis in Neonatal Intensive Care Units. Sci Transl Med 3 Oct 2012 4:154ra135.