Lo que las pruebas genómicas pueden decirle sobre los riesgos para la salud

Las pruebas genómicas son un tipo de prueba que analiza más que solo sus genes, pero las formas en que los genes interactúan y lo que esas interacciones significan para su salud.

Las pruebas genómicas a menudo se confunden con las pruebas genéticas. La principal diferencia es que las pruebas genéticas están diseñadas para detectar un solo gen de mutación (como las mutaciones BRCA1 y BRCA2 asociadas con el cáncer de mama y ovario), mientras que las pruebas genómicas analizan todos sus genes.

Al analizar de forma más amplia su composición genética, incluida la forma en que se secuencian los genes y cómo se influyen entre sí, las pruebas genómicas pueden ofrecer información sobre cómo funciona su cuerpo a nivel molecular y lo que significa en términos de riesgo de enfermedad, progresión o reaparición.

Las pruebas genómicas se usan comúnmente en el tratamiento del cáncer para determinar cómo es probable que se comporte un tumor. Esto puede ayudar a los médicos a predecir qué tan agresivo será su cáncer y si es probable que se propague (haga metástasis) a otras partes del cuerpo.

Las pruebas genómicas son una herramienta central en el desarrollo de la medicina personalizada que tiene como objetivo personalizar los tratamientos, productos y prácticas para el individuo.

Genética vs. Genómica

Si bien la genética y la genómica están asociadas con los genes, tienen objetivos y aplicaciones completamente diferentes.

Genética

La genética es el estudio de los efectos que los genes tienen en un individuo. Los genes proporcionan instrucciones al cuerpo sobre cómo producir proteínas; Las proteínas, a su vez, determinan la estructura y función de cada célula del cuerpo. Los genes están formados por bloques de construcción, llamados ADN, que están dispuestos en una cadena llamada "bases". El orden, o secuenciación, de las bases determinará qué instrucciones se enviarán y cuándo.

Si bien muchos genes están codificados para producir proteínas específicas, otros genes no codificados regulan cómo y cuándo se producen las proteínas (esencialmente activando y desactivando ciertos genes). Cualquier aberración en cómo funciona un gen puede influir en el riesgo de ciertas enfermedades dependiendo de qué proteínas están afectadas.

En algunos casos, una sola mutación genética puede conferir a enfermedades como la fibrosis quística, la distrofia muscular y la enfermedad de células falciformes.

Las pruebas genéticas también pueden detectar cualquier mutación genética que haya heredado de sus padres, ya sea para confirmar un diagnóstico, predecir un riesgo futuro o identificar si usted es portador.

Genomica

La genómica es el estudio de la estructura, función, mapeo y evolución del conjunto completo de ADN, incluidos todos los genes. El material genético más todas las secuencias se llaman genoma. El objetivo de la genómica es analizar la función y la estructura de un genoma para:

• Comprender cómo los sistemas biológicos complejos, como el sistema cardiovascular y el sistema endocrino (hormonal), se influyen entre sí
• Predecir qué problemas pueden ocurrir si las interacciones genéticas interfieren con las funciones biológicas normales

En total, hay entre 20.000 y 25.000 genes codificadores de proteínas diferentes y aproximadamente 2.000 genes reguladores no codificados en el genoma humano.

La genómica es importante porque nos ayuda a entender por qué algunas personas están genéticamente predispuestas a ciertas enfermedades (incluso si no entendemos cómo interactúan ciertos genes). En lugar de identificar una vía genética única, la genómica evalúa la multitud de variables genéticas que afectan el desarrollo y / o el tratamiento de una enfermedad, como el cáncer o la diabetes.

A diferencia de la genética, la genómica no está limitada a mutaciones hereditarias. Identifica cómo su composición genética influye en el curso de una enfermedad y, a la inversa, cómo el medio ambiente, el estilo de vida y los tratamientos con medicamentos pueden desencadenar mutaciones que alteran ese curso. Al comprender estas variables siempre cambiantes, los médicos pueden tomar decisiones más informadas sobre el tratamiento, a menudo de forma preventiva.

Papel de la prueba genómica

Las pruebas genómicas se basan en nuestra comprensión actual del genoma humano, un proceso que comenzó con el proyecto colaborativo Genoma Humano de 1990 a 2003.

En los años de convocatoria, los científicos han podido identificar cada vez más qué anomalías genéticas se traducen no solo en el desarrollo de una enfermedad sino también en las características de la enfermedad. Al hacerlo, ha proporcionado información sobre por qué algunas personas desarrollan formas más agresivas de cáncer, viven más tiempo con el VIH o no responden a ciertas formas de quimioterapia.

Si bien las pruebas genéticas pueden confirmar o descartar una condición genética sospechosa, la genómica lleva las pruebas un paso más allá al proporcionarnos:

• Marcadores de riesgo con el fin de detectar enfermedades
• Marcadores pronosticos para predecir qué tan rápido progresará una enfermedad, qué tan probable es que se repita y el resultado probable de una enfermedad
• Marcadores predictivos Para guiar las opciones de tratamiento y evitar la toxicidad.
• Marcadores de respuesta Determinar la eficacia de diversos tratamientos.

Si bien la genómica se centra en las implicaciones de nuestra composición genética, independientemente de todos los demás factores, no se utiliza de forma aislada.

El creciente movimiento hacia la medicina personalizada está cambiando la forma en que abordamos las enfermedades en general. En lugar de una solución única para todos, la medicina personalizada toma en cuenta la gran variabilidad en genética, medio ambiente y estilo de vida para ofrecer una solución más personalizada para cada individuo.

Cómo funciona la prueba

Las pruebas genómicas se ofrecen típicamente como un panel de genes dirigidos, que van desde un análisis de "puntos calientes" genéticos (sitios de mutación bien establecidos) hasta la secuenciación completa de genes. Las pruebas se realizan normalmente en un laboratorio especializado certificado bajo las Enmiendas de Mejora de Laboratorio Clínico (CLIA) de 1988. Hoy en día, hay más de 500 laboratorios de genética con certificación CLIA en los Estados Unidos.

La mayoría de las pruebas requieren una muestra de sangre o saliva o un hisopo en el interior de la mejilla (conocido como frotis bucal). Dependiendo de los objetivos de la prueba, es posible que solo requiera unas gotas de sangre o varios viales. Es posible que se necesite una biopsia de un tumor o médula ósea para las personas con cáncer.

Una vez que se obtiene la muestra, generalmente toma entre una y cuatro semanas para recibir los resultados. Dependiendo de la condición que se esté tratando, es posible que haya un asesor genético disponible para ayudarlo a comprender las limitaciones de la prueba y lo que significan y no significan los resultados.

Secuenciación de próxima generación

La secuenciación de próxima generación (NGS) es la herramienta principal para las pruebas genómicas. Se utiliza para identificar y evaluar la secuencia genética de millones de segmentos cortos de ADN llamados "lecturas". Las lecturas luego se ensamblan en una secuencia completa para determinar qué variaciones genéticas (variantes) están presentes y qué significan.

La NGS es extremadamente flexible y se puede usar para secuenciar solo algunos genes, como un panel de cáncer de mama hereditario, o el genoma completo que se utiliza normalmente con fines de investigación para detectar enfermedades raras.

Dado que la mayoría de las variantes tienen poco o ningún impacto conocido en la salud humana, se filtrarán para identificar las pocas que son médicamente significativas. Estas variantes serán calificadas en una escala de cinco puntos que van desde:

1. Benigno (no causa enfermedad)
2. Probable benigno
3. Incierto
4. Probable patógeno (causante de enfermedad)
5. Patógeno

Si bien la mayoría de los laboratorios informarán los hallazgos patogénicos y probables, algunos también incluirán los hallazgos inciertos, probablemente benignos y benignos. También se incluiría una interpretación de un genetista certificado.

Resultados primarios y secundarios

Los resultados directamente relacionados con una condición sospechosa se refieren a resultados primarios, mientras que aquellos que son médicamente significativos pero no relacionados se denominan resultados secundarios (o incidentales).

Los hallazgos secundarios a menudo son relevantes y pueden revelar el riesgo genético de una persona de una futura enfermedad, estado de portador o hallazgos farmacogenéticos (cómo su cuerpo procesa un medicamento específico). En algunos casos, las pruebas también se pueden realizar en sus padres para ayudar a identificar qué variantes se comparten y cuáles son de novo (no heredado).

Pruebas genómicas en cáncer

El desarrollo de las pruebas genómicas se produjo más o menos junto con el aumento de las terapias dirigidas contra el cáncer. Cuando los científicos empezaron a comprender cómo ciertas variantes genéticas convertían las células normales en cancerosas, pudieron desarrollar pruebas para detectar variantes específicas y desarrollar fármacos para atacar esos genes.

En la actualidad, las pruebas genómicas se han convertido en una parte cada vez más integral del tratamiento y manejo de muchos tipos diferentes de cáncer, incluido el cáncer de mama y el cáncer de pulmón.

Si bien las pruebas genéticas pueden ayudar a identificar el riesgo de cáncer de una persona, las pruebas genómicas nos ayudan a identificar los marcadores genéticos asociados con la característica de la enfermedad. Nos permite predecir el comportamiento probable de un tumor, incluida la rapidez con que crecerá y la probabilidad de metástasis.

Esto es importante dado que las células de un tumor son propensas a una rápida mutación. Incluso si una sola variante genética es responsable del crecimiento de un tumor, la enfermedad en sí puede tomar muchos cursos diferentes, algunos agresivos y otros no. Si bien una prueba genética puede ayudar a identificar la malignidad, una prueba genómica puede identificar las formas más efectivas de tratarla.

Además, si un tumor muta repentinamente, una prueba genómica puede detectar si la mutación es receptiva a la terapia dirigida. Uno de estos ejemplos es el medicamento Nerlynx (neratinib) utilizado para atacar y tratar el cáncer de mama HER2 positivo en estadio temprano.

Comparación de pruebas genéticas y genómicas en cáncer de mama

Genética

• El estudio de rasgos genéticos hereditarios, incluyendo aquellos asociados con ciertas enfermedades.

• La genética establece su riesgo de heredar el cáncer de sus padres

• La prueba BRCA1 y BRCA2 puede predecir su riesgo de contraer cáncer de mama u ovario

• Una vez que conoce su riesgo de cáncer de mama, puede tomar medidas para reducir activamente su riesgo

Genomica

• El estudio de la actividad e interacción de los genes en el genoma, incluido su papel en ciertas enfermedades.

• Una vez que tienes cáncer, la genómica establece cómo se comportará el tumor.

• Las pruebas de cáncer de mama Oncotype DX y PAM50 se usan para perfilar un tumor y predecir cómo responderá a la quimioterapia

• Según los resultados de la prueba genómica, usted y su médico pueden decidir qué opciones de tratamiento son las más adecuadas después de la cirugía

Pruebas genómicas caseras

Las pruebas genómicas en el hogar ya se han infiltrado en nuestra vida cotidiana, comenzando en gran medida con el lanzamiento del kit genético casero 23andMe directo al consumidor en 2007.

Si bien algunas pruebas genéticas en el hogar, como las pruebas AncestryDNA y National Geographic Geno 2.0, se diseñaron únicamente para rastrear la ascendencia de una persona, 23andMe ofreció a los consumidores la oportunidad de identificar el riesgo de ciertos trastornos de salud genética.

Es un modelo de negocio que ha estado lleno de desafíos. En 2010, la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) ordenó a 23andMe y otros fabricantes de pruebas genéticas domésticas relacionadas con la salud que dejaran de vender los dispositivos, que según el regulador eran "dispositivos médicos" según la ley federal.

En abril de 2016, después de años de negociaciones con la FDA, a 23andMe se le otorgó el derecho de liberar su prueba de Riesgo de Salud Genética del Servicio del Genoma Personal, que puede proporcionar información sobre la predisposición de una persona a las siguientes 10 enfermedades:

• Deficiencia de alfa-1 antitripsina (un trastorno genético relacionado con la enfermedad pulmonar y hepática)
• Enfermedad celíaca
• Distonía primaria de inicio temprano (un trastorno de movimiento involuntario)
• Deficiencia del factor XI (un trastorno de la coagulación de la sangre)
• Enfermedad de Gaucher tipo 1
• Deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (un trastorno de los glóbulos rojos)
• Hemocromatosis hereditaria (un trastorno por sobrecarga de hierro)
• Trombofilia hereditaria (un trastorno de la coagulación de la sangre)
• Enfermedad de Alzheimer de inicio tardío
• Enfermedad de Parkinson

Las pruebas basadas en saliva ofrecen el mismo nivel de precisión que las utilizadas por los médicos.

A pesar de las ventajas de estos productos, sigue habiendo preocupación entre algunos defensores en cuanto al riesgo potencial de discriminación si la información genética se comparte sin la autorización de un consumidor. Algunos apuntan al hecho de que el gigante farmacéutico GlaxoSmithKline (GSK) ya es un inversionista en 23andMe y planea usar los resultados de las pruebas de los más de cinco millones de clientes para diseñar nuevos medicamentos farmacéuticos.

Para contrarrestar las críticas, 23andMe informó a la FDA que los resultados serían "desidentificados", lo que significa que la identidad y la información del consumidor no se compartirían con GSK.