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Perspectivas Genéticas sobre el Trastorno Bipolar y la Esquizofrenia

Nueva investigación destaca los factores genéticos en el trastorno bipolar y la esquizofrenia, especialmente en afroamericanos.

Runjia Li, Sarah A. Gagliano Taliun, Kevin Liao, Matthew Flickinger, Janet L. Sobell, Giulio Genovese, Adam E. Locke, Rebeca Rothwell Chiu, Jonathon LeFaive, Taylor Martins, Sinéad Chapman, Anna Neumann, Robert E. Handsaker, Donna K. Arnett, Kathleen C. Barnes, Eric Boerwinkle, David Braff, Brian E. Cade, Myriam Fornage, Richard A. Gibbs, Karin F. Hoth, Lifang Hou, Charles Kooperberg, Ruth J.F. Loos, Ginger A. Metcalf, Courtney G. Montgomery, Alanna C. Morrison, Zhaohui S. Qin, Susan Redline, Alexander P. Reiner, Stephen S. Rich, Jerome I. Rotter, Kent D. Taylor, Karine A. Viaud-Martinez, Tim B. Bigdeli, Stacey Gabriel, Sebastian Zollner, Albert V. Smith, Goncalo Abecasis, Steve McCarroll, Michele T. Pato, Carlos N. Pato, Michael Boehnke, James Knowles, Hyun Min Kang, Roel A. Ophoff, Jason Ernst, Laura J. Scott

― 10 minilectura


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El Trastorno bipolar (TB) y la esquizofrenia (ES) son dos condiciones serias de salud mental que afectan a mucha gente en todo el mundo. Pueden impactar mucho la calidad de vida de una persona, haciendo difícil que funcione en actividades diarias. Los síntomas pueden variar bastante, pero algunos comunes son cambios de humor y episodios de psicosis. La psicosis puede incluir ver o escuchar cosas que no están ahí. Muchas personas con estas condiciones también pueden sentir tristeza o tener dificultades para pensar con claridad.

Tanto el TB como la ES presentan riesgos significativos. Las personas con estos trastornos frecuentemente enfrentan una mayor probabilidad de suicidio y un mayor riesgo de morir por otras causas. Los investigadores creen que la genética juega un rol importante en estas enfermedades. Estudios sugieren que la historia familiar puede influir en la probabilidad de desarrollar cualquiera de los dos trastornos, con estimaciones de heredabilidad que van del 60% al 85% para el trastorno bipolar y del 60% al 80% para la esquizofrenia.

Vínculos Genéticos Entre Trastorno Bipolar y Esquizofrenia

Curiosamente, hay bastante superposición en la composición genética del TB y la ES. Algunas investigaciones indican que las similitudes genéticas pueden llegar hasta 0.68 al observar Variantes Genéticas comunes. Entender los factores genéticos relacionados con estos trastornos es clave para encontrar mejores tratamientos y perspectivas sobre qué causa estas condiciones.

Se han vinculado muchas áreas diferentes en nuestro ADN al TB y la ES. Grandes estudios han identificado numerosas ubicaciones genéticas que parecen estar asociadas con estos trastornos. Por ejemplo, en un estudio centrado en personas de ascendencia europea y asiática oriental, se encontró un número vasto de ubicaciones genéticas únicas relacionadas con la esquizofrenia. Otro estudio sobre trastorno bipolar encontró regiones genéticas específicas relacionadas con neuronas y sinapsis, que son cruciales para la función cerebral.

Secuenciación del Exoma Completo: Un Nuevo Enfoque

La secuenciación del exoma completo (SEC) es una técnica que analiza todas las partes del ADN que codifican genes. Ayuda a los investigadores a encontrar variaciones que pueden contribuir a enfermedades. Un estudio importante, conocido como SCHEMA, examinó una amplia gama de individuos y encontró que algunas variantes genéticas muy raras eran más comunes en personas con esquizofrenia. Esto significa que estas diferencias genéticas raras podrían aumentar el riesgo de desarrollar el trastorno.

Por otro lado, un estudio sobre el trastorno bipolar halló que las personas con TB tenían una abundancia de cambios genéticos raros específicos en comparación con quienes no tenían el trastorno. Al combinar los resultados de ambos estudios, un gen llamado AKAP11 surgió como un posible factor de riesgo, indicando que estos cambios genéticos raros juegan un rol importante en ambos trastornos.

Entendiendo Variantes No Codificantes

Aunque se sabe mucho sobre variantes codificantes, que son cambios en el ADN que afectan cómo se producen las proteínas, aún hay mucho por aprender sobre variantes no codificantes. Estas son partes del ADN que no codifican proteínas, pero que todavía pueden influir en cómo funcionan los genes. La Secuenciación del Genoma Completo (SGC) puede ayudar a los investigadores a encontrar estas variantes. Sin embargo, los estudios que se centran en variantes no codificantes en el TB y la ES han sido limitados en tamaño.

La mayoría de los estudios se han centrado en grupos pequeños de personas, lo cual no es suficiente para sacar conclusiones amplias. Por ejemplo, un estudio en Suecia analizó un grupo con esquizofrenia y examinó cambios estructurales en el ADN, pero no encontró diferencias significativas en cambios genéticos no codificantes.

Necesidad de Representación Diversa

La mayoría de los estudios genéticos sobre trastornos psiquiátricos se han centrado principalmente en individuos de ascendencia europea. Esta falta de diversidad es un problema, ya que puede limitar los descubrimientos sobre variaciones genéticas en diferentes contextos. Aunque se han hecho avances para incluir más ancestrías diversas, aún queda un largo camino por recorrer. Por ejemplo, usar una puntuación de riesgo genético basada en ascendencia europea podría no predecir con precisión el riesgo en personas de otros orígenes. Se están haciendo esfuerzos para incluir individuos de diversas ancestrías genéticas para ayudar a abordar este problema.

Estudiando la Salud Mental en Poblaciones Diversas

Un estudio reciente examinó el papel de ciertos factores genéticos en el trastorno bipolar y la esquizofrenia en individuos afroamericanos. El estudio incluyó miles de personas, con una mezcla de casos y controles. Los investigadores encontraron algunas evidencias sugestivas de vínculos genéticos en Cromosomas específicos. Por ejemplo, notaron posibles asociaciones en el cromosoma 18.

El equipo de investigación utilizó un método para comparar cómo los datos genéticos se correlacionaban entre diferentes muestras. También encontraron evidencia significativa de diferencias genéticas en áreas previamente estudiadas relacionadas con el trastorno bipolar.

Diseño y Métodos de Investigación

El diseño del estudio incluyó un gran número de participantes afroamericanos, algunos diagnosticados con TB o ES, mientras que otros no tenían ninguno de los dos trastornos. La investigación se centró en recopilar muestras de ADN y analizar variantes genéticas. El estudio también incluyó grupos de control externos de otro gran proyecto destinado a entender diversos problemas de salud.

Los participantes fueron seleccionados cuidadosamente según su ascendencia auto-reportada. Los investigadores determinaron cuánta ascendencia genética africana tenían los participantes y aseguraron que los casos no tuvieran historial personal de otras condiciones de salud mental. Esto fue importante para garantizar la integridad de la investigación.

Secuenciación y Control de Calidad

Para comenzar su análisis, los participantes se sometieron a secuenciación del genoma completo. Este proceso mira todo el material genético en el ADN de una persona. Los investigadores aseguraron que las muestras de ADN se procesaran de una manera que minimizara errores. Realizaron varias verificaciones de calidad para asegurar que los datos que estaban usando fueran fiables.

Dado que las muestras de ADN provenían de diferentes fuentes, era crucial tener en cuenta las diferencias en cómo se realizó la secuenciación. Esto incluía verificar la contaminación y asegurar que las muestras estuvieran correctamente representadas.

Análisis de Datos Genéticos

Una vez que se completó la secuenciación, el equipo trabajó en identificar variantes genéticas, buscando específicamente variantes de nucleótido único (VNU) e inserciones o eliminaciones pequeñas (indels). Esto involucró software sofisticado que podía analizar los datos para encontrar posibles asociaciones entre las variantes genéticas y los trastornos estudiados.

Los investigadores realizaron varias pruebas para determinar si había diferencias significativas en las variantes genéticas entre grupos. Tuvieron en cuenta muchos factores, como la ascendencia genética y otra información demográfica, para asegurar que los hallazgos fueran lo más precisos posible.

Resultados y Hallazgos

Los resultados revelaron algunos patrones interesantes. Los investigadores encontraron ciertas variantes genéticas que parecían estar asociadas con el trastorno bipolar. También observaron que las personas con TB tenían diferentes cargas genéticas en comparación con quienes no tenían el trastorno.

Aunque el estudio descubrió algunas hallazgos sugestivos, las asociaciones genéticas generales no eran lo suficientemente fuertes como para hacer afirmaciones definitivas. Los investigadores destacaron la necesidad de más estudios, especialmente involucrando tamaños de muestra más grandes, para confirmar estos hallazgos.

Desafíos en la Investigación Genética

Investigar vínculos genéticos en trastornos psiquiátricos trae consigo desafíos. Por un lado, los tamaños de muestra pueden ser limitados, especialmente en poblaciones subrepresentadas. Además, la naturaleza compleja de estos trastornos hace difícil identificar causas genéticas exactas.

Los investigadores también enfrentan el desafío de asegurarse de que sus métodos sean lo suficientemente robustos para detectar posibles variantes. Esto puede requerir técnicas sofisticadas y análisis de datos extensos. Además, controlar diversos factores, como las diferencias en la secuenciación, añade otra capa de complejidad.

Importancia de las Pruebas Basadas en Genes

Las pruebas basadas en genes ofrecen una forma de analizar datos genéticos a un nivel más amplio. En lugar de centrarse en variantes individuales, estas pruebas examinan grupos de genes para ver si hay un patrón que sugiera una asociación con una condición. En este estudio, los investigadores buscaron patrones en genes específicos conocidos por estar vinculados a la ES y el TB.

A pesar de los desafíos, las pruebas basadas en genes mostraron potencial para identificar vínculos entre variantes genéticas y condiciones de salud mental. Sin embargo, no se encontraron asociaciones significativas en esta investigación en particular.

Perspectivas sobre el Cromatina y Estados de Conservación

Los investigadores examinaron más de cerca cómo ciertas variantes genéticas podrían comportarse en diferentes estados de cromatina y conservación. Estos conceptos se refieren a cómo está estructurado el ADN y qué tan bien se preserva a través de las generaciones.

Los hallazgos sugirieron que no había enriquecimientos significativos de variantes genéticas raras en estados de cromatina específicos entre casos y controles. Esto indica que, aunque puede haber variaciones, es posible que no jueguen un papel significativo en la influencia de los trastornos.

Abordando Limitaciones

Los investigadores reconocieron que había limitaciones en su estudio. Por ejemplo, señalaron que los tamaños de muestra para algunas pruebas eran relativamente pequeños en comparación con estudios más grandes realizados en otros lugares. Además, dado que los controles externos no fueron examinados por trastornos psiquiátricos, podría haber habido individuos en el grupo de control que tuvieran TB o ES, lo que potencialmente afectaría los resultados.

Para asegurar la precisión, los investigadores enfatizaron la necesidad de estudios más grandes que puedan ayudar a validar sus hallazgos. También señalaron la importancia de seguir refinando los métodos para analizar datos genéticos, especialmente a medida que surgen nuevas técnicas.

Direcciones Futuras en la Investigación

La investigación proporciona una base para entender las complejidades genéticas del trastorno bipolar y la esquizofrenia, particularmente en poblaciones afroamericanas. A medida que el campo avanza, hay una creciente necesidad de representación diversa en los estudios genéticos.

Al incluir varias ancestrías, los investigadores pueden obtener conocimientos que pueden haber sido pasados por alto en estudios anteriores. Esto puede llevar a una comprensión más profunda de cómo los factores genéticos influyen en las condiciones de salud mental y, en última instancia, contribuir a mejores tratamientos.

Conclusión

En resumen, el camino para entender el trastorno bipolar y la esquizofrenia a través de la investigación genética sigue en curso. Los hallazgos de estudios recientes iluminan las posibles asociaciones entre variantes genéticas y estos trastornos, particularmente en poblaciones subrepresentadas.

Aunque aún quedan muchas preguntas por responder, cada paso dado en esta investigación ayuda a desentrañar las complejidades de las condiciones de salud mental. A medida que los investigadores continúan explorando el paisaje genético, podemos esperar tratamientos más efectivos y mejores resultados para quienes se ven afectados por estos trastornos desafiantes.

¿Y quién sabe? Tal vez un día, entender nuestros genes sea más fácil que tratar de descifrar el último giro de la trama de una serie de Netflix. Pero hasta entonces, el trabajo continúa.

Fuente original

Título: Whole genome sequence-based association analysis of African American individuals with bipolar disorder and schizophrenia

Resumen: In studies of individuals of primarily European genetic ancestry, common and low-frequency variants and rare coding variants have been found to be associated with the risk of bipolar disorder (BD) and schizophrenia (SZ). However, less is known for individuals of other genetic ancestries or the role of rare non-coding variants in BD and SZ risk. We performed whole genome sequencing of African American individuals: 1,598 with BD, 3,295 with SZ, and 2,651 unaffected controls (InPSYght study). We increased power by incorporating 14,812 jointly called psychiatrically unscreened ancestry-matched controls from the Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed) Program for a total of 17,463 controls. To identify variants and sets of variants associated with BD and/or SZ, we performed single-variant tests, gene-based tests for singleton protein truncating variants, and rare and low-frequency variant annotation-based tests with conservation and universal chromatin states and sliding windows. We found suggestive evidence of BD association with single-variants on chromosome 18 and of lower BD risk associated with rare and low-frequency variants on chromosome 11 in a region with multiple BD GWAS loci, using a sliding window approach. We also found that chromatin and conservation state tests can be used to detect differential calling of variants in controls sequenced at different centers and to assess the effectiveness of sequencing metric covariate adjustments. Our findings reinforce the need for continued whole genome sequencing in additional samples of African American individuals and more comprehensive functional annotation of non-coding variants.

Autores: Runjia Li, Sarah A. Gagliano Taliun, Kevin Liao, Matthew Flickinger, Janet L. Sobell, Giulio Genovese, Adam E. Locke, Rebeca Rothwell Chiu, Jonathon LeFaive, Taylor Martins, Sinéad Chapman, Anna Neumann, Robert E. Handsaker, Donna K. Arnett, Kathleen C. Barnes, Eric Boerwinkle, David Braff, Brian E. Cade, Myriam Fornage, Richard A. Gibbs, Karin F. Hoth, Lifang Hou, Charles Kooperberg, Ruth J.F. Loos, Ginger A. Metcalf, Courtney G. Montgomery, Alanna C. Morrison, Zhaohui S. Qin, Susan Redline, Alexander P. Reiner, Stephen S. Rich, Jerome I. Rotter, Kent D. Taylor, Karine A. Viaud-Martinez, Tim B. Bigdeli, Stacey Gabriel, Sebastian Zollner, Albert V. Smith, Goncalo Abecasis, Steve McCarroll, Michele T. Pato, Carlos N. Pato, Michael Boehnke, James Knowles, Hyun Min Kang, Roel A. Ophoff, Jason Ernst, Laura J. Scott

Última actualización: Dec 29, 2024

Idioma: English

Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.27.24319111

Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.27.24319111.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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