Factores Genéticos en Trastornos del Desarrollo
La investigación revela vínculos genéticos con trastornos del desarrollo en diferentes grupos de ascendencia.
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Tabla de contenidos
Entender los trastornos genéticos es un área de investigación complicada e importante. Los trastornos del desarrollo (TD) son un grupo de condiciones que afectan cómo un niño crece y se desarrolla. Encontrar las causas genéticas de estos trastornos puede ayudar en el diagnóstico y tratamiento de las personas afectadas. Los avances recientes en tecnología han facilitado la investigación de estas causas genéticas. Este texto habla sobre cómo los investigadores están analizando información genética de muchas familias para aprender más sobre los TD.
Secuenciación genética
La secuenciación genética es un método que permite a los científicos leer el ADN de las personas. La secuenciación de exomas y genomas de alto rendimiento ha hecho que el análisis sea más rápido y eficiente en comparación con los métodos tradicionales. A través de estas técnicas, los investigadores pueden examinar el material genético de muchos pacientes a la vez, lo que a menudo lleva a identificar variantes genéticas ligadas a trastornos específicos. Esto es especialmente útil para entender los trastornos del desarrollo, donde alrededor del 30-40% de los pacientes pueden recibir un diagnóstico genético.
Descubrimiento de Genes
Los investigadores han podido descubrir múltiples genes nuevos asociados con los trastornos del desarrollo. Al analizar grandes grupos de pacientes, los científicos pueden usar métodos estadísticos para identificar cambios genéticos específicos que ocurren con más frecuencia en individuos con estos trastornos. Por ejemplo, un estudio que combinó datos de más de 30,000 familias encontró veintiocho nuevos genes probablemente responsables de los TD. Este enfoque es más efectivo que los métodos más antiguos que a menudo se centraban en grupos pequeños de pacientes, ya que permite a los investigadores considerar una gama más amplia de variaciones genéticas.
El Papel de la Ancestría
La composición genética de los individuos puede variar ampliamente según su ascendencia. Los estudios han demostrado que las causas genéticas de los trastornos del desarrollo difieren entre varios grupos de ascendencia. Esta variación puede deberse en parte al nivel de consanguinidad, que es la relación genética de los individuos dentro de una población. Por ejemplo, los investigadores analizaron datos de más de 6,000 pacientes y encontraron diferencias significativas en la contribución de cambios genéticos recesivos entre grupos de ascendencia europea y paquistaní.
Hallazgos de Investigación
En un gran estudio que involucró a casi 30,000 familias, los investigadores combinaron datos genéticos de dos fuentes principales. Al centrarse en grupos definidos por su ascendencia genética, buscaron identificar los factores genéticos recesivos que contribuyen a los trastornos del desarrollo. Aproximadamente el 20% de los participantes provenían de ascendencias no europeas. Esta investigación analizó qué variantes genéticas estaban asociadas con los TD y cómo estas variantes se comparaban entre diferentes grupos de ascendencia.
Selección de Participantes
Los investigadores revisaron datos genéticos desidentificados de múltiples cohortes de pacientes, asegurándose de que las personas incluidas en el análisis tuvieran historias médicas relevantes. Aunque hubo algunas diferencias en las características clínicas reportadas entre los conjuntos de datos, ambos grupos tenían una variedad de síntomas y niveles similares de mutaciones genéticas. Esto facilitó la combinación de los conjuntos de datos para un análisis más profundo.
Fracción Atribuible
El estudio estimó la contribución de variantes genéticas recesivas a los trastornos del desarrollo en diferentes grupos de ascendencia, observando de cerca los genes causantes de enfermedades conocidos. Los investigadores calcularon la "fracción atribuible", que representa el porcentaje de pacientes que podrían tener su condición explicada por factores genéticos. Los diferentes grupos de ascendencia mostraron distintas fracciones atribuibles, con algunos grupos teniendo un porcentaje mucho mayor de explicaciones genéticas potenciales en comparación con otros.
Análisis de Variantes Genéticas
Para analizar la carga recesiva entre diferentes grupos de ascendencia, los investigadores compararon los cambios genéticos observados con los que se esperaban según frecuencias genéticas conocidas. Usaron varias clasificaciones de cambios genéticos, incluyendo aquellos que probablemente causarían daño al individuo. Los resultados indicaron que la mayoría de la carga genética recesiva podría rastrearse hasta genes asociados a enfermedades conocidas.
Genes Conocidos y Nuevos Hallazgos
Entre los hallazgos, una parte significativa de la carga genética en genes asociados a enfermedades conocidas seguía sin explicarse por las clasificaciones actuales de variantes en bases de datos genéticas. Por ejemplo, muchas variantes presentes en los pacientes no estaban registradas como patogénicas, lo que sugiere que podría haber muchos más casos no diagnosticados vinculados a genes conocidos. Los investigadores identificaron varios nuevos genes con evidencia convincente de estar involucrados en los trastornos del desarrollo, indicando la necesidad continua de más investigación.
Desafíos en la Interpretación
A pesar de los avances en tecnología, interpretar variantes genéticas sigue siendo un desafío. Muchas variantes se clasifican como "variantes de significado incierto", lo que complica el diagnóstico y tratamiento de los pacientes. El estudio destacó la necesidad de mejores métodos de clasificación para distinguir entre variantes dañinas y aquellas que no tienen efectos significativos. Esto es particularmente importante para mejorar el asesoramiento genético y el proceso de diagnóstico en general.
Conclusión
Este extenso trabajo de investigación arroja luz sobre la compleja naturaleza de las contribuciones genéticas a los trastornos del desarrollo. Al combinar datos de diferentes grupos de ascendencia, los investigadores pudieron identificar qué variantes genéticas son más propensas a causar estos trastornos. Los hallazgos subrayan la importancia de entender la diversidad genética y el papel de los genes conocidos en el diagnóstico de condiciones de desarrollo. A medida que los investigadores continúan analizando grandes cantidades de información genética, hay esperanza de que encuentren nuevas maneras de ayudar a las personas y familias afectadas.
Los estudios futuros necesitarán enfocarse en refinar la interpretación de variantes genéticas y explorar el papel de genes menos comunes. Esto garantiza que los pacientes reciban los diagnósticos más precisos y la atención adecuada, lo cual es esencial a medida que nuestra comprensión de los trastornos genéticos evoluciona.
Título: Federated analysis of the contribution of recessive coding variants to 29,745 developmental disorder patients from diverse populations
Resumen: Autosomal recessive (AR) coding variants are a well-known cause of rare disorders. We quantified the contribution of these variants to developmental disorders (DDs) in the largest and most ancestrally diverse sample to date, comprising 29,745 trios from the Deciphering Developmental Disorders (DDD) study and the genetic diagnostics company GeneDx, of whom 20.4% have genetically-inferred non-European ancestries. The estimated fraction of patients attributable to exome-wide AR coding variants ranged from [~]2% to [~]18% across genetically-inferred ancestry groups, and was significantly correlated with the average autozygosity (r=0.99, p=5x10-6). Established AR DD-associated (ARDD) genes explained 90% of the total AR coding burden, and this was not significantly different between probands with genetically-inferred European versus non-European ancestries. Approximately half the burden in these established genes was explained by variants not already reported as pathogenic in ClinVar. We estimated that [~]1% of undiagnosed patients in both cohorts were attributable to damaging biallelic genotypes involving missense variants in established ARDD genes, highlighting the challenge in interpreting these. By testing for gene-specific enrichment of damaging biallelic genotypes, we identified two novel ARDD genes passing Bonferroni correction, KBTBD2 (p=1x10-7) and CRELD1 (p=9x10-8). Several other novel or recently-reported candidate genes were identified at a more lenient 5% false-discovery rate, including ZDHHC16 and HECTD4. This study expands our understanding of the genetic architecture of DDs across diverse genetically-inferred ancestry groups and suggests that improving strategies for interpreting missense variants in known ARDD genes may allow us to diagnose more patients than discovering the remaining genes.
Autores: Hilary C Martin, V. K. Chundru, Z. Zhang, K. Walter, S. Lindsay, P. Danecek, R. Y. Eberhardt, E. J. Gardner, D. S. Malawsky, E. M. Wigdor, R. Torene, K. Retterer, C. F. Wright, K. McWalter, E. Sheridan, H. V. Firth, M. E. Hurles, K. E. Samocha, V. D. Ustach
Última actualización: 2023-07-24 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.07.24.23293070
Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.07.24.23293070.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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