Medicina Genomica

MEDICINA GENÓMICA

Alan E. Guttmacher, MD, Editor, Francis S. Collins, MD, Ph.D., Editor

Genomic Medicine - A Primer

Alan E. Guttmacher, MD, y Francis S. Collins, MD, Ph.D.

N Engl J Med 2002; 347:1512-1520 07 de noviembre 2002 doi: 10.1056/NEJMra012240

Los seres humanos saben desde hace milenios que la herencia afecta a la salud. 1 Sin embargo, la contribución seminal de Mendel a la elucidación de los mecanismos por los que la herencia afecta fenotipo ocurrió hace menos de 150 años, y Garrod comenzó a aplicar este conocimiento a la salud humana sólo al comienzo del pasado siglo. Durante la mayor parte del siglo 20, muchos médicos vieron la genética como una especialidad académica esotérica, esta opinión es ahora peligrosamente anticuado.

EL ADVENIMIENTO DE LA MEDICINA GENÓMICA

La reciente finalización del proyecto de secuencia del genoma humano 2,3 y acontecimientos conexos han aumentado el interés en la genética, pero la confusión se mantiene entre los profesionales sanitarios y al público sobre el papel de la información genética en la práctica médica. Creencias inexactas sobre genética persisten, incluyendo la opinión de que en el pasado no tuvo ningún efecto sobre la práctica de la medicina y que su influencia hoy en día es muy común. De hecho, durante décadas, el conocimiento de la genética ha tenido un papel importante en el cuidado de la salud de algunos pacientes y un pequeño papel en el cuidado de la salud de muchos. Recientemente, hemos entrado en un período de transición en el que el conocimiento genético específico se está convirtiendo en crítico para la prestación de atención de salud eficaz para todos.

Si la genética ha sido mal entendido, la genómica es aún más misterioso - ¿qué es exactamente la diferencia? La genética es el estudio de los genes individuales y sus efectos. "Genómica", 4 , término acuñado hace sólo 15 años, es el estudio no sólo de los genes individuales, sino de las funciones e interacciones de todos los genes en el genoma. Genómica tiene un alcance más amplio y ambicioso que lo hace la genética. La ciencia de restos genómica en el acceso directo experimental a todo el genoma y se aplica a las condiciones comunes, tales como el cáncer de mama 5 y el cáncer colorrectal, 6 virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), 7 tuberculosis, 8enfermedad de Parkinson, 9 y enfermedad de Alzheimer. 10 Estos trastornos son comunes también todo debido a las interacciones de múltiples genes y factores ambientales. Por tanto, son conocidos como trastornos multifactoriales. Las variaciones genéticas en estos trastornos pueden tener un protector o un papel patológico en la expresión de las enfermedades.

El papel de la genómica en el cuidado de la salud es en parte resaltada por el efecto de disminución de ciertos factores ambientales, tales como agentes infecciosos, en la carga de la enfermedad. La genómica también contribuye a la comprensión de estas enfermedades infecciosas importantes como el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) 7 y la tuberculosis. 8

Los siguientes dos viñetas de casos ilustran cómo el conocimiento de la genómica puede conducir a un mejor manejo de condiciones médicas comunes.

Treinta y cuatro años de edad, Kathleen se queda embarazada y ve a un nuevo médico para su primera visita prenatal. Su historial médico es notable para un episodio de trombosis venosa profunda, cinco años antes, mientras ella estaba tomando anticonceptivos orales, su madre había tenido trombosis venosa profunda durante el embarazo con Kathleen. Su médico sospecha que Kathleen tiene una trombofilia hereditaria y obtiene los análisis de sangre para la detección de una predisposición genética a la trombosis. Kathleen ha demostrado ser uno de los aproximadamente 4 por ciento de los estadounidenses que son heterocigotos para una mutación en el factor V conocido como el factor V Leiden que aumenta el riesgo de eventos trombóticos. Sobre la base de este conocimiento y su historia de tromboembolismo posiblemente relacionado con el estrógeno, que es tratada con heparina subcutánea profiláctica para el resto de su embarazo. Ella permanece asintomática y ofrece un infante a término saludable.

De cuatro años de edad, John tiene leucemia linfoblástica aguda y tolera la quimioterapia de consolidación, así, con efectos secundarios mínimos. Como parte clave de su mantenimiento, el protocolo de tratamiento, comienza a recibir mercaptopurina oral diaria, sino porque una prueba genética muestra que Juan es homocigotos para una mutación en el gen que codifica la tiopurina S-metiltransferasa, una enzima que inactiva la mercaptopurina, recibe una dosis muy reducida. Sólo unos pocos años atrás, alrededor de 1 de cada 300 pacientes tenían graves, a veces mortales, efectos adversos durante la terapia hematopoyéticas mercaptopurina. Aunque John se encuentra en esta minoría en riesgo, una simple prueba genética, que ahora es rutina para los pacientes que comienzan la terapia mercaptopurina, alerta a sus médicos a esta predisposición genética.Reducen su dosis de mercaptopurina y vigilar cuidadosamente sus niveles en la sangre, lo que garantiza que los niveles de los medicamentos siguen siendo terapéutico, y no tóxico. John posteriormente tiene un sin incidentes varios años período de mantenimiento y logra una remisión completa.

EL GENOMA HUMANO

Estos son dos ejemplos de la medicina genómica, la aplicación de nuestros conocimientos en rápida expansión del genoma humano

FIGURA 1una representación del cromosoma 16 Basado en la determinación de su secuencia real por el Proyecto Genoma Humano.) para la práctica médica.Se sabe mucho, pero mucho sigue siendo un misterio. Sabemos que menos del 2 por ciento del genoma humano codifica para las proteínas, mientras que más del 50 por ciento representa secuencias de repetición de varios tipos, cuya función es menos conocido. Estos tramos de secuencias repetitivas, a veces injustamente despedidos como "ADN basura", constituyen una fuente de información histórica de la biología evolutiva, constituyen una rica fuente de información para la genética de poblaciones y la genética médica, y la introducción de cambios en la codificación de las regiones, son agentes activos del cambio dentro del genoma. 2

Un proyecto de secuencia del genoma humano fue anunciado en 2000, y en septiembre de 2002 más del 90 por ciento estaba en forma definitiva - es decir, no hubo diferencias y los datos fueron mayores que 99,99 por ciento de precisión. Los enteros 3,1 gigabases de la secuencia de ADN debería ser esencialmente completa (excepto para los centrómeros y raras segmentos unclonable) por el resorte de 2003. A pesar de este conocimiento en la

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