Centrarse en rasgos finos con el fin de ver «el panorama general» parece casi contradictorio, pero eso es exactamente lo que está ocurriendo en el campo de la genómica. Los investigadores están secuenciando los genomas humanos, la catalogación de la variación en el código de las personas genético – el As, Ts, Gs y Cs de ADN humano que sirven como modelo biológico de cada individuo – para tener una visión más amplia de la salud humana, un conocimiento más profundo de la historia genética humana , y una comprensión más clara de por qué algunas personas desarrollan ciertas enfermedades, mientras que otros no lo hacen.
El Proyecto 1000 Genomas está contribuyendo de manera significativa a ese «cuadro genético gigante». Lanzado en 2008, el consorcio, que incluye a científicos del Instituto Broad y atraviesa varias disciplinas científicas, instituciones y continentes, se propuso crear un catálogo completo de todas las variaciones genéticas comunes en las poblaciones humanas. El equipo de investigación también se propuso hacer de ese catálogo abierto y accesible para los investigadores de todo el mundo. Este mes, el consorcio publicó su segundo artículo en la revista Nature.
La historia del progreso del consorcio podría contar en números: el objetivo inicial del proyecto era de secuenciar el genoma humano 1000, y el equipo ha superado esa marca. Esta semana documento informa sobre los 1.092 genomas de 14 poblaciones humanas distintas que el equipo ha secuenciado hasta la fecha, y ahora están a punto de completar un total de 2.500 genomas de 26 poblaciones al final del proyecto. De esas 1.092 muestras, el Consorcio del Proyecto 1000 Genomas ha multiplicado el catálogo de variaciones genéticas humanas que los investigadores confían en poner a prueba las diferencias genéticas que existen entre las personas y las poblaciones. Sus hallazgos incluyen 38.000.000 polimorfismos de nucleótido único, o SNP (pronunciado «snips»), que son variaciones de una sola letra en el A, T, G y C bases que forman el ADN. Los SNP son el tipo más común de variación genética entre las personas, y sugieren a los investigadores en qué parte del genoma del código genético difiere entre las personas. Los autores del estudio estiman que ahora se han identificado cerca de 98% de todos los SNPs que ocurren con una frecuencia de 1% o mayor (es decir, aquellas variantes que se producen en al menos 1 de cada 100 personas).
El equipo, dirigido en parte por Broad McCarroll investigadores Steve, Handsaker Bob y Lee Charles, también identificado variantes estructurales en el ADN secuenciado. Estos están incluidos 1,4 millones indeles (pequeñas inserciones o deleciones de entre 1 y 50 bases en el código del ADN), y más de 14.000 supresiones de mayor tamaño. Estas variantes estructurales son relativamente nuevos en el catálogo, después de haber sido difícil de detectar en los anteriores proyectos de secuenciación del genoma. Los números no cuentan toda la historia de los efectos del proyecto, sin embargo.
Miembro principal Broad y 1000 Genomas Proyecto co-presidente Altshuler David, y su colega escritor Mark DePristo, quien se desempeña como co-director del Broad Programa de Genética Médica y Población, decir que los mayores aportes del proyecto se derivan de sus raíces como un recurso de la comunidad » proyecto «. Dicen que los métodos y la tecnología, el proyecto ha promovido y desarrollado se han incorporado pensando en la accesibilidad y esperan que esas innovaciones para facilitar la investigación genética en los próximos años.
Desde el principio, el consorcio realizó un esfuerzo concertado para garantizar que todas las 2.500 muestras recogidas para el proyecto fueron obtenidos junto con el apropiado consentimiento informado, permitiendo que los datos de las secuencias que se incluirán en una base de datos abierta, en línea. Como resultado, todos los datos genómicos producidos por el Proyecto 1000 Genomas está públicamente disponible para su uso por cualquier investigador, en cualquier lugar, para su uso en cualquier campo de la investigación.
El proyecto también ha asegurado que las nuevas tecnologías de secuenciación y los métodos de cálculo utilizados por el proyecto y se desarrolla bajo sus auspicios se mantuvo razonablemente estándar, por lo que los datos generados en un tiempo y lugar podría ser utilizado por otros investigadores. El alcance de la colaboración del Proyecto 1000 Genomas ayudado en este sentido, como las numerosas entidades públicas y privadas involucradas, incluyendo la secuenciación del genoma del Broad y el Programa de Análisis, tenía que asegurarse de que los datos producidos fuera accesible no sólo a sus socios del proyecto, pero también para el usuario final – la comunidad investigadora en general. «El Proyecto 1000 Genomas ha sido una zona de libre comercio en que estas tecnologías diferentes se han reunido con éxito», dijo Altshuler.
«El consorcio ha desarrollado métodos y paradigmas para el intercambio e integración de datos que aseguran que los datos generados en el mundo es más homogénea, y pueden ser más fáciles de combinar, compartir y analizar.» El amplio catálogo de variaciones genéticas humanas que esta colaboración ha rendido ya está impactando la investigación. «Los datos de 1000 Genomas del proyecto es un recurso básico para un gran número de proyectos de investigación», dijo DePristo. Estos proyectos abarcan desde los estudios de población, en el que los investigadores utilizan los datos genómicos para rastrear los patrones de migración y la transmisión de la información genética a lo largo de la evolución humana, para estudios de enfermedades.
En el estudio de enfermedades humanas, el Proyecto 1000 Genomas se espera que sea una ventaja particular. Al igual que las pequeñas variaciones en los genes humanos pueden explicar por qué las personas difieren en apariencia, la variación genética puede explicar las diferencias en el riesgo de enfermedad. Los investigadores médicos ya están usando el catálogo del proyecto de los datos genómicos para localizar las diferencias genéticas que pueden contribuir a las enfermedades raras y comunes. Esta investigación se lleva a cabo de dos maneras fundamentales: una ruta para probar las variantes genéticas que han sido recientemente agregados al catálogo público por su papel en la enfermedad. Otra es usar los datos recogidos por el Proyecto 1000 Genomas como un filtro, para descartar varios genes candidatos que son demasiado comunes para ser el «culpable» de genes en el caso de las enfermedades raras. En otras palabras, si los investigadores están buscando un gen que contribuye a una enfermedad que aparece en muy pocas personas, que esencialmente puede descartar los millones de variantes identificadas por el Proyecto 1000 Genomas (que todas producen con una frecuencia mayor que 1%) porque son demasiado comunes.
«El Proyecto 1000 Genomas es utilizado por casi todos los estudios enfermedad genética rara que yo sepa para esta etapa de filtración», dijo Altshuler. Además del catálogo de variantes genéticas que el Proyecto 1000 Genomas ha producido, sino que también ha dado algunos resultados interesantes científicos, el más importante de los cuales podrían influir en cómo los estudios genómicos de secuenciación se llevó a cabo en el futuro. Uno de los estudios de secuenciación genómica primero para analizar genomas humanos a gran escala a través de poblaciones, el Proyecto 1000 Genomas ha sido capaz de demostrar que la mutación es un raro, el más localizada que está dentro de su región geográfica.
Es decir, mutaciones raras tienden a ser transmitido dentro de las poblaciones locales, y tienden a no estar presentes en las poblaciones que están más lejos. DePristo señala que esta conclusión no es necesariamente sorprendente, dado que las mutaciones tienden a transmitirse en las familias, pero el alcance del Proyecto 1000 Genomas, que se ha extendido el alcance de la secuenciación del genoma más lejos en las Américas y posteriormente incluirán poblaciones previamente desatendidas en África y el subcontinente indio, está permitiendo a los investigadores a comparar los genomas de diferentes poblaciones y comprender el alcance de esta localización.
«Somos uno de los proyectos raros que tiene estudios sistemáticos de la población en todos los grupos continentales, que nos ha permitido hacer comparaciones significativas entre las poblaciones», dijo. Este hallazgo tiene implicaciones para el diseño de futuros estudios médicos, porque demuestra que, cuando los investigadores comienzan a ver las mutaciones más raras, estas alteraciones genéticas se vuelven más y más específica a las poblaciones. «Lo que esta investigación dice es que, a medida que las mutaciones más raras, si usted está trabajando solamente en los europeos, entonces usted va a perder completamente las mutaciones que son raros en los asiáticos. Usted va a tener que hacer estos pan- estudios étnicos «, dijo DePristo.
«Vas a necesitar un montón de gente de muchos grupos étnicos diferentes para ver realmente el efecto de mutaciones raras en la enfermedad.» Más resultados se espera que salga del proyecto, junto con un catálogo más amplio, como el Proyecto 1000 Genomas entra en su fase siguiente.
El informe final se dará a conocer después de que todos los genomas de 2.500 han sido secuenciados.
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