Bioinformática: estudio sobre la base genética de la susceptibilidad al covid-19
08 de junio de 2020 Historia original de la Sociedad Europea de Genética Humana
La presentación clínica de la Covid-19 varía de paciente a paciente y la comprensión de la susceptibilidad genética individual a la enfermedad es, por lo tanto, vital para el pronóstico, la prevención y el desarrollo de nuevos tratamientos. Por primera vez, los científicos italianos han sido capaces de identificar la base genética y molecular de esta susceptibilidad a la infección, así como a la posibilidad de contraer una forma más grave de la enfermedad.
La profesora Alessandra Renieri, directora de la Unidad de Genética Médica del Hospital Universitario de Siena, Italia, explicó el proyecto GEN-COVID de su equipo. Ellos recogieron muestras genómicas de pacientes de COVID en toda Italia con el fin de tratar de identificar las bases genéticas del alto nivel de variabilidad clínica que mostraron. Utilizando la secuenciación completa de exomas (WES) para estudiar los primeros datos de 130 pacientes de COVID de Siena y otras instituciones toscanas, lograron descubrir una serie de genes con susceptibilidad común, vinculados a un resultado favorable o desfavorable de la infección. “Creemos que las variaciones en estos genes pueden determinar la progresión de la enfermedad”, dice la profesora Renieri. “Según nuestro conocimiento, este es el primer informe sobre los resultados de WES en COVID-19.”
La búsqueda de genes comunes en pacientes afectados contra un grupo de control no dio resultados estadísticamente significativos, con la excepción de unos pocos genes. Así que los investigadores decidieron tratar a cada paciente como un caso independiente, siguiendo el ejemplo del trastorno del espectro autista. “De esta manera pudimos identificar para cada paciente un promedio de tres mutaciones patógenas (causantes de enfermedades) implicadas en la susceptibilidad a la infección por COVID-19”, explicala profesora Renieri. “Este resultado no fue inesperado, ya que ya sabíamos por estudios de gemelos que COVID-19 tiene una sólida base genética.”
Aunque la presentación de COVID es diferente en cada individuo, esto no descarta la posibilidad de que el mismo tratamiento sea efectivo en muchos casos. “El modelo que proponemos incluye genes comunes y nuestros resultados apuntan a algunos de ellos. Por ejemplo, ACE2 sigue siendo uno de los principales objetivos. Todos nuestros pacientes de COVID tienen una proteína ACE2 intacta, y la vía biológica que afecta a este gen sigue siendo un foco importante para el desarrollo de fármacos”, dice la profesora Renieri. ACE2 es una enzima que se encuentra unida a la superficie externa de varios órganos, incluidos los pulmones, que disminuye la presión arterial. Sirve como punto de entrada para algunos coronavirus, incluyendo COVID-19.
Estos resultados tendrán implicaciones significativas para la política de salud. Comprender el perfil genético de los pacientes puede permitir la reasignación de medicamentos existentes para enfoques terapéuticos específicos contra COVID-19, así como acelerar el desarrollo de nuevos medicamentos antivirales. Ser capaz de identificar a los pacientes susceptibles a la neumonía grave y su capacidad de respuesta a medicamentos específicos permitirá intervenciones rápidas de tratamiento de salud pública. Y la investigación futura también se verá ayudada por el desarrollo de un Biobancode COVID accesible a socios académicos y de la industria.
Los investigadores analizarán ahora otras 2000 muestras de otras regiones italianas, concretamente de 35 hospitales italianos, pertenecientes al proyecto GEN-COVID.“Nuestros datos, aunque preliminares, son prometedores, y ahora planeamos validarlos en una población más amplia”, dijola profesora Renieri. “Más allá de nuestros resultados específicos, el resultado de nuestro estudio subraya la necesidad de un nuevo método para evaluar plenamente la base de uno de los rasgos genéticos más complejos, con una causalidad ambiental (el virus), pero una alta tasa de heredibilidad. Necesitamos desarrollar nuevos modelos matemáticos utilizando inteligencia artificial para poder entender la complejidad de este rasgo, que se deriva de una combinación de factores genéticos comunes y raros.”
"Hemos desarrollado este enfoque en colaboración con el Laboratorio de Inteligencia Artificial de Siena, y ahora tenemos la intención de compararlo con los estudios de asociación clásicas de todo el genoma3 en el contexto de la Iniciativa de Genética Anfitriona COVID-19, que reúne a la comunidad de genética humana para generar, compartir y analizar datos para aprender los determinantes genéticos de la susceptibilidad, gravedad y resultados de COVID-19. Como comunidad de investigación, tenemos que hacer todo lo posible para ayudar a que las intervenciones de salud pública avancen en este momento.”
El presidente de la conferencia ESHG, el profesor JorisVeltman, decano del Instituto de Biociencias de la Universidad de Newcastle, Newcastle deTyne, Reino Unido, dijo: “Estamos muy emocionados de que este trabajo sobre la genética de la susceptibilidad COVID19 se presente como una de nuestras charlas abstractas de última hora en la ESHG. Nuestros colegas italianos presentan la primera visión del papel de la susceptibilidad genética que influye en la gravedad de la respuesta a una infección COVID19. Es necesario ampliarlo para abarcar poblaciones mucho más grandes, pero es impresionante ver la velocidad a la que la investigación sobre este virus ha procedido en unos pocos meses.”
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