Genoma humano y sus implicaciones en la salud

 

Human genome and its implications for health

 

O genoma humano e as suas implicaes para a sade

Carlos Pedro Marcillo-Carvajal I
carlos.marcillo@unesum.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-2586-1486
,Keiver David Pilligua-Alarcn II
pilligua-keiver8121@unesum.edu.ec
https://orcid.org/0009-0003-4870-2618
Gema Daniela Mendoza-Quiroz III
mendoza-gema2164@unesum.edu.ec
https://orcid.org/0009-0007-5240-2684
,Karla Alejandra Veliz-Del Valle IV
veliz-karla5161@unesum.edu.ec
https://orcid.org/0009-0009-9184-4770
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: carlos.marcillo@unesum.edu.ec

 

Ciencias de la Salud

Artculo de Investigacin

 

 

* Recibido: 01 de julio de 2024 *Aceptado: 19 de agosto de 2024 * Publicado: 30 de septiembre de 2024

 

        I.            Docente de la Carrera de Laboratorio Clnico, Universidad Estatal del Sur de Manab, Jipijapa, Ecuador.

      II.            Universidad Estatal del Sur de Manab, Estudiante de la Carrera de Laboratorio Clnico, Jipijapa, Ecuador.

   III.            Universidad Estatal del Sur de Manab, Estudiante de la Carrera de Laboratorio Clnico, Jipijapa, Ecuador.

   IV.            Universidad Estatal del Sur de Manab, Estudiante de la Carrera de Laboratorio Clnico, Jipijapa, Ecuador.

 


Resumen

El genoma humano est cambiando la comprensin de la biologa humana. No allana el camino para una revolucin en la medicina gentica y genmica que conduzca a mejores resultados de salud, pero todas las implicaciones ticas, legales y sociales deben considerarse cuidadosamente a medida que se desarrollan estas tecnologas. El propsito de esta investigacin es analizar el genoma humano y su impacto en la salud. Los mtodos utilizados para analizar y realizar el estudio incluyeron un diseo documental narrativo descriptivo. Los resultados muestran que algunos de los avances ms significativos incluyen: Avances en diagnstico gentico, secuenciacin de prxima generacin, medicina genmica, identificacin de mutaciones, codificacin gentica, pruebas genmicas y gentica mdica que incluyen: prediccin, tratamiento y prevencin de enfermedades, investigacin con clulas madre, farmacogenmica. , y la comprensin de toda la secuenciacin del genoma humano, que se espera en los prximos aos, incluye: una edicin gentica ms precisa y segura, la introduccin de la farmacogenmica en la prctica clnica. La conclusin es que los avances en genmica han revolucionado la salud y cambiado el diagnstico, el tratamiento y la prevencin de enfermedades, lo que ha llevado a su uso en la prctica clnica, como la prediccin, el tratamiento y la prevencin de enfermedades. La genmica es prometedora con avances prometedores en gentica. edicin e identificacin de nuevas enfermedades.

Palabras clave: Biologa; Genmica; material gentico; Secuenciacin.

 

Abstract

The human genome is changing the understanding of human biology. It does not pave the way for a revolution in genetic and genomic medicine leading to better health outcomes, but all ethical, legal and societal implications must be carefully considered as these technologies are developed. The purpose of this research is to analyze the human genome and its impact on health. The methods used to analyze and conduct the study included a descriptive narrative documentary design. The results show that some of the most significant advances include: Advances in genetic diagnostics, next generation sequencing, genomic medicine, mutation identification, genetic coding, genomic testing and medical genetics including: disease prediction, treatment and prevention, stem cell research, pharmacogenomics, and the understanding of the entire human genome sequencing, expected in the coming years, include: more precise and safer gene editing, the introduction of pharmacogenomics into clinical practice. The conclusion is that advances in genomics have revolutionized healthcare and changed the diagnosis, treatment, and prevention of diseases, leading to its use in clinical practice such as disease prediction, treatment, and prevention. Genomics holds promise with promising advances in genetic editing and identification of new diseases.

Keywords: Biology; Genomics; genetic material; Sequencing.

 

Resumo

O genoma humano est a mudar a compreenso da biologia humana. No abre caminho a uma revoluo na medicina gentica e genmica que conduza a melhores resultados de sade, mas todas as implicaes ticas, legais e sociais devem ser cuidadosamente consideradas medida que estas tecnologias so desenvolvidas. O objetivo desta investigao analisar o genoma humano e o seu impacto na sade. Os mtodos utilizados para analisar e conduzir o estudo incluram um desenho documental narrativo descritivo. Os resultados mostram que alguns dos avanos mais significativos incluem: Avanos no diagnstico gentico, sequenciao da nova gerao, medicina genmica, identificao de mutaes, codificao gentica, testes genmicos e gentica mdica, incluindo: previso, tratamento e preveno de doenas, investigao com clulas estaminais, farmacogenmica . , e a compreenso de toda a sequenciao do genoma humano, esperada para os prximos anos, inclui: edio gentica mais precisa e segura, introduo da farmacogenmica na prtica clnica. A concluso que os avanos na genmica revolucionaram a sade e mudaram o diagnstico, tratamento e preveno de doenas, levando sua utilizao na prtica clnica, como previso, tratamento e preveno de doenas. A genmica promissora com avanos promissores na gentica. edio e identificao de novas doenas.

Palavras-chave: Biologia; Genmica; material gentico; Sequenciamento.

 

Introduccin

La revolucin genmica ha transformado la forma en que se diagnostican, previenen y tratan las enfermedades a nivel mundial, la secuenciacin del genoma humano ha abierto nuevas posibilidades para la medicina personalizada y la salud pblica de precisin, este hito cientfico ha permitido avances significativos en la comprensin de las enfermedades, el desarrollo de terapias personalizadas y la mejora de la salud pblica a nivel mundial, a pesar de ello, no existe un patrn uniforme e internacional de prestacin de servicios de atencin sanitaria en el mbito de la gentica (1).

En algunos pases existen programas formales de formacin para mdicos en gentica clnica (mdica) y para la formacin de asesores genticos, esto tiene un claro potencial de limitar el acceso a las pruebas genticas clnicas y los beneficios para los pacientes y las familias, para ayudar a estandarizar la formacin, un comit ad hoc de la Sociedad Europea de Gentica Humana ha documentado una propuesta de normas de formacin para los profesionales pertinentes y para todos los estados miembros de la Unin Europea con el fin de reconocer los distintos tipos de profesionales de la salud gentica(2).

A nivel global, un estudio realizado en Francia demostr que los avances en genmica han tenido un impacto desigual, con la mayora de las inversiones y patentes concentradas en los pases desarrollados, para ayudar a estandarizar la formacin, un comit ad hoc de la Sociedad Europea de Gentica Humana ha documentado una propuesta de normas de formacin para los profesionales pertinentes y para todos los estados miembros de la Unin Europea como Alemania, Francia, Pases Bajos y Austria con el fin de reconocer los distintos tipos de profesionales de la salud gentica (3).

En Latinoamrica, la implementacin de tecnologas genmicas enfrenta desafos como la falta de infraestructura, financiamiento y personal capacitado, sin embargo, algunos pases como Brasil y Argentina han realizado esfuerzos por desarrollar capacidades en este campo (4).

En Ecuador, el uso de la genmica en salud pblica an es limitado. Existen iniciativas incipientes, como el Proyecto Genoma Ecuador, que busca mapear la diversidad gentica de la poblacin, no obstante, persisten brechas en cuanto a acceso, regulacin y educacin pblica sobre las implicaciones de la genmica, la genmica est en sus etapas iniciales, pero hay esfuerzos prometedores. Investigaciones locales estn comenzando a explorar la diversidad gentica de la poblacin ecuatoriana y su relacin con enfermedades prevalentes en el pas (5).

Para asegurar que los beneficios de la revolucin genmica se distribuyan de manera equitativa, se requieren estrategias a nivel global, regional y local que aborden los desafos ticos, legales, sociales y econmicos, al identificar genes y variantes genticas asociadas con el riesgo de enfermedad, permitir la deteccin y prevencin temprana de muchas enfermedades, la genmica tambin conducir al desarrollo de terapias ms especficas y personalizadas adaptadas a la composicin gentica de un individuo(6).

El propsito de esta revisin sistemtica es sintetizar y analizar crticamente la literatura existente sobre el impacto del conocimiento del genoma humano en el campo de la salud, se pretende identificar las aplicaciones ms significativas de la genmica en la medicina, evaluar los avances y desafos en diferentes contextos geogrficos y socioeconmicos, y proporcionar recomendaciones para futuras investigaciones y polticas de salud. Ante lo expuesto se plantea la siguiente pregunta: Cmo puede la secuenciacin completa del genoma humano contribuir al desarrollo de terapias personalizadas para enfermedades genticas y complejas?

 

Fundamentacin terica

Genoma humano

Lovell Jhon, durante el 2022, en Estados Unidos, define al Genoma humano como tres mil millones de pares de bases de cido desoxirribonucleico (ADN) que componen el conjunto completo de cromosomas del organismo humano, agrega que, el genoma humano incluye las regiones codificantes del ADN, que codifican todos los genes (entre 20.000 y 25.000) del organismo humano, as como las regiones no codificantes del ADN, que no codifican ningn gen. En 2003 se conoca la secuencia de ADN de todo el genoma humano (7).

Kallen, Amanda, en el 2020, en Estados Unidos, indica que El genoma humano, al igual que el de todos los dems animales vivos, es una coleccin de largos polmeros de ADN, estos polmeros se mantienen en copia duplicada en forma de cromosomas en cada clula humana y codifican en su secuencia de bases constituyentes (guanina [G], adenina [A], timina [T] y citosina [C]) los detalles de las caractersticas moleculares y fsicas que forman el organismo correspondiente (8)

 

Tipos de genoma

Genoma nuclear

Wei y colaboradores, durante el 2022 en Reino Unido, mencionan que El conjunto completo de ADN dentro del ncleo de cualquier organismo se denomina genoma nuclear y se mide como el valor C en unidades de nmero de pares de bases o picogramos de ADN. Existe una correlacin general entre el contenido de ADN nuclear de un genoma (es decir, el valor C) y el tamao fsico o la complejidad de un organismo (9).

 

Genoma mitocondrial

Sabharwal, A y colaboradores, durante el 2022 en Estados Unidos, define El genoma mitocondrial es una molcula de ADN bicatenario circular de 16,5 kb, el genoma circular consta de cadenas pesadas y ligeras que se clasifican segn su contenido nuclear, donde las cadenas pesadas tienen una mayor proporcin de residuos de guanina y las ligeras son ricas en citosinas, elgenoma mitocondrial codifica 37 genes, de los cuales 2 son ARNr (12S y 16S), 13 son genes codificadores de protenas que comprenden el complejo de la cadena respiratoria y 22 son ARNt, importantes para la traduccin de estos genes codificadores de protenas. Adems de eso, tambin est presente en el genoma mitocondrial una regin no codificante D-loop que sirve como locus regulador para la replicacin, transcripcin y traduccin del ADNmt (10).

 

Genes

Amaral, P y colaboradores sealan que Los genes son las unidades fundamentales de la herencia, y el genoma es el conjunto de genes del organismo, el genotipo es el conjunto nico de todos los genes del organismo individual, de manera compleja, el genotipo gobierna el fenotipo, que es el conjunto de todos los rasgos de la apariencia, funcin y comportamiento del organismo. Ahora se sabe que los genes son secuencias de cido desoxirribonucleico (ADN) a partir de las cuales se transcribe el cido ribonucleico (ARN) Las transcripciones de la mayora de los genes, pero no de todos, se traducen luego en protenas, que estn compuestas de secuencias de aminocidos y realizan la mayora de las funciones de la clula en virtud de su actividad cataltica y las interacciones que ocurren en sus sitios de unin especficos. Por lo tanto, el gen es necesario para un rasgo fenotpico, porque codifica una protena involucrada en la generacin del rasgo (11).

En los humanos, slo el 5% del ADN del genoma codifica protenas. El resto sirve como secuencias reguladoras que especifican las condiciones en las que se transcribir un gen, como intrones (secuencias que se transcriben, pero no se traducen) o como ADN espaciador de funcin an desconocida. Cada gen se ubica en un sitio particular de un cromosoma y, en la fase diploide del ciclo de vida de los humanos y otros metazoos, hay dos cromosomas con ese sitio gentico en cada ncleo. Estas dos copias de genes se denominan alelos. De particular relevancia para este informe es que durante la evolucin humana han surgido muchos alelos variantes de cada gen, y los diferentes alelos a menudo confieren diferencias ligeras o grandes en algn rasgo particular del organismo cuando se comparan los miembros de una poblacin (12).

 

Genotipo, fenotipo

En sus experimentos clsicos de mediados del siglo XIX, Gregor Mendel eligi la planta del guisante ( Pisum sativum ) para estudiar la segregacin y la distribucin de los determinantes particulados de los caracteres fenotpicos, tuvo la suerte de elegir varios caracteres, cada uno de los cuales estaba controlado por un nico locus gentico, los alelos de cada locus, cuando se heredaban, actuaban de manera dominante o recesiva, y su accin no se vea influida significativamente por otros genes o por factores ambientales en sus condiciones de prueba, en consecuencia, observ proporciones matemticas precisas e interpretables para los fenotipos de la progenie en cada experimento de cra, los caracteres del fenotipo que muestran patrones de herencia tan fcilmente interpretables se denominan caracteres simples o mendelianos, y generalmente estn gobernados por un nico locus gentico (13).

La relacin entre genotipo y fenotipo es casi siempre muy compleja. Incluso cuando los cientficos consideran un gen particular y conocen su forma allica particular, su efecto sobre el fenotipo a menudo est sujeto a una o ambas de dos variables: (1) los diferentes alelos de varios otros genes principales y modificadores en el genoma del organismo, y (2) varias condiciones ambientales. Tales rasgos muestran un patrn multifactorial de herencia (tambin llamado herencia compleja o no mendeliana) y se denominan rasgos complejos o fenotipos, la herencia multifactorial es mucho ms comn que la herencia simple, tales rasgos implican la interaccin de dos o ms genes (un rasgo polignico), los genes pueden contribuir al rasgo fenotpico de una manera cuantitativa y aditiva (14).

 

Polimorfismos

Chiarella, P y colaboradores, indican que Un polimorfismo denota la presencia de dos o ms alelos de un gen particular dentro de una poblacin de organismos; el alelo minoritario est presente en una frecuencia gnica de al menos el 1%, esa frecuencia es un lmite algo arbitrario establecido por los genetistas de poblaciones y los alelos minoritarios de frecuencia an menor se denominan "alelos raros", de acuerdo con la distribucin de Hardy-Weinberg (p 2 + 2pq + q 2 ) para dos alelos en un solo locus, si el alelo minoritario est presente en una frecuencia gnica del 1%, entonces est presente en forma heterocigtica en aproximadamente el 2% de los miembros de esa poblacin y en forma homocigtica en el 0,01% de la poblacin (15).

Sea cual sea la frecuencia, los alelos se definen ahora de la forma ms general, es decir, como secuencias de nucletidos diferentes del mismo gen, es decir, como cambios de una o ms bases (adenina, timina, citosina y guanina) en relacin con la secuencia de bases del ADN de referencia. Sin embargo, encontrar una diferencia de este tipo no revela en s mismo mucho sobre un efecto sobre el fenotipo, si la diferencia de secuencia se produce en una regin codificante del gen, la actividad o la estabilidad de la protena pueden verse afectadas (16).

Los mtodos de secuenciacin modernos han aumentado enormemente la capacidad de los investigadores para detectar alelos, para una secuencia gentica particular, es probable que dos personas no relacionadas dentro de una poblacin tengan diferencias de secuencia, se considera que una secuencia gentica incluye todas las regiones reguladoras y transcritas del ADN, cuando surge un cambio de base por primera vez, debido a golpes oxidativos, errores de replicacin, dmeros de timina inducidos por la luz ultravioleta u otras formas de dao del ADN, generalmente se requiere una ronda de nueva sntesis de ADN para que se "fije" en una forma de doble cadena que sea inmune a la reparacin y cuente como una mutacin(17).

Antes de esta sntesis, el cambio de base a menudo da como resultado un desajuste en la doble hlice del ADN, y una serie de enzimas de reparacin de desajustes eliminan tales errores, sin embargo, de cada milln o ms de sitios de ADN que se daan, ocasionalmente un error escapa sin corregirse, se cree que las mutaciones no reparadas ocurren naturalmente con frecuencias de una por 10 6 -10 8 bases por generacin. Debido a que los humanos tienen un genoma tan grande, se acumulan aproximadamente 75 nuevas mutaciones por individuo humano por vida (18).

 

El futuro de la genmica en la atencin sanitaria de precisin

Ibaez, K indica que En los prximos 5 a 10 aos, el genoma de un individuo se secuenciar una vez, a travs de una nica prueba con un nico cdigo CPT, y luego se volver a analizar segn sea necesario, la secuenciacin del genoma completo tambin puede superar algunas de las deficiencias de otros mtodos para detectar trastornos de expansin de repeticiones, como el sndrome del cromosoma X frgil, los tiempos de respuesta para la secuenciacin y el anlisis del genoma completo sern de 24 a 72 horas, predijo Ledbetter Histricamente, la falta de urgencia por parte de los profesionales de la gentica en la devolucin de los resultados de las pruebas genticas ha sido contraproducente, afectando negativamente a su utilidad clnica y a las percepciones de los mdicos sobre su valor. Por ejemplo, en la dcada de 1980, se necesitaban 6 semanas para recibir los resultados del anlisis cromosmico de la amniocentesis, lo que Ledbetter describi como un retraso innecesario (19).

 

Implicaciones en la salud

Slavich, George, en Estados Unidos, durante el 2022, indica que En los ltimos aos, se ha producido un salto extraordinario en el conocimiento del genoma humano y su papel en la salud y la enfermedad, hace una dcada, los investigadores estaban explorando tentativamente las primeras secuencias de referencia del genoma humano, cuya produccin cost ms de mil millones de dlares, actualmente, la secuenciacin del genoma est teniendo el mayor impacto en la estratificacin del cncer, la caracterizacin de enfermedades genticas y el suministro de informacin sobre la probable respuesta de un individuo al tratamiento(20).

Se han identificado genes individuales asociados con una serie de enfermedades, como la fibrosis qustica, la distrofia muscular de Duchenne, la distrofia miotnica, la neurofibromatosis y la retinoblastoma, las susceptibilidades genticas se han relacionado con muchas enfermedades discapacitantes y mortales, como las enfermedades cardacas, los accidentes cerebrovasculares, la diabetes y varios tipos de cncer, la identificacin de estos genes y sus protenas allanar el camino hacia terapias y medidas preventivas ms eficaces(21).

Si bien la investigacin del genoma humano en s no plantea ningn dilema tico nuevo, el uso de los datos que surgen de estos estudios plantea desafos que deben abordarse antes de que los datos se acumulen de manera significativa. Para ayudar en el desarrollo de polticas, el componente tico del Proyecto Genoma Humano est financiando conferencias y proyectos de investigacin para identificar y considerar cuestiones relevantes, as como actividades para promover la conciencia pblica sobre estos temas (21).

 

Metodologa

Diseo y tipo de estudio

Diseo documental narrativo de tipo descriptivo.

 

Estrategia de bsqueda

La investigacin bibliogrfica se realiz en diversas bases de datos cientficas, incluyendo SciELO, PubMed, Redalyc, ScienceDirect, Web Of Science y Google Acadmico. Se utilizaron trminos MeSH para la bsqueda que fueron los siguientes: New genes, Pleiotropy, Young genes, Phenotypic innovation. Y operadores bolanos como AND y OR.

 

Criterios de inclusin

Para recopilar la informacin necesaria, se exploraron diversos mtodos de obtencin de datos, que incluyeron documentos, como artculos completos, revisiones, estudios originales, metaanlisis y casos clnicos. Adems, se llevaron a cabo bsquedas en los sitios web oficiales de la Organizacin Mundial de la Salud (OMS), relacionados con el tema de inters. La bsqueda se restringi a documentos publicados desde 2019 hasta 2024, tanto en ingls como en el idioma original de cada documento.

 

Criterios de exclusin

No se consideraron artculos parciales, resmenes, cartas al editor, opiniones, perspectivas, guas, blogs, o documentos presentados en congresos, simposios y repositorios universitarios.

 

Recoleccin de datos y sntesis de la informacin

Se sigui el enfoque de la metodologa Preferencia de Informes para Revisiones Sistemticas y Metaanlisis, conocida como PRISMA. En la fase inicial de bsqueda, se identificaron un total de 120 artculos. Luego, tras aplicar los criterios de seleccin y exclusin pertinentes, se eligieron 42 artculos y se complement la informacin con la consulta de sitios web oficiales a lo largo del trabajo, este proceso queda reflejado en el diagrama de la ilustracin Consideraciones ticas

Este estudio se adhiri a las pautas y estndares universales de la biotica establecidos por organismos internacionales. Se garantiza la adecuada observancia de los derechos de autor y se rinde un reconocimiento apropiado a la contribucin de los autores, siguiendo las pautas de citacin y referencia conforme al estilo Vancouver. Esto se realiza con el propsito de otorgar la debida atribucin a los creadores originales, salvaguardando as la integridad acadmica y tica de la investigacin.

Ilustracin 1: Diagrama de flujo PRISMA utilizado para la seleccin de artculos. Estrategia de bsqueda y seleccin del material cientfico para el desarrollo de la revisin.

Resultados

 

Tabla 1: Avances en la implementacin de la genmica.

Autor

Ao

Pas

Avances

Referencias

Manolio, T y col.

2020

Estados Unidos

Evaluar asociaciones genotipo-fenotipo

Pruebas genmicas

(22)

Wiley, K y col.

2022

Estados Unidos

avances en gentica mdica, biologa molecular y bioinformtica

(23)

Khoury, M y col.

2022

Estados Unidos

Secuenciacin de siguiente generacin.

(24)

Kerr, K y col.

2022

Reino Unido

Diagnstico gentico

(25)

Santos, S.

2022

Espaa

Secuenciacin de siguiente generacin

Medicina genmica

(26)

National Academies of Sciences.

2023

Estados Unidos

Tratamientos, identificacin de mutaciones

(27)

Meredith, L y col

 

2023

Egipto

Diagnstico gentico: Secuenciacin de siguiente generacin.

(28)

Manolio, T y col.

2024

Estados Unidos

pruebas prenatales no invasivas

(29)

Bick, A y col

2024

Estados Unidos

Codificacion de genes

Diagnostic genetico

(30)

Brlek, P y col.

2024

Estados Unidos

Secuenciacin de siguiente generacin

(31)

 

Anlisis e interpretacin: La implementacin de la genmica ha avanzado significativamente en los ltimos aos, impulsada por los avances tecnolgicos y la disminucin de los costos de secuenciacin del ADN, algunos de los avances ms destacados son: diagnstico gentico, secuenciacin de siguiente generacin, medicina genmica, identificacin de mutaciones, codificacin de genes, pruebas genmicas y avances en gentica mdica biologa molecular y bioinformtica

 

Tabla 2: Aplicaciones del genoma humano dentro del campo de la salud.

Autor

Ao

Pas

Aplicaciones

Referencias

Gaff, C y col.

2020

Australia

el manejo de la enfermedad, la medicina genmica (el uso de la informacin del genoma de un individuo en el diagnstico y el manejo de su condicin)

(32)

Green, E y col.

2020

Estados Unidos

Investigacin con Clulas Madre

(33)

Roberts, M y col.

2021

Estados Unidos

Tratamientos personalizados

Farmacogenmica

(34)

Khoury y Holt.

2021

Estados Unidos

Definir la historia natural de COVID-19 e identificar factores de pronstico a travs del aprendizaje automtico y la inteligencia artificial

(35)

Singh, V y col.

2022

India

Diagnosticar, controlar, tratar, predecir y prevenir enfermedades

(36)

Oehler, J y col.

2023

Australia

Deteccin diagnstica, la prevencin de enfermedades y el tratamiento.

(37)

Kabata y Thaldar

2023

Sudfrica

Prevencin de enfermedades y el tratamiento

(38)

Roach y Freidin

2023

Estados Unidos

Conocer la secuencia completa del genoma humano

(39)

Roberts, A y col

2023

Reino Unido

Diagnosticar, controlar, tratar, predecir y prevenir enfermedades, as como para promover la buena salud en individuos

(40)

Sawai, T y col.

2023

Japon

Investigacin con Clulas Madre (ISSCR)

(41)

 

Anlisis: El conocimiento del genoma humano tiene aplicaciones extensas y significativas en el campo de la salud, transformando el diagnstico, tratamiento y prevencin de enfermedades, entre las aplicaciones ms destacadas de la genmica se destacan: predecir, tratar y prevenir enfermedades, investigacin con clulas madre, farmacogenmica, y conocer la secuencia del genoma humano completo.

 

Tabla 3: Perspectivas futuras de la genmica.

Autor

Ao

Pas

Perspectivas

Referencias

Sato, Kazuhiro.

2020

Japon

anotacin eficiente para establecer la funcin de los genomas y genes

(42)

Chen, L y col

2021

China

ediciones genticas ms precisas y seguras

(43)

Wang, A.

2021

Estados Unidos

identificar patrones altamente complejos en grandes conjuntos de datos

(44)

Xia, Ch y col.

2022

Estados Unidos

comprensin de la virulencia del patgeno y la dinmica de la poblacin

(45)

Akintunde, O y col.

2023

Estados Unidos

epidemiologa gentica en contextos multitnicos

(46)

Snchez y Valencia.

2023

Espaa

Personalizacin de los tratamientos y la prevencin de comorbilidades en un contexto de medicina de precisin.

(47)

Singh, K y col.

2023

India

deteccin rpida de enfermedades emergentes

(48)

Pirmohamed, M.

2023

Reino Unido

la implementacin de la farmacogenmica en la prctica clnica

(49)

Bianconi, I y col.

2023

Italia

Predicciones rpidas, consistentes y muy precisas de fenotipos de resistencia para cepas bacterianas

(50)

Ghoussaini, M y col.

2023

Reino Unido

Adaptar tratamientos a las caractersticas genticas especficas

(51)

 

Anlisis: Las perspectivas futuras de la genmica son prometedoras y abarcan una amplia gama de reas que tienen potencial de transformar la medicina, la biotecnologa y nuestra comprensin de la biologa, entre las reas de desarrollo esperadas en los prximos aos se encuentran: ediciones genticas ms precisas y seguras, implementacin de las farmacogenmica en la prctica clnica, identificacin de fenotipos de resistencia, epidemiologa gentica y deteccin rpida de enfermedades emergentes.

 

Discusin

En lo referente a la tabla 1, autores como Manolio, T y col. (22), Wiley, K y col. (23) y Bick, A y col. (30), el avance de la genmica ha sido significativo en los ltimos aos, entre los avances ms significativos de acuerdo con varios autores se encuentran: el diagnstico gentico, la secuenciacin de siguiente generacin, medicina genmica, identificacin de mutaciones, codificacin de genes, pruebas genmicas y avances en gentica mdica. Esto es similar a lo mencionado por Basharat, S y col. (52) quienes mencionan que la genmica ha transformado el diagnstico gentico, permitiendo identificar con precisin las causas subyacentes en numerosas enfermedades hereditarias, me mediante la secuenciacin de genes especficos y variantes genticas. As mismo Jobanputra, V y col. (53) sealan que la genmica ha tenido un progreso muy grande, sobre todo en el descubrimiento de enfermedades genticas. Por otro lado, Lee, Y y col. (54) sostienen que la tecnologa CRISPR, ha llegado la era de la edicin eficaz de genes diana, CRISPR se ha identificado como un sistema de respuesta inmune antiviral en bacterias y arqueas.

En lo que respecta a la tabla 2, investigaciones hechas por Gaff, C y col. (32), Green, E y col. (33), Khoury y Holt. (35) y Kabata y Tardar. (38) indican que las aplicaciones de la genmica desde la investigacin con clulas madre hasta la farmacogenmica y la secuenciacin del genoma completo, continan expandiendo las fronteras de la medicina y mejorando la capacidad para abordar problemas de salud complejos. Coincidiendo con Nurk, S y col. (55) quienes mencionan que la farmacogenmica permite la identificacin de cmo variaciones genticas afectan la respuesta a los frmacos, permitiendo la personalizacin de la terapia farmacolgica. De forma similar, Emes, R y col. (56) agregan que la farmacogenmica es una de las aplicaciones ms distinguibles e importantes de los ltimos tiempos. Por otro lado, Saunders, G y col. (57) sostienen que entre las otras aplicaciones del genoma humano est la deteccin del ADN tumoral circulante en la sangre, esto proporciona una alternativa menos invasiva a las biopsias tradicionales, siendo una alternativa diagnstica de mayor eficacia y seguridad.

Las perspectivas de la genmica son elevadas, segn Bien, Sato, Kazuhiro. (42), Chen, L y col. (43) y Xia, Ch y col. (45) se pretende qu ocurra un avance altamente significativo en la medicina de acuerdo con la investigacin, las reas de mejora seran las ediciones genticas, farmacogenmica en la prctica clnica, epidemiologa gentica ir deteccin de enfermedades emergentes. As mismo Pattan, A y col. (58) indicaron que CRISPR-Cas9 ha revolucionado la edicin gentica, permitiendo a los cientficos modificar genes con la precisin sin precedentes, as es como se est aumentando la precisin y seguridad tras intervenciones genticas, haciendo posible la correccin gentica especfica sin causar daos colaterales en el ADN. A diferencia de lo antes mencionado Cho, W y col. (59) sealan que se espera que el uso de la genmica permite identificar y desarrollar inmunoterapia personalizada que mejoren la respuesta inmunitaria contra tumores malignos.

El anlisis completo de este estudio ha permitido sintetizar informacin acerca del genoma humano y sus implicaciones en la salud, identificando el impacto profundo que ha tenido en campos de la salud como lo es la biomedicina, toda la informacin documentada sugiere que el desarrollo de la genmica contina expandindose y mejorando nuestra capacidad de enfrentar desafos mdicos complejos.

 

Conclusiones

         Los avances en las genmica revolucionado el campo de la salud, transformando el diagnstico de enfermedades, debido al desarrollo tecnolgico y la reduccin de los costos en la secuenciacin del ADN.

         La innovacin de la genmica ha permitido facilitar el uso de esta en la prctica clnica, como en la prediccin, tratamiento y prevencin de enfermedades, la investigacin con clulas madre, la farmacogenmica y la secuenciacin del genoma completo.

         Las perspectivas futuras de la genmica son muy prometedoras, con desarrollo esperado en lo que es la edicin de genes segura y precisa y la identificacin de enfermedades emergentes, hoy estos avances tienen un potencial para transformar la medicina, y la comprensin de la biologa mejorando los resultados de salud a nivel global.

 

Referencias

      1.            World Health Organization. Genomics - Global [Internet]. [citado 28 de junio de 2024]. Disponible en: https://www.who.int/health-topics/genomics

      2.            Paneque M, Liehr T, Serra Juh C, Moog U, Melegh B, Carreira I. The need for recognition of core professional groups in genetics healthcare services in Europe. Eur J Hum Genet. junio de 2022;30(6):639-40.

      3.            McNeill A. Whats new in genetics in June 2022? Eur J Hum Genet. junio de 2022;30(6):633-4.

      4.            Klimontov VV, Koshechkin KA, Orlova NG, Sekacheva MI, Orlov YL. Medical Genetics, Genomics and Bioinformatics2022. Int J Mol Sci. 18 de mayo de 2023;24(10):8968.

      5.            Manolio TA, Narula J, Bult CJ, Chisholm RL, Deverka PA, Ginsburg GS, et al. Genomic Medicine Year in Review: 2022. Am J Hum Genet. 1 de diciembre de 2022;109(12):2101-4.

      6.            Brody B. JNJ.com. 2023 [citado 28 de junio de 2024]. Harnessing the human genome is the future of healthcareand Johnson & Johnson is helping lead the way. Disponible en: https://www.jnj.com/innovation/human-genome-healthcare-jnj-forefront

      7.            Lovell JT, Grimwood J. The first complete human genome. Nature. junio de 2022;606(7914):468-9.

      8.            Kallen AN. Chapter 1 - Basic genetics: mitosis, meiosis, chromosomes, DNA, RNA, and beyond. En: Garca-Velasco JA, Seli E, editores. Human Reproductive Genetics [Internet]. Academic Press; 2020 [citado 29 de julio de 2024]. p. 3-16. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128165614000016

      9.            Wei W, Schon KR, Elgar G, Orioli A, Tanguy M, Giess A, et al. Nuclear-embedded mitochondrial DNA sequences in 66,083 human genomes. Nature. noviembre de 2022;611(7934):105-14.

  10.            Sabharwal A, Kar B. Chapter 19 - Post-transcriptional regulation of genes and mitochondrial disorder. En: Jain BP, Goswami SK, Sharma T, editores. Post-Transcriptional Gene Regulation in Human Disease [Internet]. Academic Press; 2022 [citado 29 de julio de 2024]. p. 343-64. (Translational Epigenetics; vol. 32). Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780323913058000089

  11.            Amaral P, Carbonell-Sala S, De La Vega FM, Faial T, Frankish A, Gingeras T, et al. The status of the human gene catalogue. ArXiv. 24 de marzo de 2023;arXiv:2303.13996v1.

  12.            Yehia L, Eng C. Genetics and genomics in healthcare: the future is now. Singapore Medical Journal. enero de 2023;64(1):4.

  13.            Mahmoud M, Harting J, Corbitt H, Chen X, Jhangiani SN, Doddapaneni H, et al. Closing the gap: Solving complex medically relevant genes at scale. medRxiv. 18 de marzo de 2024;2024.03.14.24304179.

  14.            Karczewski KJ, Francioli LC, Tiao G, Cummings BB, Alfldi J, Wang Q, et al. The mutational constraint spectrum quantified from variation in 141,456 humans. Nature. mayo de 2020;581(7809):434-43.

  15.            Chiarella P, Capone P, Sisto R. Contribution of Genetic Polymorphisms in Human Health. International Journal of Environmental Research and Public Health [Internet]. enero de 2023 [citado 4 de julio de 2024];20(2). Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9858723/

  16.            KIANI AK, BONETTI G, DONATO K, KAFTALLI J, HERBST KL, STUPPIA L, et al. Polymorphisms, diet and nutrigenomics. J Prev Med Hyg. 17 de octubre de 2022;63(2 Suppl 3):E125-41.

  17.            Takayama J, Tadaka S, Yano K, Katsuoka F, Gocho C, Funayama T, et al. Construction and integration of three de novo Japanese human genome assemblies toward a population-specific reference. Nat Commun. 11 de enero de 2021;12(1):226.

  18.            Wimalarathna NA, Wickramasuriya AM, Metschina D, Cauz-Santos LA, Bandupriya D, Ariyawansa KGSU, et al. Genetic diversity and population structure of Piper nigrum (black pepper) accessions based on next-generation SNP markers. PLOS ONE. 26 de junio de 2024;19(6):e0305990.

  19.            Ibaez K, Polke J, Hagelstrom RT, Dolzhenko E, Pasko D, Thomas ERA, et al. Whole genome sequencing for the diagnosis of neurological repeat expansion disorders in the UK: a retrospective diagnostic accuracy and prospective clinical validation study. Lancet Neurol. marzo de 2022;21(3):234-45.

  20.            Slavich GM, Mengelkoch S, Cole SW. Human social genomics: Concepts, mechanisms, and implications for health. Lifestyle Medicine. 2023;4(2):e75.

  21.            Benton ML, Abraham A, LaBella AL, Abbot P, Rokas A, Capra JA. The influence of evolutionary history on human health and disease. Nat Rev Genet. mayo de 2021;22(5):269-83.

  22.            Manolio TA, Rowley R, Williams MS, Roden D, Ginsburg GS, Bult C, et al. Opportunities, Resources, and Techniques for Implementing Genomics in Clinical Care. Lancet. 10 de agosto de 2019;394(10197):511-20.

  23.            Wiley K, Findley L, Goldrich M, Rakhra-Burris TK, Stevens A, Williams P, et al. A research agenda to support the development and implementation of genomics-based clinical informatics tools and resources. J Am Med Inform Assoc. 29 de abril de 2022;29(8):1342-9.

  24.            Khoury MJ, Bowen S, Dotson WD, Drzymalla E, Green RF, Goldstein R, et al. Health equity in the implementation of genomics and precision medicine: A public health imperative. Genet Med. agosto de 2022;24(8):1630-9.

  25.            Kerr K, McKenna C, Heggarty S, Bailie C, McMullan J, Crowe A, et al. A Formative Study of the Implementation of Whole Genome Sequencing in Northern Ireland. Genes (Basel). 21 de junio de 2022;13(7):1104.

  26.            Santos Simarro F. Advances in clinical genetics and its current challenges. An Pediatr (Engl Ed). octubre de 2022;97(4):281.e1-281.e5.

  27.            National Academies of Sciences E, Division H and M, Services B on HC, Forum NCP, Policy B on HS, Health R on G and P, et al. Improving Health Through Genomics. En: Realizing the Potential of Genomics across the Continuum of Precision Health Care: Proceedings of a Workshop [Internet]. National Academies Press (US); 2023 [citado 2 de julio de 2024]. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK592652/

  28.            Meredith LW, Aboualy M, Ochola R, Okwarah P, Ozel M, Abubakar A, et al. Key aspects defining the development and implementation of a regional genomic surveillance strategy for the Eastern Mediterranean Region. Influenza Other Respir Viruses. 18 de octubre de 2023;17(10):e13205.

  29.            Manolio TA, Bult CJ, Chisholm RL, Deverka PA, Ginsburg GS, Goldrich M, et al. Genomic Medicine Year in Review: 2020. Am J Hum Genet. 3 de diciembre de 2020;107(6):1007-10.

  30.            Bick AG, Metcalf GA, Mayo KR, Lichtenstein L, Rura S, Carroll RJ, et al. Genomic data in the All of Us Research Program. Nature. marzo de 2024;627(8003):340-6.

  31.            Brlek P, Bulić L, Bračić M, Projić P, karo V, Shah N, et al. Implementing Whole Genome Sequencing (WGS) in Clinical Practice: Advantages, Challenges, and Future Perspectives. Cells. enero de 2024;13(6):504.

  32.            Gaff CL, M. Winship I, M. Forrest S, P. Hansen D, Clark J, M. Waring P, et al. Preparing for genomic medicine: a real world demonstration of health system change. npj Genomic Med. 2020;2(1):1-9.

  33.            Green ED, Gunter C, Biesecker LG, Di Francesco V, Easter CL, Feingold EA, et al. Strategic vision for improving human health at The Forefront of Genomics. Nature. octubre de 2020;586(7831):683-92.

  34.            Roberts MC, Fohner AE, Landry L, Olstad DL, Smit AK, Turbitt E, et al. Advancing precision public health using human genomics: examples from the field and future research opportunities. Genome Medicine. 1 de junio de 2021;13(1):97.

  35.            Khoury MJ, Holt KE. The impact of genomics on precision public health: beyond the pandemic. Genome Medicine. 23 de abril de 2021;13(1):67.

  36.            Singh V, Pandey S, Bhardwaj A. From the reference human genome to human pangenome: Premise, promise and challenge. Front Genet [Internet]. 10 de noviembre de 2022 [citado 2 de julio de 2024];13. Disponible en: https://www.frontiersin.org/journals/genetics/articles/10.3389/fgene.2022.1042550/full

  37.            Oehler JB, Wright H, Stark Z, Mallett AJ, Schmitz U. The application of long-read sequencing in clinical settings. Hum Genomics. 8 de agosto de 2023;17:73.

  38.            Kabata F, Thaldar D. The human genome as the common heritage of humanity. Front Genet [Internet]. 7 de noviembre de 2023 [citado 2 de julio de 2024];14. Disponible en: https://www.frontiersin.org/journals/genetics/articles/10.3389/fgene.2023.1282515/full

  39.            Roach JC, Freidin MB. Insights in human and medical genomics: 2022. Front Genet. 25 de septiembre de 2023;14:1287894.

  40.            Roberts AM, DiStefano MT, Riggs ER, Josephs KS, Alkuraya FS, Amberger J, et al. Towards robust clinical genome interpretation: developing a consistent terminology to characterize disease-gene relationships - allelic requirement, inheritance modes and disease mechanisms. medRxiv. 3 de abril de 2023;2023.03.30.23287948.

  41.            Sawai T, Hatta T, Akatsuka K, Fujita M. Human genome editing in clinical applications: Japanese lay and expert attitudes. Front Genet [Internet]. 17 de agosto de 2023 [citado 2 de julio de 2024];14. Disponible en: https://www.frontiersin.org/journals/genetics/articles/10.3389/fgene.2023.1205092/full

  42.            Sato K. History and future perspectives of barley genomics. DNA Research. 1 de agosto de 2020;27(4):dsaa023.

  43.            Chen L, Xu J, Sun X, Xu P. Research advances and future perspectives of genomics and genetic improvement in allotetraploid common carp. Reviews in Aquaculture. 2022;14(2):957-78.

  44.            Wang H. The Present and Future Perspective of Deep Learning in Genomics. En: Proceedings of the 2021 13th International Conference on Bioinformatics and Biomedical Technology [Internet]. New York, NY, USA: Association for Computing Machinery; 2021 [citado 2 de julio de 2024]. p. 141-6. (ICBBT 21). Disponible en: https://doi.org/10.1145/3473258.3473280

  45.            Xia C, Qiu A, Wang M, Liu T, Chen W, Chen X. Current Status and Future Perspectives of Genomics Research in the Rust Fungi. International Journal of Molecular Sciences. enero de 2022;23(17):9629.

  46.            Akintunde O, Tucker T, Carabetta VJ. The evolution of next-generation sequencing technologies. ArXiv. 15 de mayo de 2023;arXiv:2305.08724v1.

  47.            Snchez-Valle J, Valencia A. Molecular bases of comorbidities: present and future perspectives. Trends in Genetics. 1 de octubre de 2023;39(10):773-86.

  48.            Singh K, Gupta MK, Kumar A. DNA Sequencing: The Future Perspective. En: Bansal HO, Ajmera PK, Joshi S, Bansal RC, Shekhar C, editores. Next Generation Systems and Networks. Singapore: Springer Nature; 2023. p. 155-62.

  49.            Pirmohamed M. Pharmacogenomics: current status and future perspectives. Nat Rev Genet. junio de 2023;24(6):350-62.

  50.            Bianconi I, Aschbacher R, Pagani E. Current Uses and Future Perspectives of Genomic Technologies in Clinical Microbiology. Antibiotics (Basel). 30 de octubre de 2023;12(11):1580.

  51.            Ghoussaini M, Nelson MR, Dunham I. Future prospects for human genetics and genomics in drug discovery. Current Opinion in Structural Biology. 1 de junio de 2023;80:102568.

  52.            Basharat S, Smith A, Darvesh N, Rader T. 2023 Watch List: Top 10 Precision Medicine Technologies and Issues: CADTH Horizon Scan [Internet]. Ottawa (ON): Canadian Agency for Drugs and Technologies in Health; 2023 [citado 2 de julio de 2024]. (CADTH Horizon Scans). Disponible en: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK596300/

  53.            Jobanputra V, Schroeder B, Rehm HL, Shen W, Spiteri E, Nakouzi G, et al. Advancing access to genome sequencing for rare genetic disorders: recent progress and call to action. npj Genom Med. 27 de marzo de 2024;9(1):1-3.

  54.            Lee Y, Oh Y, Lee SH. Recent advances in genome engineering by CRISPR technology. BMB Rep. 31 de enero de 2024;57(1):12-8.

  55.            Nurk S, Koren S, Rhie A, Rautiainen M, Bzikadze AV, Mikheenko A, et al. The complete sequence of a human genome. Science. abril de 2022;376(6588):44-53.

  56.            Emes RD, Pirooznia M, Zou Q, Pellegrini M. Editorial: Insights in computational genomics: 2022. Front Genet. 24 de julio de 2023;14:1256011.

  57.            Saunders G, Baudis M, Becker R, Beltran S, Broud C, Birney E, et al. Leveraging European infrastructures to access 1 million human genomes by 2022. Nat Rev Genet. noviembre de 2019;20(11):693-701.

  58.            Pattan V, Kashyap R, Bansal V, Candula N, Koritala T, Surani S. Genomics in medicine: A new era in medicine. World J Methodol. 20 de septiembre de 2021;11(5):231-42.

  59.            Cho WC, Prez-Tur J, Giugno R, Pirooznia M, Boris-Lawrie K, Greenbaum D, et al. Editorial: 10 years of Frontiers in genetics: past discoveries, current challenges and future perspectives. Front Genet [Internet]. 5 de mayo de 2023 [citado 2 de julio de 2024];14. Disponible en: https://www.frontiersin.org/journals/genetics/articles/10.3389/fgene.2023.1192071/full

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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