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El genoma humano
El ADN es el lenguaje de la vida.
Tu ADN está hecho de una larga y única secuencia de aproximadamente 6 mil millones de bases químicas representadas por las letras A, C, G y T. La totalidad del ADN de uno, cada una de estas miles de millones de letras, se conoce como el "genoma".
Todos los organismos, incluidos los humanos, las moscas de la fruta, las vacas y los peces, comienzan a partir del ADN.
Si todos los animales comienzan como ADN, entonces, ¿cómo somos todos únicos? Es porque no todas las especies tienen la misma secuencia exacta de letras de ADN en sus genomas. Por ejemplo, los seres humanos y los perros comparten 94% de su ADN. Es ese 6% lo que marca la diferencia (1).
¿Y entre los humanos? Aunque tu genoma es esencialmente el mismo que el de cualquier otra persona, hay un promedio de alrededor de 30 millones de letras de ADN que difieren entre las personas. Esto significa que los genomas de dos individuos generalmente difieren en alrededor del 0.5% (2).
Estas 30 millones de letras, llamadas variantes, ayudan a explicar tu singularidad, incluidos tus riesgos de enfermedad y disposiciones de rasgos, desde riesgos específicos de cáncer hasta la severidad de las alergias.
La misión principal de Nucleus es ver cómo las variantes en tu genoma ayudan a dar forma a quién eres para que puedas vivir una vida más saludable y más informada. Vamos a profundizar.
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¿Qué son las variantes y cómo funcionan?
Lo primero que hay que notar es que las variantes no se crean todas por igual: cada una tiene una magnitud de efecto diferente. Podemos dividir las variantes en tres categorías generales: causales, de alto efecto y comunes.
Tipo de variante #1: Variantes causales
Si tienes una variante causal, tienes la enfermedad o rasgo.
Algunas variantes son causales. Estas variantes son totalmente responsables de si una persona desarrolla una enfermedad o rasgo. A menudo denominadas "variante patogénica", esto generalmente se refiere a una diferencia en el ADN que puede causar de manera unilateral una característica.
Veamos a nuestros amigos, Karl y Maya, para ilustrar cómo funcionan las variantes.
Un día, mientras paseaban por el parque, una araña radiactiva de repente saltó de un árbol y mordió a Karl y Maya. Ninguno de ellos se convirtió en un superhéroe (desafortunadamente, no era ese tipo de araña), pero desarrollaron algunas variantes de ADN.
La variante en el ADN de Karl, desafortunadamente, le causó desarrollar un trastorno llamado deficiencia congénita de sucrasa-isomaltasa (CSID). Karl no puede comer fruta nuevamente sin arriesgarse a sufrir dolores abdominales severos y otros problemas.
Si no fuera un personaje de dibujos animados, Karl probablemente habría heredado esta variante causal del CSID de sus padres. Otras enfermedades monogénicas como el CSID incluyen fibrosis quística, enfermedad de Tay-Sachs y anemia de células falciformes.
He aquí el asunto: Las variantes causales, aunque poderosas en su impacto, son bastante raras. No causan muchas de las enfermedades de las que probablemente has oído hablar.
La mayoría de las variantes de ADN, a diferencia de las variantes causales, influyen pero no garantizan el desarrollo de enfermedades y rasgos. Estas se pueden dividir en variantes de alto efecto y variantes comunes.
Tipo de variante #2: Variantes de alto efecto
A diferencia de Karl, nuestra amiga Maya no desarrolló una variante causal. Desarrolló varias variantes diferentes, ninguna de las cuales era causal.
El primer tipo fueron las variantes de alto efecto. Estas variantes tienen un efecto significativamente alto en sus riesgos de enfermedad y disposiciones de rasgos. Pero no causan por sí solas, como lo hacen las variantes causales.
Un ejemplo bien conocido de variantes de alto efecto son las que se encuentran en el BRCA1 gen. Una variante BRCA1 no causa cáncer de mama, pero aumenta significativamente el riesgo de desarrollar la enfermedad. Así que las variantes de alto efecto contribuyen significativamente, pero no causan, enfermedades y rasgos.
Tipo de variante #3: Variantes comunes
La segunda clase de variante que tiene Maya son las variantes comunes.
Estas variantes tienen pequeños efectos en sus enfermedades y rasgos, y tienden a ser más comunes en comparación con las variantes de alto efecto.
Una de estas variantes no afectará significativamente su disposición hacia una enfermedad o rasgo. Pero varias de ellas trabajando en combinación pueden tener un impacto significativo. Tienes que considerar las variantes comunes en conjunto, viendo cómo, junto con cualquier variante de alto efecto, te disponen colectivamente hacia una característica.
Así que, Karl desarrolló una variante única que le causó obtener CSID. Sin embargo, las variantes de Maya trabajan colectivamente para afectar múltiples aspectos de su salud y personalidad, ya sea predisponiéndola a enfermedades como la diabetes tipo 2, o influyendo en características como su fuerza muscular o su inclinación a asumir riesgos.
En realidad, las personas no solo tienen una variante causal, de alto efecto, o variantes comunes. Pueden tener una mezcla de las tres.
De características monogénicas a poligénicas
Aquí está la moraleja de la fábula de Karl, Maya y la araña: La mayoría de las variantes del ADN trabajan juntas para dar forma a tus características. Por lo general, no es una sola variante la que causa una característica.
Las enfermedades y rasgos familiares como los cánceres, las enfermedades del corazón, la altura o la extraversión son productos de muchas de estas variantes comunes, o una mezcla de variantes de alto efecto y comunes que influyen colectivamente en tus riesgos y rasgos. Este tipo de características se llaman "poligénicas."
Pero cuando se trata de características poligénicas, la genética no es el destino: tu estilo de vida, antecedentes familiares, factores clínicos y el entorno también son variables importantes a considerar.
Ahora podrías tener curiosidad por descubrir qué variantes hay en tu ADN.
¡Bueno, ahora puedes averiguarlo!
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Prueba de tu ADN: Genotipificación tradicional vs. secuenciación del genoma completo
Para empezar, tendrías que hacerte una prueba de ADN para ver qué variantes tienes.
Actualmente, la mayoría de las empresas de pruebas genéticas para consumidores utilizan una tecnología de prueba llamada genotipado. Sin embargo, el genotipado solo captura un pequeño subconjunto de tus variantes, limitando severamente el análisis genético que se puede proporcionar. En lugar de analizar todas las letras de ADN posibles en el genoma de uno, el genotipado solo examina alrededor de 700,000. Y casi todas las 700,000 variantes que el genotipado captura son en realidad variantes comunes.
Esto significa que un promedio de 30 millones de letras que afectan tus riesgos de enfermedad y disposiciones de rasgos quedan sin contar en este tipo de prueba genética. ¡Esto incluye la omisión de casi todas las variantes de alto efecto y causales! Básicamente, se está observando solo una pequeña porción de tu genoma.
La genotipificación tiene cierto valor. Por eso, los clientes de Nucleus pueden cargar sus datos genéticos de otra compañía de pruebas genéticas del consumidor en nuestra plataforma. Sin embargo, para obtener el máximo provecho de los datos genotipados, debes considerar el impacto combinado de las variantes comunes.
Por eso, durante varios años, nuestros científicos desarrollaron algoritmos innovadores llamados puntuaciones poligénicas que combinan hasta un millón de estas variantes comunes en un número que evalúa tu predisposición a una gran variedad de enfermedades y rasgos. También las llamamos puntuaciones genéticas comunes, porque te indican tus riesgos de enfermedad o predisposiciones a rasgos según el efecto de las variantes comunes en tu genoma.
Queremos asegurarnos de que la instantánea parcial de información del ADN que ya puedes tener te proporcione la mayor cantidad posible de información útil sobre tu salud y rasgos. Estamos orgullosos de que nuestras innovadoras puntuaciones genéticas comunes hacen precisamente eso.
Entonces, si deseas experimentar un análisis genético más completo y mejor, te invitamos a subir tu ADN y comenzar tu experiencia en Nucleus.
Dicho esto, hay más en el análisis genético que simplemente mirar esta pequeña instantánea de ADN. La secuenciación de genoma completo, a diferencia de la genotipificación, es una tecnología de prueba genética que captura casi toda tu información de ADN, incluyendo todas las variantes de alto efecto y causales. Esto hace que la secuenciación de genoma completo sea más completa que prácticamente cualquier otra prueba genética del consumidor y clínica disponible en el mercado.
Las personas que secuencien sus genomas completos en Nucleus recibirán una evaluación extensa de su salud y predisposiciones a rasgos, junto con los pasos personalizados apropiados.
Para ilustrar la diferencia entre la genotipificación y la secuenciación del genoma completo, volvamos a nuestro amigo Karl por un segundo.
Karl probablemente está preocupado por los posibles efectos de la picadura de una araña radiactiva en su ADN. Pero si opta por una prueba de genotipificación simple de un sitio web típico de pruebas genéticas para consumidores, esa prueba mostraría que Karl está bien.
Mientras tanto, Maya también está preocupada por la mordedura de araña porque ha escuchado que la exposición a la radiactividad puede aumentar el riesgo de cáncer. Así que también ha optado por una prueba de genotipado de una conocida empresa de pruebas genéticas para consumidores para determinar si ha aumentado su riesgo de cáncer de mama.
Lo que Maya no sabe es que hay más de 23,000 variantes de alto efecto posibles que pueden aumentar significativamente su riesgo de desarrollar cáncer de mama. Y algunas pruebas de genotipificación verifican al menos tres de ellas. ¡Tres de 23,000! Esto significa que con una prueba de genotipificación, Maya puede tener un alto riesgo de desarrollar cáncer de mama y, desgraciadamente, no tener idea.
Esto es un asunto serio. Afortunadamente, después de obtener la secuenciación del genoma completo integral de Nucleus, Karl y Maya pueden ver los efectos completos de sus variantes, y no solo una pequeña instantánea.
Una breve explicación de las variantes
Los genes producen proteínas, que están compuestas de moléculas llamadas aminoácidos. Estas proteínas realizan diversas funciones en todo su cuerpo. Las variantes de alto efecto y comunes se pueden clasificar en varias categorías, y todas trabajan de diferentes maneras para afectar la producción o función de estas proteínas (4,5,6).
Referencias
1
Ostrander EA, Wayne RK. 🔗 El genoma canino. Genome Res. 2005 Dic;15(12):1706-16. doi: 10.1101/gr.3736605. PMID: 16339369.
2
Levy S, Sutton G, Ng PC, et al. 🔗 “La secuencia del genoma diploide de un individuo humano.” PLoS Biol. 2007 Sep 4;5(10):e254. doi: 10.1371/journal.pbio.0050254. PMID: 17803354.
3
Ségurel L, Bon C. 🔗 Sobre la evolución de la persistencia de lactasa en humanos. Annu Rev Genomics Hum Genet. 31 de agosto de 2017;18:297-319. doi: 10.1146/annurev-genom-091416-035340. Epub 19 de abril de 2017. PMID: 28426286.
4
Clancy, S. (2008) 🔗 Mutación genética. Nature Education 1(1):187
5
🔗 “¿Qué tipo de variantes genéticas son posibles?” MedlinePlus.
6
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