El estudio a gran escala permite nuevos conocimientos sobre los trastornos oculares raros

Los datos extensos permiten nuevos conocimientos sobre los trastornos oculares raros. (Imagen proporcionada por Karen Arnott/EMBL-EBI)

Los investigadores analizaron datos de imágenes y genomas del Biobanco del Reino Unido para encontrar información sobre enfermedades raras que afectan al ojo humano. Esto incluye las distrofias retinianas, un grupo de trastornos genéticos que afectan la retina, que también es la principal causa de certificación de ceguera en adultos en edad laboral.

para este estudio,1 Publicado en la revista Genética PLOSLos investigadores se centraron en las células fotorreceptoras (PRC), que son células detectoras de luz que se encuentran en la retina. Se pueden obtener imágenes de estas células de forma no invasiva mediante tomografía de coherencia óptica (OCT), un servicio que ahora ofrecen comúnmente muchos optometristas. Usando datos de imágenes OCT y datos genéticos almacenados en el Biobanco del Reino Unido, los investigadores pudieron crear el estudio asociativo más grande de PRC en todo el genoma.

Atrofia retinal rara

Según un comunicado de prensa, las enfermedades raras de la retina a menudo son causadas por mutaciones genéticas en los genes expresados ​​por los PRC. Estas mutaciones hacen que la retina funcione incorrectamente, lo que resulta en problemas de visión o incluso ceguera. Aunque raras, estas enfermedades individuales son colectivamente la principal causa de ceguera en adultos en edad laboral.

dijo Hannah Courant, PhD, ex alumna del Instituto Europeo de Bioinformática (EMBL-EBI) y becaria postdoctoral en el Centro de Investigación de Proteínas (CPR) de la Fundación Novo Nordisk, Universidad de Copenhague.

«El acceso a esta cantidad masiva de datos fue fundamental para el estudio y nos permitió identificar vínculos genéticos con esta rara atrofia de la retina», dijo Courant. «Este trabajo ha identificado nuevas vías de investigación y ha planteado nuevas preguntas sobre la rara atrofia de la retina».

Vincular genotipo y fenotipo

OCT produce imágenes de alta resolución que se pueden utilizar para identificar las diferentes capas y estructuras dentro de la retina. Estas imágenes se utilizan comúnmente en la clínica para ayudar a diagnosticar trastornos oculares. En este estudio, los investigadores utilizaron imágenes de OCT y la información genética y médica correspondiente de más de 30 000 participantes almacenados en el Biobanco del Reino Unido.

«El Biobanco del Reino Unido es un recurso rico e invaluable con un enorme potencial para hacer posible la medicina genómica», dijo Ewan Burney, PhD, Director General Adjunto del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL). «Hay mucho potencial esperando a ser desatado a partir de los datos almacenados allí, lo que nos permite comprender la biología humana y cómo y cuándo la enfermedad sale mal».

Liderazgo en medicina genómica

Los investigadores realizaron estudios de asociación del genoma completo (GWAS) en datos de biobancos del Reino Unido para buscar diferencias genéticas asociadas con diferencias en el grosor de los estratos de la RPC. Esto los llevó a identificar variaciones genéticas asociadas con el grosor de una o más capas de PRC, incluidas aquellas con asociaciones previas con enfermedades oculares conocidas. Las asociaciones genómicas recién identificadas se almacenan y son accesibles abiertamente a través del catálogo GWAS.

Se sabía que algunas de estas variantes genéticas estaban asociadas con enfermedades oculares, pero sorprendentemente, varias variantes genéticas relativamente comunes estaban cerca de genes que se sabe que causan enfermedades oculares hereditarias cuando funcionan mal. En un caso, los investigadores pudieron explorar cómo grupos de variantes comunes cerca de genes que se sabe que están involucrados en enfermedades oculares raras alteran la estructura de la retina. Esto brinda más confianza al observar grupos específicos de enfermedades raras para ver cómo estas variantes comunes específicas pueden afectar la enfermedad.

Además, Omar Mahro, PhD, profesor de neurociencias de la retina en el University College London y consultor oftalmólogo en el Moorfields Eye Hospital, señaló que el análisis bioinformático sistemático de conjuntos de datos de participantes a gran escala está impulsando el futuro de la medicina genómica.

«El acceso a estos datos y la capacidad de establecer estas conexiones entre los fenotipos de la enfermedad y la variación genética abrirán muchas oportunidades nuevas para el diagnóstico de enfermedades y nuevas terapias», dijo Mahro.

referencia

1 Hannah Courant, Thomas W. Fitzgerald, Praveen J. Patel, Anthony P. Khawaja, Consorcio de Biobancos de Ojos y Visión del Reino Unido, Andrew R Webster, Omar A. Mahro y Ewan Birney. El análisis a nivel subcelular de la diversidad genética común en la capa de fotorreceptores identifica la continuidad entre la enfermedad rara y la variación común. Genética PLOS. Publicado el 27 de febrero de 2023. Consultado el 9 de marzo de 2023. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010587