Descubren un tesoro genético oculto en la diversidad humana

Los datos del programa estadounidense All of Us han permitido descubrir varias variantes genéticas nuevas implicadas en la diabetes tipo 2 y podrían ayudar a identificar riesgos de enfermedades genéticas. También constituyen un avance importante en la diversidad de las poblaciones representadas.

Un programa de EE.UU. que busca mejorar la salud de las personas analizando sus genomas y sus historias clínicas ha empezado a dar frutos, informa la revista Nature en un documentado artículo.

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Los científicos del programa All of Us, dirigido por los Institutos Nacionales de Salud de EE.UU., han analizado los genomas de hasta 245.000 personas y han encontrado más de 275 millones de variantes genéticas nuevas, de las cuales unas 150 podrían estar relacionadas con la diabetes tipo 2.

El trabajo también ha revelado las carencias de la investigación genética sobre las poblaciones no blancas.

Los resultados de todo este trabajo se han publicado este mes en un conjunto de artículos aparecidos en Nature, Communications Biology y Nature Medicine.

Tesoro genético

El programa All of Us, que ha recibido más de 3.100 millones de dólares hasta la fecha, tiene previsto elaborar perfiles de salud detallados de un millón de personas en Estados Unidos para finales de 2026, con la finalidad de ampliar la diversidad en los genomas disponibles para la investigación.

El programa comenzó a inscribir a personas en 2018, y publicó su primer tramo de datos - unos 100.000 genomas completos - en 2022. En abril de 2023, había inscrito a 413.000 participantes anónimos, el 46% de los cuales pertenecen a un grupo racial o étnico minoritario, y había compartido casi 250.000 genomas.

El conjunto de datos de All of Us es "un tesoro genético”, sobre todo de genomas afroamericanos, hispanos y latinoamericanos, que faltan en la gran mayoría de los recursos de biobancos a gran escala y en los consorcios de genómica, según los científicos.

Datos reveladores

El equipo de All of Us analizó los genomas de más de 200.000 participantes, de los cuales el 54% eran de ascendencia no europea, y encontró 147 variantes genéticas que podrían estar relacionadas con la diabetes tipo 2. De ellas, 111 no se habían identificado anteriormente, y 36 eran específicas de grupos no europeos.

Estas variantes podrían ayudar a explicar por qué algunas personas tienen un mayor riesgo de desarrollar la enfermedad que otras, y podrían conducir al desarrollo de nuevos tratamientos o estrategias de prevención.

Nuevas variantes

El estudio utilizó los datos de All of Us para identificar también más de 275 millones de variantes genéticas, de las cuales el 90% no se habían descrito antes.

Estas variantes podrían ser útiles para estudiar la función de los genes y las regiones no codificantes del genoma, así como para comprender la historia evolutiva de las poblaciones humanas.

Los investigadores también descubrieron que el conjunto de datos de All of Us es más representativo de la diversidad genética mundial que otros conjuntos de datos de referencia, como el Proyecto 1000 Genomas, que contiene los genomas de 2.504 personas de 26 poblaciones.

Limitaciones a tener en cuenta

Los estudios de All of Us han revelado asimismo algunas de las limitaciones de la investigación genética actual. Por ejemplo, el referido estudio publicado en Nature Medicine descubrió que los algoritmos de aprendizaje automático que predicen la edad biológica de una persona a partir de su ADN funcionan peor en las poblaciones no europeas que en las europeas, lo que sugiere que estos modelos están sesgados por los datos de entrenamiento (propios de la IA) disponibles.

Por último, el estudio publicado en Communications Biology mostró que los métodos estándar para estimar el origen geográfico de una persona a partir de su genoma pueden ser inexactos o engañosos cuando se aplican a poblaciones mixtas o subrepresentadas.

Un recurso en crecimiento

Los investigadores de All of Us esperan que el conjunto de datos se vuelva aún más valioso a medida que se añadan más participantes y más tipos de datos.

El programa tiene previsto recopilar datos de salud electrónicos, registros de medicamentos, datos de dispositivos portátiles y muestras de sangre y orina de los participantes, así como realizar encuestas sobre sus estilos de vida y sus experiencias sanitarias. Estos datos podrían ayudar a correlacionar los rasgos genéticos con los resultados de salud y a identificar factores ambientales y sociales que influyen en la salud.

Otra forma de hacer ciencia

El programa también tiene previsto ampliar el acceso a los datos a más investigadores. Actualmente, sólo los investigadores afiliados a instituciones académicas o sanitarias de EE.UU. pueden solicitar el acceso, y deben cumplir una serie de requisitos éticos y de seguridad.

Pero el programa está trabajando para permitir el acceso a investigadores de otros países y sectores, así como a los propios participantes.

Los investigadores que ya han utilizado los datos de All of Us dicen que el programa está cumpliendo su promesa de democratizar la investigación genética y mejorar la salud de las poblaciones marginadas, y consideran por último que va a cambiar la forma en que se hace ciencia.

Referencias

Genomic data in the All of Us Research Program. The All of Us Research Program Genomics Investigators. Nature (2024). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-023-06957-x

Genetic drivers of heterogeneity in type 2 diabetes pathophysiology. Ken Suzuki et al. Nature (2024). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-024-07019-6

The frequency of pathogenic variation in the All of Us cohort reveals ancestry-driven disparities. Eric Venner et al. Communications Biology volume 7, Article number: 174 (2024). DOI:https://doi.org/10.1038/s42003-023-05708-y

Selection, optimization and validation of ten chronic disease polygenic risk scores for clinical implementation in diverse US populations. Niall J. Lennon et al. Nature Medicine volume 30, pages 480–487 (2024). DOI:https://doi.org/10.1038/s41591-024-02796-z