Un estudio de asociación de todo el genoma revela genes potenciales detrás de la enfermedad diverticular

Más de la mitad de los adultos en el hemisferio occidental mayores de 40 años tienen pequeñas bolsas abultadas dentro del intestino conocidas como divertículos. Causado por el debilitamiento del revestimiento exterior del intestino, estas bolsas suelen ser inofensivas.

Pero para algunos estas bolsas pueden inflamarse o infectarse dolorosamente, requiriendo tratamiento con antibióticos - o, en casos graves, cirugía para extirpar el colon. En el presente, nadie sabe qué causa la diverticulosis (la formación de esas bolsas) o la diverticulitis (inflamación de las bolsas).

Lillias Maguire, MARYLAND., un cirujano colorrectal en Michigan Medicine, no estaba satisfecho con las explicaciones típicas de la enfermedad inflamatoria común, que causa más de 200, 000 ingresos hospitalarios cada año en los Estados Unidos.

"La sospecha predominante era que estaba causada por la dieta, "Dice Maguire." Se pensó que la diverticulitis podría estar relacionada con el bajo contenido de fibra, ya que las personas que consumen una dieta occidental típica están relativamente estreñidas.

"Sin embargo, cuando miras más de cerca, esta explicación no parece cambiar ".

Los estudios han demostrado que la diverticulitis tiende a heredarse, dice Maguire, con gemelos idénticos que muestran más similitudes en su probabilidad de desarrollar la enfermedad que los gemelos fraternos. Esto apunta a un probable componente genético.

Para descubrir mas, se acercó a Elizabeth Speliotes, MARYLAND., Doctor., un profesor asistente de gastroenterología, medicina Interna, y medicina computacional y bioinformática que ha estado muy involucrada en estudios genéticos de múltiples estados patológicos diferentes.

Speliotes asesoró a Maguire a través de un estudio de asociación de todo el genoma para buscar genes subyacentes a la afección. El estudio se publica en la revista Genética de la naturaleza .

Análisis a gran escala

Estudios de asociación de genoma completo, o GWAS, son una herramienta relativamente nueva y poderosa para analizar la genética de condiciones complejas que tienen un componente genético y ambiental y no se transmiten directamente de padres a hijos.

Estos estudios se basan en la disponibilidad de grandes colecciones de genomas, y los más grandes, el mejor.

"No hay forma de realizar un verdadero GWAS en una cohorte de 1, 000 o incluso 5, 000 personas simplemente porque el genoma es tan grande, "dice Maguire.

Afortunadamente, tal colección existe en forma de UK Biobank, que contiene la información genética y médica de más de 500, 000 personas entre 40 y 69 años. Es un recurso sin precedentes al que los científicos de todo el mundo recurren en un intento por descubrir la genética detrás de enfermedades comunes como las enfermedades cardíacas. cáncer y demencia.

En este caso, los datos tenían potencial. "A través de registros médicos, sabemos que alrededor de 28, 000 personas en el Biobanco del Reino Unido fueron admitidas por diverticulitis, "Dice Maguire. Con la ayuda del laboratorio de Speliotes, comparó a esas personas con una cohorte de aproximadamente 31, 000 personas de la Iniciativa de Genómica de Michigan en la U-M.

El objetivo:encontrar variantes genéticas comunes que puedan identificar los genes potenciales detrás de la enfermedad. "En un GWAS, buscamos variantes en los genomas exclusivos de individuos que estén asociados con genes, "Dice Maguire." No necesariamente identifican mutaciones genéticas, pero nos señalan una región del genoma que tiene varios genes cercanos ".

Haciendo nuevas conexiones

Utilizando la muestra del Biobanco del Reino Unido, los investigadores encontraron 42 ubicaciones que estaban asociadas con 99 genes de interés. Atribuyen a la gran muestra de personas el haber ayudado a identificar tantas ubicaciones.

"Luego realizamos una prueba estadística masiva para ver qué variantes resultan fuertemente asociadas con la diverticulitis, "Dice Maguire.

Pero eso no significa que los 42 sean necesariamente significativos. El gran tamaño de la muestra significa que algunos loci están destinados a ser solo ruido, ella agrega.

Cuando compararon los 42 loci del Biobanco del Reino Unido con la muestra de la Iniciativa de Genómica de Michigan, ocho resultaron comunes entre los dos grupos.

"Cuando vemos la replicación de loci entre poblaciones, nos hace sentir más seguros de que existe una fuerte correlación, "Dice Maguire.

¿Qué es interesante? sin embargo, es con lo que están asociados los genes que identificaron.

En el contexto de la diverticulitis, "los genes que vimos parecían tener sentido, ", dice Maguire." Identificamos genes para las células del tejido conectivo, vías que sabemos que están asociadas con otros tejidos conectivos, hernia, y otras enfermedades como las enfermedades vasculares aneurismáticas que también están relacionadas con el tejido conectivo. Vemos esto y empezamos a pensar 'OK, estamos logrando algo bueno ".

Los hallazgos informan el futuro

El análisis ofrece información nueva y útil sobre la diverticulitis. Treinta y nueve de los loci que encontró el equipo de Maguire nunca antes habían sido identificados.

Maguire cree que tienen el potencial de servir como punto de partida para explicar finalmente los orígenes de esta enfermedad.

"Quizás investigando algunos de nuestros objetivos, es posible que tengamos una respuesta sobre por qué ocurre esta enfermedad y desarrollemos un medicamento o terapia que funcione mucho mejor que simplemente extirpar una parte del colon o administrar a las personas ciclos recurrentes de antibióticos, " ella dice.

Ninguno de estos descubrimientos los investigadores saben, sería posible sin biobancos.

"Las personas que tuvieron la previsión de establecer y participar en la Iniciativa de Genómica de Michigan han proporcionado y están cultivando este increíble recurso que nos permitirá hacer muchos más estudios para comprender realmente lo que les está sucediendo a las personas, no solo con diverticulitis sino con otras enfermedades, ella dice. "Esto es solo el comienzo".

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