Estudio de asociación de todo el epigenoma
Un estudio de asociación de todo el epigenoma ( EWAS ) es un examen de un conjunto de marcas epigenéticas cuantificables de todo el genoma , como la metilación del ADN , en diferentes individuos para derivar asociaciones entre la variación epigenética y un fenotipo /rasgo particular identificable. Cuando los patrones cambian, como la metilación del ADN en loci específicos , discriminando los casos fenotípicamente afectados de los individuos de control, esto se considera una indicación de que se ha producido una perturbación epigenética asociada, causal o consecuentemente, con el fenotipo. [1]
El epigenoma está gobernado por factores tanto genéticos como ambientales, lo que hace que sea altamente dinámico y complejo. La información epigenética existe en la célula como marcas de histonas y ADN , así como ARN no codificantes . Los patrones de metilación del ADN (ADNm) cambian con el tiempo y varían entre la etapa de desarrollo y el tipo de tejido. El tipo principal de ADNm está en las citosinas dentro de los dinucleótidos CpG que se sabe que están involucrados en la regulación de la expresión génica . Los cambios en el patrón de ADNm se han estudiado ampliamente en enfermedades complejas como el cáncer y la diabetes. [1] En una célula normal, el genoma a granel está altamente metilado en CpG, mientras que las islas CpG(CPI) en las regiones promotoras del gen permanecen altamente desmetiladas. El ADNm aberrante es el tipo más común de anormalidad molecular en las células cancerosas, donde el genoma a granel se "hipometila" globalmente y los CPI en las regiones promotoras se "hipermetilan", lo que generalmente conduce al silenciamiento de los genes supresores de tumores. [2] Más recientemente, los estudios sobre la diabetes han descubierto más evidencia para respaldar un componente epigenético de las enfermedades, incluidas las diferencias en las marcas epigenéticas asociadas a la enfermedad entre gemelos monocigóticos , la creciente incidencia de diabetes tipo 1 en la población general y eventos de reprogramación del desarrollo en que en el útero o en entornos infantiles pueden influir en el resultado de la enfermedad en la edad adulta.[1]
Las modificaciones de histonas postraduccionales incluyen, pero no se limitan a, metilación, acetilación y fosforilación en las colas de histonas centrales. Estas modificaciones postraduccionales son leídas por proteínas que luego pueden modificar el estado de la cromatina en ese locus. [1] La variación epigenética surge de tres formas distintas; puede heredarse y, por lo tanto, estar presente en todas las células del adulto, incluida la línea germinal (un proceso conocido como herencia epigenética transgeneracional) .; un fenómeno controvertido que aún no se ha observado en humanos); puede ocurrir al azar y estar presente en un subconjunto de células en el adulto, cuya cantidad depende de qué tan temprano en el desarrollo ocurra la variación; o puede ser inducida como resultado de factores conductuales o ambientales. [1] EWAS ha asociado previamente cambios en la metilación con varias enfermedades y condiciones complejas que no tienen una epidemiología conocida y, por lo tanto, son cruciales para la identificación de factores epigenéticos que contribuyen o son una consecuencia de la patogénesis de estas enfermedades. [3]
Los estudios retrospectivos comparan individuos no emparentados que caen en dos categorías, controles sin la enfermedad o fenotipo de interés y casos que tienen el fenotipo de interés. Una ventaja de tales estudios es que ya existen muchas cohortes de muestras de casos y controles con datos disponibles de genotipo y expresión que pueden integrarse con datos de epigenoma. Sin embargo, una desventaja es que no pueden determinar si las diferencias epigenéticas son el resultado de diferencias genéticas asociadas a la enfermedad, procesos posteriores a la enfermedad o intervenciones farmacológicas asociadas a la enfermedad. [1]
