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La "secuenciación del genoma" vuelve a dirigir aquí. Para la secuenciación únicamente de ADN, consulte Secuenciación de ADN .
Los electroferogramas se utilizan comúnmente para secuenciar porciones de genomas. [1]
Una imagen de los 46 cromosomas que componen el genoma diploide del hombre humano. ( No se muestra el cromosoma mitocondrial ).

La secuenciación del genoma completo ( WGS ), también conocida como secuenciación del genoma completo , secuenciación del genoma completo o secuenciación del genoma completo , es el proceso de determinar la totalidad, o casi la totalidad, de la secuencia de ADN del genoma de un organismo en un solo momento. [2] Esto implica secuenciar todo el ADN cromosómico de un organismo, así como el ADN contenido en las mitocondrias y, en el caso de las plantas, en el cloroplasto .

La secuenciación del genoma completo se ha utilizado en gran medida como una herramienta de investigación, pero se introdujo en las clínicas en 2014. [3] [4] [5] En el futuro de la medicina personalizada , los datos de la secuencia del genoma completo pueden ser una herramienta importante para guiar la intervención terapéutica . [6] La herramienta de secuenciación de genes a nivel de SNP también se utiliza para identificar variantes funcionales de estudios de asociación y mejorar el conocimiento disponible para los investigadores interesados ​​en la biología evolutiva y, por lo tanto, puede sentar las bases para predecir la susceptibilidad a enfermedades y la respuesta a fármacos.

La secuenciación del genoma completo no debe confundirse con la elaboración de perfiles de ADN , que solo determina la probabilidad de que el material genético provenga de un individuo o grupo en particular, y no contiene información adicional sobre relaciones genéticas, origen o susceptibilidad a enfermedades específicas. [7] Además, la secuenciación del genoma completo no debe confundirse con los métodos que secuencian subconjuntos específicos del genoma; dichos métodos incluyen la secuenciación del exoma completo (1-2% del genoma) o la genotipificación de SNP (<0,1% del genoma). A partir de 2017, no había genomas completos para ningún mamífero , incluidos los humanos . Entre el 4% y el 9% del genoma humano, principalmente ADN satélite, no había sido secuenciado. [8]

Historia [ editar ]

El primer genoma bacteriano completo en ser secuenciado fue el de la bacteria Haemophilus influenzae .
El gusano Caenorhabditis elegans fue el primer animal en tener secuenciado todo su genoma.
Drosophila melanogaster ' s todo el genoma fue secuenciado en 2000.
Arabidopsis thaliana fue el primer genoma vegetal secuenciado.
El genoma del ratón de laboratorio Mus musculus se publicó en 2002.
Se necesitaron 10 años y 50 científicos de todo el mundo para secuenciar el genoma de Elaeis guineensis ( palma de aceite ). Este genoma fue particularmente difícil de secuenciar porque tenía muchas secuencias repetidas que son difíciles de organizar. [9]

Los métodos de secuenciación de ADN utilizados en las décadas de 1970 y 1980 eran manuales, por ejemplo , la secuenciación de Maxam-Gilbert y la secuenciación de Sanger . Mediante estas técnicas se secuenciaron varios genomas virales animales y bacteriófagos completos, pero el cambio a métodos de secuenciación automatizados más rápidos en la década de 1990 facilitó la secuenciación de los genomas bacterianos y eucariotas más grandes. [10]

El primer organismo que tuvo su genoma completo secuenciado fue Haemophilus influenzae en 1995. [11] Después, se secuenciaron por primera vez los genomas de otras bacterias y algunas arqueas , en gran parte debido a su pequeño tamaño de genoma. H. influenzae tiene un genoma de 1.830.140 pares de bases de ADN. [11] En contraste, los eucariotas , tanto unicelulares como multicelulares como Amoeba dubia y humanos ( Homo sapiens ) respectivamente, tienen genomas mucho más grandes (ver la paradoja del valor C ). [12] La ameba dubia tiene un genoma de 700 mil millones de nucleótidos.pares repartidos en miles de cromosomas . [13] Los seres humanos contienen menos pares de nucleótidos (alrededor de 3.200 millones en cada célula germinal ; tenga en cuenta que el tamaño exacto del genoma humano aún se está revisando) que A. dubia, sin embargo, el tamaño del genoma supera con creces el tamaño del genoma de las bacterias individuales. [14]

Los primeros genomas de bacterias y arqueas, incluido el de H. influenzae , se secuenciaron mediante secuenciación Shotgun . [11] En 1996 se secuenció el primer genoma eucariota ( Saccharomyces cerevisiae ). S. cerevisiae , un organismo modelo en biología tiene un genoma de sólo alrededor de 12 millones de pares de nucleótidos , [15] y fue el primer eucariota unicelular en tener su genoma completo secuenciado. El primer animal y eucariota multicelular en tener secuenciado todo su genoma fue el gusano nematodo :Caenorhabditis elegans en 1998. [16] Los genomas eucariotas se secuencian mediante varios métodos, incluida la secuenciación escopeta de fragmentos cortos de ADN y la secuenciación de clones de ADN más grandes de bibliotecas de ADN como cromosomas artificiales bacterianos (BAC) y cromosomas artificiales de levadura (YAC). [17]

En 1999 , se publicó la secuencia completa de ADN del cromosoma 22 humano , el autosoma humano más corto . [18] Para el año 2000, se secuenció el segundo genoma animal y el segundo invertebrado (pero el primer insecto ), el de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster , una elección popular de organismo modelo en la investigación experimental. [19] El primer genoma vegetal , el del organismo modelo Arabidopsis thaliana , también se secuenció por completo en 2000. [20] En 2001, se publicó un borrador de la secuencia completa del genoma humano. [21] El genoma del ratón de laboratorioMus musculus se completó en 2002. [22]

En 2004, el Proyecto Genoma Humano publicó una versión incompleta del genoma humano. [23] En 2008, un grupo de Leiden, Países Bajos, informó de la secuenciación del primer genoma humano femenino ( Marjolein Kriek ).

Actualmente , se han secuenciado total o parcialmente miles de genomas .

Detalles experimentales [ editar ]

Células utilizadas para la secuenciación [ editar ]

Casi cualquier muestra biológica que contenga una copia completa del ADN, incluso una cantidad muy pequeña de ADN o ADN antiguo, puede proporcionar el material genético necesario para la secuenciación completa del genoma. Dichas muestras pueden incluir saliva , células epiteliales , médula ósea , cabello (siempre que el cabello contenga un folículo piloso ), semillas , hojas de plantas o cualquier otra cosa que tenga células que contengan ADN.

La secuencia del genoma de una sola célula seleccionada de una población mixta de células se puede determinar usando técnicas de secuenciación del genoma de una sola célula . Esto tiene importantes ventajas en microbiología ambiental en los casos en los que una sola célula de una especie de microorganismo particular puede aislarse de una población mixta mediante microscopía sobre la base de sus características morfológicas o distintivas. En tales casos, se pueden omitir los pasos normalmente necesarios de aislamiento y crecimiento del organismo en cultivo, permitiendo así la secuenciación de un espectro mucho mayor de genomas del organismo. [24]

La secuenciación del genoma de una sola célula se está probando como un método de diagnóstico genético preimplantacional , en el que una célula del embrión creada por fertilización in vitro se toma y analiza antes de la transferencia del embrión al útero. [25] Después de la implantación, el ADN fetal libre de células puede tomarse mediante venopunción simple de la madre y usarse para la secuenciación del genoma completo del feto. [26]

Técnicas tempranas [ editar ]

Un analizador genético ABI PRISM 3100. Estos secuenciadores capilares automatizaron los primeros esfuerzos de secuenciar genomas.

La secuenciación de casi todo un genoma humano se logró por primera vez en 2000, en parte mediante el uso de tecnología de secuenciación de escopeta . Mientras que la secuenciación completa de escopeta del genoma para genomas pequeños (4000-7000 pares de bases ) ya estaba en uso en 1979, [27] una aplicación más amplia se benefició de la secuenciación final por pares, conocida coloquialmente como secuenciación de escopeta de doble cañón. A medida que los proyectos de secuenciación comenzaron a asumir genomas más largos y complicados, varios grupos comenzaron a darse cuenta de que se podía obtener información útil secuenciando ambos extremos de un fragmento de ADN. Aunque secuenciar ambos extremos del mismo fragmento y realizar un seguimiento de los datos emparejados fue más engorroso que secuenciar un solo extremo de dos fragmentos distintos, el conocimiento de que las dos secuencias estaban orientadas en direcciones opuestas y tenían aproximadamente la longitud de un fragmento aparte de cada uno. otro fue valioso para reconstruir la secuencia del fragmento objetivo original.

La primera descripción publicada del uso de extremos emparejados fue en 1990 como parte de la secuenciación del locus HPRT humano , [28] aunque el uso de extremos emparejados se limitó a cerrar brechas después de la aplicación de un enfoque de secuenciación de escopeta tradicional. La primera descripción teórica de una estrategia de secuenciación de extremos por pares pura, asumiendo fragmentos de longitud constante, fue en 1991. [29] En 1995 se introdujo la innovación de usar fragmentos de diferentes tamaños, [30] y demostró que una secuenciación de extremos por pares pura la estrategia sería posible en grandes objetivos. La estrategia fue adoptada posteriormente por el Instituto de Investigación Genómica (TIGR) para secuenciar todo el genoma de la bacteria.Haemophilus influenzae en 1995, [31] y luego por Celera Genomics para secuenciar todo el genoma de la mosca de la fruta en 2000, [32] y posteriormente todo el genoma humano. Applied Biosystems , ahora llamado Life Technologies , fabricó los secuenciadores capilares automatizados utilizados por Celera Genomics y The Human Genome Project.

Técnicas actuales [ editar ]

Artículo principal: secuenciación de ADN

Si bien la secuenciación capilar fue el primer enfoque para secuenciar con éxito un genoma humano casi completo, sigue siendo demasiado costoso y lleva demasiado tiempo para fines comerciales. Desde 2005, la secuenciación capilar ha sido progresivamente desplazada por tecnologías de secuenciación de alto rendimiento (anteriormente "próxima generación") como la secuenciación de tintes Illumina , la pirosecuenciación y la secuenciación SMRT . [33] Todas estas tecnologías continúan empleando la estrategia básica de la escopeta, a saber, la paralelización y la generación de plantillas a través de la fragmentación del genoma.

Están surgiendo otras tecnologías, incluida la tecnología de nanoporos . Aunque la tecnología de secuenciación de nanoporos aún se está perfeccionando, su portabilidad y capacidad potencial de generar lecturas largas son de relevancia para las aplicaciones de secuenciación del genoma completo. [34]

Análisis [ editar ]

En principio, la secuenciación completa del genoma puede proporcionar la secuencia de nucleótidos sin procesar del ADN de un organismo individual. Sin embargo, se deben realizar más análisis para proporcionar el significado biológico o médico de esta secuencia, por ejemplo, cómo se puede utilizar este conocimiento para ayudar a prevenir enfermedades. Se están desarrollando y perfeccionando métodos para analizar los datos de secuenciación.

Debido a que la secuenciación genera una gran cantidad de datos (por ejemplo, hay aproximadamente seis mil millones de pares de bases en cada genoma diploide humano), su salida se almacena electrónicamente y requiere una gran cantidad de potencia informática y capacidad de almacenamiento.

Si bien el análisis de los datos de WGS puede ser lento, es posible acelerar este paso utilizando hardware dedicado. [35]

Comercialización [ editar ]

Artículo principal: genoma de $ 1,000
Costo total de secuenciar un genoma humano completo según lo calcula el NHGRI .

Varias empresas públicas y privadas están compitiendo para desarrollar una plataforma de secuenciación del genoma completa que sea comercialmente sólida tanto para la investigación como para el uso clínico, [36] incluyendo Illumina, [37] Knome , [38] Sequenom , [39] 454 Life Sciences , [40] Pacific Biosciences, [41] Complete Genomics , [42] Helicos Biosciences , [43] GE Global Research ( General Electric ), Affymetrix , IBM , Intelligent Bio-Systems, [44] Life Technologies, Oxford Nanopore Technologies, [45 ]y el Instituto de Genómica de Beijing . [46] [47] [48] Estas empresas están fuertemente financiadas y respaldadas por capitalistas de riesgo , fondos de cobertura y bancos de inversión . [49] [50]

Un objetivo comercial comúnmente referenciado para el costo de secuenciación hasta finales de la década de 2010 era de $ 1,000 , sin embargo, las empresas privadas están trabajando para alcanzar un nuevo objetivo de solo $ 100. [51]

Incentivo [ editar ]

En octubre de 2006, la X Prize Foundation , en colaboración con la J. Craig Venter Science Foundation, estableció el Archon X Prize for Genomics, [52] con la intención de otorgar $ 10 millones al "primer equipo que pueda construir un dispositivo y usarlo para secuenciar 100 genomas humanos en 10 días o menos, con una precisión de no más de un error por cada 1.000.000 de bases secuenciadas, con secuencias que cubran con precisión al menos el 98% del genoma y a un costo recurrente de no más de $ 1.000 por genoma ". [53] El Premio Archon X de Genómica fue cancelado en 2013, antes de su fecha de inicio oficial. [54] [55]

Historia [ editar ]

En 2007, Applied Biosystems comenzó a vender un nuevo tipo de secuenciador llamado SOLiD System. [56] La tecnología permitió a los usuarios secuenciar 60 gigabases por ejecución. [57]

En junio de 2009, Illumina anunció que iban a lanzar su propio Servicio de secuenciación del genoma completo personal a una profundidad de 30 × por 48.000 dólares por genoma. [58] [59] En agosto, el fundador de Helicos Biosciences, Stephen Quake , declaró que utilizando el secuenciador de molécula única de la compañía, secuenció su propio genoma completo por menos de 50.000 dólares. [60] En noviembre, Complete Genomics publicó un artículo revisado por pares en Science que demuestra su capacidad para secuenciar un genoma humano completo por 1.700 dólares. [61] [62]

En mayo de 2011, Illumina redujo su servicio de secuenciación completa del genoma a $ 5,000 por genoma humano, o $ 4,000 si solicita 50 o más. [63] Helicos Biosciences, Pacific Biosciences, Complete Genomics, Illumina, Sequenom, ION Torrent Systems, Halcyon Molecular, NABsys, IBM y GE Global parecen competir cara a cara en la carrera por comercializar la secuenciación completa del genoma. [33] [64]

Con la disminución de los costos de secuenciación, varias empresas empezaron a afirmar que sus equipos pronto alcanzarían el genoma de 1.000 dólares: estas empresas incluían Life Technologies en enero de 2012, [65] Oxford Nanopore Technologies en febrero de 2012, [66] e Illumina en febrero de 2014. [ 67] [68] En 2015, el NHGRI estimó el costo de obtener una secuencia del genoma completo en alrededor de $ 1,500. [69] En 2016, Veritas Genetics comenzó a vender secuenciación del genoma completo, incluido un informe sobre parte de la información de la secuenciación por $ 999. [70] En el verano de 2019, Veritas Genetics redujo el costo de WGS a $ 599.[71] En 2017, BGI comenzó a ofrecer WGS por $ 600. [72]

Sin embargo, en 2015, algunos notaron que el uso efectivo de la secuenciación de genes completos puede costar considerablemente más de $ 1000. [73] Además, según se informa, quedan partes del genoma humano que no se han secuenciado completamente en 2017. [74] [75] [76]

Comparación con otras tecnologías [ editar ]

Microarrays de ADN [ editar ]

La secuenciación completa del genoma proporciona información sobre un genoma que es órdenes de magnitud más grande que las matrices de ADN , el líder anterior en tecnología de genotipado.

Para los seres humanos, las matrices de ADN proporcionan actualmente información genotípica sobre hasta un millón de variantes genéticas, [77] [78] [79] mientras que la secuenciación completa del genoma proporcionará información sobre los seis mil millones de bases en el genoma humano, o 3.000 veces más datos. Debido a esto, la secuenciación completa del genoma se considera una innovación disruptiva para los mercados de matrices de ADN, ya que la precisión de ambos varía del 99,98% al 99,999% (en regiones de ADN no repetitivas) y el costo de sus consumibles de $ 5000 por cada 6 mil millones de pares de bases es competitivo. (para algunas aplicaciones) con matrices de ADN ($ 500 por 1 millón de pares de bases). [40]

Aplicaciones [ editar ]

Frecuencias de mutación [ editar ]

La secuenciación del genoma completo ha establecido la frecuencia de mutación para genomas humanos completos. La frecuencia de mutación en todo el genoma entre generaciones para los humanos (de padres a hijos) es de aproximadamente 70 nuevas mutaciones por generación. [80] [81] Se encontró un nivel de variación aún menor al comparar la secuenciación del genoma completo en las células sanguíneas para un par de centenarios monocigóticos (gemelos idénticos) de 100 años. [82] Solo se encontraron 8 diferencias somáticas, aunque no se detectaría la variación somática que ocurre en menos del 20% de las células sanguíneas.

En las regiones que codifican específicamente proteínas del genoma humano, se estima que hay alrededor de 0,35 mutaciones que cambiarían la secuencia de proteínas entre las generaciones padre / hijo (menos de una proteína mutada por generación). [83]

En el cáncer, las frecuencias de mutación son mucho más altas debido a la inestabilidad del genoma . Esta frecuencia puede depender además de la edad del paciente, la exposición a agentes que dañan el ADN (como la radiación ultravioleta o los componentes del humo del tabaco) y la actividad / inactividad de los mecanismos de reparación del ADN. [ cita requerida ] Además, la frecuencia de mutación puede variar entre los tipos de cáncer: en las células de la línea germinal, las tasas de mutación ocurren en aproximadamente 0.023 mutaciones por megabase, pero este número es mucho mayor en el cáncer de mama (1.18-1.66 mutaciones somáticas por Mb), en el cáncer de pulmón (17,7) o en melanomas (≈33). [84] Dado que el genoma humano haploide consta de aproximadamente 3200 megabases, [85] esto se traduce en aproximadamente 74 mutaciones (principalmente enregiones no codificantes ) en el ADN de la línea germinal por generación, pero 3.776-5.312 mutaciones somáticas por genoma haploide en el cáncer de mama, 56.640 en el cáncer de pulmón y 105.600 en los melanomas.

La distribución de mutaciones somáticas en el genoma humano es muy desigual, [86] de modo que las regiones ricas en genes y de replicación temprana reciben menos mutaciones que la heterocromatina de replicación tardía y pobre en genes, probablemente debido a la actividad de reparación diferencial del ADN. [87] En particular, la modificación de la histona H3K9me3 se asocia con frecuencias altas [88] y H3K36me3 con bajas frecuencias de mutación. [89]

Estudios de asociación de todo el genoma [ editar ]

Artículo principal: estudio de asociación de todo el genoma

En la investigación, la secuenciación del genoma completo se puede utilizar en un estudio de asociación de todo el genoma (GWAS), un proyecto que tiene como objetivo determinar la variante o variantes genéticas asociadas con una enfermedad o algún otro fenotipo. [90]

Uso diagnóstico [ editar ]

Más información: la genómica personal , la medicina predictiva , y las pruebas genéticas y genómica electiva

En 2009, Illumina lanzó sus primeros secuenciadores de genoma completo que fueron aprobados para uso clínico en lugar de solo para investigación y los médicos de los centros médicos académicos comenzaron a usarlos silenciosamente para tratar de diagnosticar lo que estaba mal en las personas a quienes los enfoques estándar no habían podido ayudar. [91] En 2009, un equipo de Stanford dirigido por Euan Ashley realizó una interpretación clínica de un genoma humano completo, el del bioingeniero Stephen Quake. [92] En 2010, el equipo de Ashley informó una autopsia molecular del genoma completo [93] y en 2011, extendió el marco de interpretación a una familia completamente secuenciada, la familia West, que fue la primera familia en ser secuenciada en la plataforma Illumina. [94]El precio para secuenciar un genoma en ese momento era de US $ 19.500, que se facturaba al paciente pero generalmente se pagaba con una beca de investigación; una persona en ese momento había solicitado el reembolso de su compañía de seguros. [91] Por ejemplo, un niño había necesitado alrededor de 100 cirugías cuando tenía tres años, y su médico recurrió a la secuenciación del genoma completo para determinar el problema; Se necesitó un equipo de alrededor de 30 personas que incluía a 12 expertos en bioinformática , tres técnicos de secuenciación, cinco médicos, dos asesores genéticos y dos especialistas en ética para identificar una mutación rara en el XIAP que estaba causando problemas generalizados. [91] [95] [96]

Debido a las recientes reducciones de costos (ver arriba), la secuenciación del genoma completo se ha convertido en una aplicación realista en el diagnóstico de ADN. En 2013, el consorcio 3Gb-TEST obtuvo financiación de la Unión Europea para preparar el sistema sanitario para estas innovaciones en el diagnóstico de ADN. [97] [98] Deben existir esquemas de evaluación de la calidad, evaluación de tecnologías sanitarias y directrices . El consorcio 3Gb-TEST ha identificado el análisis y la interpretación de datos de secuencia como el paso más complicado en el proceso de diagnóstico. [99] En la reunión del Consorcio en Atenas en septiembre de 2014, el Consorcio acuñó la palabra genotraducción para este paso crucial. Este paso conduce a un llamadogenoreport . Se necesitan pautas para determinar el contenido requerido de estos informes.

Genomes2People (G2P), una iniciativa del Brigham and Women's Hospital y la Escuela de Medicina de Harvard se creó en 2011 para examinar la integración de la secuenciación genómica en la atención clínica de adultos y niños. [100] El director de G2P, Robert C. Green , había dirigido previamente el estudio REVEAL - Evaluación de riesgo y educación para la enfermedad de Alzheimer - una serie de ensayos clínicos que exploran las reacciones de los pacientes al conocimiento de su riesgo genético de Alzheimer. [101] [102]

En 2018, los investigadores del Rady Children's Institute for Genomic Medicine en San Diego, CA, determinaron que la secuenciación rápida del genoma completo (rWGS) puede diagnosticar trastornos genéticos a tiempo para cambiar el tratamiento médico o quirúrgico agudo (utilidad clínica) y mejorar los resultados en bebés con enfermedades agudas. . Los investigadores informaron sobre un estudio de cohorte retrospectivo de bebés hospitalizados con enfermedades agudas en un hospital infantil regional desde julio de 2016 hasta marzo de 2017. Cuarenta y dos familias recibieron rWGS para el diagnóstico etiológico de trastornos genéticos. La sensibilidad diagnóstica de la rWGS fue del 43% (dieciocho de 42 lactantes) y del 10% (cuatro de 42 lactantes) para las pruebas genéticas estándar (p = 0,0005). La tasa de utilidad clínica de la rWGS (31%, trece de 42 lactantes) fue significativamente mayor que la de las pruebas genéticas estándar (2%, una de 42; p = 0,0015).Once (26%) recién nacidos con rWGS de diagnóstico evitaron la morbilidad, uno tuvo una reducción del 43% en la probabilidad de mortalidad y uno inició cuidados paliativos. En seis de los once bebés, los cambios en el manejo redujeron el costo de los pacientes hospitalizados entre $ 800,000 y $ 2,000,000. Estos hallazgos replican un estudio anterior de la utilidad clínica de la rWGS en lactantes hospitalizados con enfermedades agudas y demuestran mejores resultados y ahorros netos en atención médica. rWGS merece ser considerado como una prueba de primer nivel en este entorno.rWGS merece ser considerado como una prueba de primer nivel en este entorno.rWGS merece ser considerado como una prueba de primer nivel en este entorno.[103]

Estudio de asociación de variantes raras [ editar ]

Los estudios de secuenciación del genoma completo permiten la evaluación de asociaciones entre rasgos complejos y variantes raras codificantes y no codificantes ( frecuencia de alelos menores (MAF) <1%) en todo el genoma. Los análisis de una sola variante suelen tener poca potencia para identificar asociaciones con variantes raras, y se han propuesto pruebas de conjuntos de variantes para probar conjuntamente los efectos de conjuntos dados de múltiples variantes raras. [104] Las anotaciones SNP ayudan a priorizar las variantes funcionales raras, y la incorporación de estas anotaciones puede aumentar eficazmente el poder del análisis de la asociación genética de variantes raras de los estudios de secuenciación del genoma completo. [105]

Preocupaciones éticas [ editar ]

La introducción de la secuenciación del genoma completo puede tener implicaciones éticas. [106] Por un lado, las pruebas genéticas pueden potencialmente diagnosticar enfermedades prevenibles, tanto en el individuo que se somete a pruebas genéticas como en sus familiares. [106] Por otro lado, las pruebas genéticas tienen posibles inconvenientes, como la discriminación genética , la pérdida del anonimato e impactos psicológicos como el descubrimiento de la no paternidad . [107]

Algunos especialistas en ética insisten en que se debe proteger la privacidad de las personas que se someten a pruebas genéticas. [106] De hecho, los problemas de privacidad pueden ser de especial preocupación cuando los menores se someten a pruebas genéticas. [108] El director ejecutivo de Illumina, Jay Flatley, afirmó en febrero de 2009 que "para 2019 se habrá convertido en una rutina mapear los genes de los bebés cuando nazcan". [109] Este uso potencial de la secuenciación del genoma es muy controvertido, ya que va en contra de las normas éticas establecidas para las pruebas genéticas predictivas de menores asintomáticos que han sido bien establecidas en los campos de la genética médica y el asesoramiento genético .[110] [111] [112] [113] Las pautas tradicionales para las pruebas genéticas se han desarrollado a lo largo de varias décadas desde que fue posible probar los marcadores genéticos asociados con la enfermedad, antes de la llegada de los métodos rentables, cribado genético integral.

Cuando un individuo se somete a la secuenciación del genoma completo, revela información no solo sobre sus propias secuencias de ADN, sino también sobre las probables secuencias de ADN de sus parientes genéticos cercanos. [106] Esta información puede revelar aún más información predictiva útil sobre los riesgos de salud presentes y futuros de los familiares. [114] Por lo tanto, hay preguntas importantes sobre qué obligaciones, si las hay, se deben a los miembros de la familia de las personas que se someten a pruebas genéticas. En la sociedad occidental / europea, generalmente se alienta a los individuos evaluados a compartir información importante sobre cualquier diagnóstico genético con sus parientes cercanos, ya que la importancia del diagnóstico genético para la descendencia y otros parientes cercanos suele ser una de las razones para buscar una prueba genética en el primer lugar.[106] No obstante, puede surgir un dilema ético importante cuando los pacientes se niegan a compartir información sobre un diagnóstico de un trastorno genético grave que es altamente prevenible y donde existe un alto riesgo para los familiares que portan la misma mutación de la enfermedad. En tales circunstancias, el médico puede sospechar que los familiares preferirían conocer el diagnóstico y, por lo tanto, el médico puede enfrentarse a un conflicto de intereses con respecto a la confidencialidad médico-paciente. [106]

Las preocupaciones sobre la privacidad también pueden surgir cuando se utiliza la secuenciación del genoma completo en estudios de investigación científica. Los investigadores a menudo necesitan poner información sobre los genotipos y fenotipos de los pacientes en bases de datos científicas públicas, como bases de datos específicas de locus. [106] Aunque solo los datos anónimos de los pacientes se envían a bases de datos específicas de locus, los familiares aún pueden identificar a los pacientes en el caso de encontrar una enfermedad rara o una mutación de sentido erróneo poco común. [106]La discusión pública sobre la introducción de técnicas forenses avanzadas (como la búsqueda familiar avanzada utilizando sitios web públicos de ascendencia de ADN y enfoques de fenotipado de ADN) ha sido limitada, inconexa y desenfocada. A medida que la genética forense y la genética médica convergen hacia la secuenciación del genoma, los problemas relacionados con los datos genéticos se conectan cada vez más y es posible que sea necesario establecer protecciones legales adicionales. [115]

Personas con secuencias de genoma públicas [ editar ]

Los primeros genomas humanos casi completos secuenciados fueron dos estadounidenses de ascendencia predominantemente del noroeste de Europa en 2007 ( J. Craig Venter con una cobertura de 7,5 veces , [116] [117] [118] y James Watson con 7,4 veces). [119] [120] [121] Esto fue seguido en 2008 por la secuenciación de un hombre chino Han anónimo (a 36 veces), [122] un hombre yorubano de Nigeria (a 30 veces), [123] una mujer clínica genetista ( Marjolein Kriek ) de los Países Bajos (de 7 a 8 veces), y una mujer caucásicaPaciente con leucemia (cobertura de 33 y 14 veces para tejidos tumorales y normales). [124] Steve Jobs estuvo entre las primeras 20 personas en secuenciar todo su genoma, supuestamente por un costo de $ 100,000. [125] En junio de 2012 , había 69 genomas humanos casi completos disponibles públicamente. [126] En noviembre de 2013, una familia española puso a disposición del público sus datos genómicos personales bajo una licencia de dominio público de Creative Commons . El trabajo estuvo a cargo de Manuel Corpas y los datos se obtuvieron mediante pruebas genéticas directas al consumidor con 23andMe y el Beijing Genomics Institute). Se cree que este es el primer conjunto de datos de Public Genomics para toda una familia. [127]

Ver también [ editar ]

  • Cobertura (genética)
  • secuencia ADN
  • Micromatriz de ADN
  • Perfil de ADN
  • Secuenciación dúplex
  • Correlación horizontal
  • Genética Médica
  • Secuencia de ácido nucleico
  • Proyecto Genoma Humano
  • Proyecto Genoma Personal
  • Genomics Inglaterra
  • Medicina predictiva
  • Medicina personalizada
  • Variante funcional rara
  • Anotación SNP
  • Secuenciación del exoma completo

Genomas secuenciados

  • Lista de genomas de algas secuenciados
  • Lista de genomas animales secuenciados
  • Lista de genomas de arqueas secuenciados
  • Lista de genomas bacterianos secuenciados
  • Lista de genomas eucariotas secuenciados
  • Lista de genomas de hongos secuenciados
  • Lista de genomas de plantas secuenciados
  • Lista de plastomas secuenciados
  • Lista de genomas protistas secuenciados

Referencias [ editar ]

  1. ^ Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2008). "Capítulo 8". Biología molecular de la célula (5ª ed.). Nueva York: Garland Science. pag. 550. ISBN 978-0-8153-4106-2.
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Enlaces externos [ editar ]

  • Secuencia del genoma personal de James Watson
  • AAAS / Science: Póster de secuenciación del genoma