Tecnologia Científica

Genomas frente e centro do diagnóstico de doenças raras
O estudo liderado por Cambridge descobre novas causas genéticas de doenças raras, potencialmente levando a um melhor diagnóstico e melhor atendimento ao paciente.
Por Cambridge - 24/06/2020


DNA Double Helix - Crédito: Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano, Institutos Nacionais de Saúde

Um programa de pesquisa pioneiro no uso do sequenciamento de genoma completo no SNS diagnosticou centenas de pacientes e descobriu novas causas genéticas da doença. O seqüenciamento de genoma inteiro é a tecnologia usada pelo 100.000 Genomes Project, um serviço criado pelo governo para introduzir testes de diagnóstico genético de rotina no NHS.

Os resultados do estudo, publicado na revista Nature , demonstram que o sequenciamento de todo o genoma de um grande número de indivíduos de maneira padronizada pode melhorar o diagnóstico e o tratamento de pacientes com doenças raras. Foi liderado por pesquisadores da Universidade de Cambridge, juntamente com a Genomics England.

"Esta pesquisa mostra que um diagnóstico genético mais rápido e melhor será possível para mais pacientes com TAN"

Willem Ouwehand

Os pesquisadores estudaram o genoma de grupos de pacientes com sintomas semelhantes, afetando diferentes tecidos, como cérebro, olhos, sangue ou sistema imunológico. Eles identificaram um diagnóstico genético para 60% dos indivíduos em um grupo de pacientes com perda precoce da visão.

O programa ofereceu o sequenciamento de genoma inteiro como um teste de diagnóstico para pacientes com doenças raras em um sistema de saúde integrado, um mundo inédito em genômica clínica. A integração da pesquisa genética com os sistemas de diagnóstico do NHS aumenta a probabilidade de um paciente receber um diagnóstico e a chance de um diagnóstico ser fornecido dentro de semanas e não meses.

“Cerca de 40.000 crianças nascem a cada ano com uma doença hereditária rara somente no Reino Unido. Infelizmente, leva mais de dois anos, em média, para serem diagnosticados ”, disse Willem Ouwehand, professor de Hematologia Experimental em Cambridge, Instituto Nacional de Pesquisa em Saúde BioResource e NHS Blood and Transplant Principal Investigator. “Nós sentimos que era vital encurtar essa odisseia para pacientes e pais.

"Esta pesquisa mostra que um diagnóstico genético mais rápido e melhor será possível para mais pacientes do NHS".

No estudo, financiado principalmente pelo Instituto Nacional de Pesquisa em Saúde, todo o genoma de quase 10.000 pacientes do NHS com doenças raras foi sequenciado e pesquisado por causas genéticas de suas condições. Diferenças genéticas anteriormente não observadas que causam doenças raras conhecidas foram identificadas, além de diferenças genéticas que causam doenças genéticas completamente novas.

A equipe identificou mais de 172 milhões de diferenças genéticas nos genomas dos pacientes, muitos dos quais eram anteriormente desconhecidos. A maioria dessas diferenças genéticas não afeta a saúde humana; portanto, os pesquisadores usaram novos métodos estatísticos e poderosos supercomputadores para procurar as diferenças que causam a doença - algumas centenas de 'agulhas no palheiro'.

"Nosso estudo demonstra o valor do sequenciamento de todo o genoma nesse contexto e fornece um conjunto de novas ferramentas de diagnóstico, algumas das quais já levaram à melhoria do atendimento ao paciente", disse o professor Adrian Thrasher, do Instituto de Saúde Infantil UCL Great Ormond Street ( ICH) em Londres.

Usando um novo método de análise desenvolvido especificamente para o projeto, a equipe identificou 95 genes nos quais diferenças genéticas raras são estatisticamente muito prováveis ​​de serem a causa de doenças raras. Mostrou-se definitivamente que diferenças genéticas em pelo menos 79 desses genes causam doenças.

A equipe procurou diferenças genéticas raras em quase todas as 3,2 bilhões de letras de DNA que compõem o genoma de cada paciente. Isso contrasta com os testes genômicos clínicos atuais, que geralmente examinam uma pequena fração das letras, onde se pensa que as diferenças genéticas provavelmente causam doenças. Ao pesquisar em todo o genoma, os pesquisadores foram capazes de explorar os "interruptores e reguladores" do genoma - os elementos reguladores do DNA que controlam a atividade de milhares de genes.

A equipe mostrou que diferenças raras nesses interruptores e reguladores de tensão, em vez de interromper o próprio gene, afetam se o gene pode ou não ser ligado na intensidade correta. A identificação de alterações genéticas nos elementos reguladores que causam doenças raras não é possível com os testes genômicos clínicos atualmente usados ​​pelos serviços de saúde em todo o mundo. Só é possível se todo o código genético for analisado para cada paciente.

“Mostramos que o sequenciamento de todo o genoma de pacientes com doenças raras rotineiramente dentro de um sistema de saúde oferece um serviço de diagnóstico mais rápido e sensível aos pacientes do que a abordagem fragmentária anterior e, simultaneamente, aprimora a pesquisa genética para o benefício futuro dos pacientes ainda à espera de um diagnóstico ”, disse o Dr. Ernest Turro, da Universidade de Cambridge e o NIHR BioResource.

"Graças às contribuições de centenas de médicos e pesquisadores em todo o Reino Unido e no exterior, fomos capazes de estudar pacientes em número suficiente para identificar as causas de doenças muito raras".

Embora as doenças raras afetem uma proporção muito pequena da população, existem milhares de doenças raras e, juntas, afetam mais de três milhões de pessoas no Reino Unido. Para enfrentar esse desafio, o NIHR BioResource criou uma rede de 57 hospitais do NHS que se concentram no atendimento de pacientes com doenças raras. Quase 1000 médicos e enfermeiros que trabalham nesses hospitais tornaram o projeto possível, solicitando aos seus pacientes e, em alguns casos, aos pais das crianças afetadas, que ingressassem no NIHR BioResource.

"Ao estabelecer o NIHR BioResource Project, estávamos dando passos desconhecidos em um esforço determinado para melhorar o diagnóstico e o tratamento de pacientes no NHS e em outros locais", disse Louise Wood, diretora de Ciência, Pesquisa e Evidência do Departamento de Saúde e Assistência Social. “Esta pesquisa demonstrou que os pacientes, suas famílias e o serviço de saúde podem se beneficiar colocando o sequenciamento genômico na vanguarda do atendimento clínico em ambientes apropriados.

Com base nos dados emergentes do presente estudo NIHR BioResource e outros estudos da Genomics England, o governo do Reino Unido anunciou em outubro de 2018 que o NHS oferecerá análise de sequenciamento de genoma inteiro para todas as crianças gravemente doentes com uma suspeita de desordem genética, incluindo aquelas com câncer . O sequenciamento de genomas inteiros se expandirá para um milhão de genomas por ano até 2024.

O sequenciamento de genoma inteiro será implementado nacionalmente para o diagnóstico de doenças raras como o 'padrão de atendimento', garantindo atendimento equivalente em todo o país.

Os benefícios incluem um diagnóstico mais rápido para os pacientes, custos reduzidos para os serviços de saúde, melhor entendimento das razões pelas quais eles sofrem da doença para os pacientes e seus cuidadores e melhor provisão de tratamento.

 

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