Un equipo internacional de investigadores dirigido por científicos de la Universidad de Cambridge y MSD * ha creado el primer mapa genético detallado de las proteínas humanas, los componentes básicos de la biología. Estos descubrimientos prometen mejorar nuestra comprensión de una amplia gama de enfermedades yayudar al desarrollo de nuevos medicamentos.
El estudio, publicado hoy en la revista Naturaleza , caracterizó los fundamentos genéticos del 'proteoma' del plasma humano, identificando casi 2.000 asociaciones genéticas con casi 1.500 proteínas. Anteriormente, solo había una pequeña fracción de este conocimiento, principalmente porque los investigadores podían medir solo unas pocas proteínas sanguíneas simultáneamente en unmanera robusta.
Los investigadores utilizaron una nueva tecnología "SOMAscan" desarrollada por una empresa, SomaLogic, para medir 3.600 proteínas en la sangre de 3.300 personas. Luego analizaron el ADN de estos individuos para ver qué regiones de sus genomas estaban asociadas con proteínasniveles, lo que multiplica por cuatro el conocimiento previo.
"En comparación con los genes, las proteínas se han estudiado relativamente poco en la sangre humana, a pesar de que son los 'efectores' de la biología humana, se alteran en muchas enfermedades y son el objetivo de la mayoría de los medicamentos", dice el Dr. Adam Butterworth del Departamentode Salud Pública y Atención Primaria de la Universidad de Cambridge, autor principal del estudio. "Las nuevas tecnologías ahora nos permiten comenzar a abordar esta brecha en nuestro conocimiento".
Uno de los usos de este mapa genético es identificar vías biológicas particulares que causan enfermedades, ejemplificadas en el artículo al identificar vías específicas que conducen a la enfermedad de Crohn y al eccema.
"Gracias a la revolución de la genómica durante la última década, hemos sido buenos para encontrar asociaciones estadísticas entre el genoma y la enfermedad, pero la dificultad ha sido identificar los genes y las vías que causan la enfermedad", dice el Dr. James Peters, unde los autores principales del estudio. "Ahora, al combinar nuestra base de datos con lo que sabemos sobre las asociaciones entre las variantes genéticas y la enfermedad, podemos decir mucho más sobre la biología de la enfermedad".
En algunos casos, los investigadores identificaron múltiples variantes genéticas que influyen en los niveles de una proteína. Al combinar estas variantes en una 'puntuación' para esa proteína, pudieron identificar nuevas asociaciones entre proteínas y enfermedades. Por ejemplo, MMP12, una proteínaanteriormente asociado con la enfermedad pulmonar se encontró que también estaba relacionado con la enfermedad cardíaca; sin embargo, mientras que los niveles más altos de MMP12 se asocian con un menor riesgo de enfermedad pulmonar, ocurre lo contrario en la enfermedad cardíaca y el accidente cerebrovascular; esto podría ser importante a medida que se desarrollen medicamentosdirigir esta proteína para el tratamiento de pacientes con enfermedades pulmonares podría aumentar inadvertidamente el riesgo de enfermedad cardíaca.
Los científicos de MSD fueron fundamentales para resaltar cómo los datos genéticos proteómicos podrían usarse para el descubrimiento de fármacos. Por ejemplo, además de resaltar los posibles efectos secundarios, los hallazgos del estudio pueden ayudar aún más al desarrollo de fármacos a través de nuevos conocimientos sobre objetivos proteicos de nuevos ymedicamentos existentes. Al vincular medicamentos, proteínas, variación genética y enfermedades, el equipo ha sugerido medicamentos existentes que también podrían usarse para tratar una enfermedad diferente, y una mayor confianza en que ciertos medicamentos actualmente en desarrollo podrían tener éxito en ensayos clínicos.
Los investigadores están poniendo todos sus resultados a disposición de la comunidad global de forma abierta.
"Nuestra base de datos es realmente solo un punto de partida", dice el primer autor Benjamin Sun, también del Departamento de Salud Pública y Atención Primaria. "Hemos dado algunos ejemplos en este estudio de cómo podría usarse, pero ahoraa la comunidad de investigación para comenzar a usarlo y encontrar nuevas aplicaciones ".
Caroline Fox MD, vicepresidenta y directora de Genética y Farmacogenómica de MSD, agrega: "Estamos muy contentos de participar en esta colaboración, ya que es un gran ejemplo de cómo se puede aprovechar una asociación público-privada para su uso en investigación encomunidad científica más amplia ".
La investigación fue financiada por MSD, National Institute for Health Research, NHS Blood and Transplant, British Heart Foundation, Medical Research Council, UK Research and Innovation y SomaLogic.
El profesor Metin Avkiran, director médico asociado de la British Heart Foundation, dijo: "Aunque nuestro ADN proporciona nuestro modelo individual, son las variaciones en la estructura, función y cantidad de las proteínas codificadas por nuestros genes las que determinan nuestra susceptibilidad a las enfermedadesy nuestra respuesta a los medicamentos. Este estudio proporciona una nueva y emocionante visión de cómo las proteínas en la sangre están controladas por nuestra estructura genética y abre oportunidades para desarrollar nuevos tratamientos para enfermedades cardíacas y circulatorias ".
* MSD marca comercial de Merck & Co., Inc., Kenilworth, NJ EE. UU.
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