Una nueva prueba genética puede predecir el riesgo futuro de osteoporosis y fractura ósea de una persona, según un estudio de un investigador de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford.
Específicamente, el estudio, uno de los más grandes de su tipo, identificó 899 regiones en el genoma humano asociadas con baja densidad mineral ósea, 613 de las cuales nunca antes se habían identificado.
Las personas consideradas de alto riesgo, aproximadamente el 2 por ciento de las evaluadas, tenían aproximadamente 17 veces más probabilidades que otras de desarrollar osteoporosis y aproximadamente el doble de probabilidades de experimentar una fractura ósea en su vida. En comparación, aproximadamente el 0,2 por cientode las mujeres evaluadas tendrán una mutación asociada al cáncer en el gen BRCA2, lo que aumenta su riesgo de cáncer de mama a aproximadamente seis veces el de una mujer sin una mutación BRCA2.
La identificación temprana de personas con un mayor riesgo genético de osteoporosis podría ser una forma importante de prevenir o reducir la incidencia de fracturas óseas, que según la Fundación Nacional de Osteoporosis afecta a 2 millones de personas cada año y representa $ 19 mil millones en atención médica anualcostos.
"Hay muchas formas de reducir el riesgo de una fractura por estrés, incluida la vitamina D, el calcio y el ejercicio con pesas", dijo Stuart Kim, PhD, profesor emérito de biología del desarrollo. "Pero actualmente no existe un protocolo parapredecir en los 20 o 30 años quién tiene más probabilidades de estar en mayor riesgo y quién debe realizar estas intervenciones antes de cualquier signo de debilitamiento óseo. Una prueba como esta podría ser una herramienta clínica importante ".
Kim es el único autor del estudio, que se publicará en línea el 26 de julio en PLOS ONE .
Baja densidad mineral ósea como predictor
Originalmente, Kim abordó su investigación como una forma de ayudar a los atletas de élite o miembros del ejército a saber si corren el riesgo de sufrir lesiones óseas durante un entrenamiento extenuante. Sin embargo, una vez que compiló los resultados, vio una fuerte correlación entre las personas quetienen el mayor riesgo de baja densidad mineral ósea y el desarrollo de osteoporosis y fracturas.
La osteoporosis, o hueso poroso, es una enfermedad que resulta en una reducción de la masa ósea debido a la pérdida ósea o defectos en la producción ósea, o ambos. Se correlaciona con una alta incidencia de fractura ósea porque el hueso debilitado es menos capaz de soportarel estrés de los resbalones y caídas, o en ocasiones incluso la actividad diaria normal. Afecta a millones de estadounidenses y es responsable de hasta 1 de cada 2 fracturas en mujeres y 1 de cada 4 en hombres mayores de 50 años.
Dos estudios anteriores han demostrado que existe un componente genético de la osteoporosis; es más probable que la desarrolle si tiene antecedentes familiares de la afección. Además de la genética, sus comportamientos, incluida la frecuencia y el tipo de ejercicio que realizaprefiere y su dieta, así como su peso y sexo, también juegan un papel importante en la salud ósea. Recientemente, estudios genéticos en grandes grupos de individuos han demostrado que cientos de genes probablemente estén involucrados, cada uno haciendo su propia pequeña contribución a un aumentoo disminución del riesgo de la enfermedad.
La osteoporosis a menudo se diagnostica con una prueba de densidad mineral ósea que utiliza rayos X para medir la cantidad de minerales, como calcio, en la cadera, la columna o el talón de una persona. Pero las pruebas de densidad mineral ósea generalmente solo se realizan en personascon antecedentes familiares de osteoporosis o aquellos que hayan experimentado una fractura reciente por una simple caída.
"El algoritmo clínico más común utilizado para detectar o predecir la osteoporosis se llama FRAX", dijo Kim. "Pero el problema es que los dos componentes más importantes del algoritmo FRAX son la densidad mineral ósea y la fractura previa. Así que es una especie deargumento circular. "
Desarrollando un algoritmo
Kim analizó los datos genéticos y la información de salud de casi 400.000 personas en el Biobanco del Reino Unido, un vasto compendio de información anónima disponible gratuitamente para los investigadores de salud pública de todo el mundo. Para cada participante, Kim recopiló datos sobre la densidad mineral ósea, edad, altura, peso y sexo, así como la secuencia del genoma del participante. Luego, desarrolló un algoritmo informático para identificar las diferencias genéticas naturales entre las personas que se encuentran con baja densidad mineral ósea.
Con el algoritmo, Kim pudo identificar 1.362 diferencias independientes, o polimorfismos de un solo nucleótido, que se correlacionaban con lecturas de baja densidad mineral ósea. Luego utilizó un método de aprendizaje automático llamado LASSO, desarrollado en 1996 por el profesor de biomedicina de Stanfordciencia de datos y de estadística Robert Tibshirani, PhD, para perfeccionar aún más los datos.
El algoritmo resultante asignó una puntuación a cada uno de los casi 400.000 participantes para indicar su riesgo de baja densidad mineral ósea; los análisis posteriores mostraron que aquellos en el 2,2 por ciento inferior de estas puntuaciones tenían 17 veces más probabilidades que sus pares de haber sidodiagnosticado con osteoporosis y casi el doble de probabilidades de haber experimentado una fractura ósea.
"El análisis funcionó realmente bien", dijo Kim. "Este es uno de los estudios de asociación del genoma más grandes jamás realizados para la osteoporosis, y muestra claramente la arquitectura genética que subyace a este importante problema de salud pública".
Kim ahora está planeando organizar un ensayo clínico para investigar si los atletas de élite y miembros selectos del ejército identificados por el algoritmo como de alto riesgo de osteoporosis y posible fractura pueden aumentar su densidad mineral ósea con simples medidas preventivas.interesado en realizar un estudio similar entre personas más jóvenes sin síntomas clínicos evidentes de debilitamiento de los huesos.
"Quince millones de personas en este país ya han accedido a sus secuencias genómicas mediante servicios de pruebas directas al consumidor", dijo Kim. "Creo que este análisis tiene el potencial de convertirse en el estándar de atención en los próximos años.una medida relativamente simple para identificar a aquellos que deben someterse a una prueba de densidad mineral ósea y tal vez tomar medidas a una edad temprana para garantizar su salud ósea en el futuro ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Medicina de Stanford . Original escrito por Krista Conger. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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