Analizar los mecanismos subyacentes a las encefalopatías
Con los estudios hologenómicos de asociación (GWAS, por sus siglas en inglés) se analizan miles de variantes genéticas, comparando los genomas de personas con y sin rasgos específicos para identificar variantes asociadas a enfermedades. Estos estudios han permitido profundizar en el conocimiento de muchas enfermedades, entre ellas las encefalopatías. Sin embargo, a pesar de su potencial, los GWAS siguen siendo limitados a la hora de identificar los mecanismos subyacentes a las encefalopatías, en parte porque el mismo trastorno puede surgir de diversas combinaciones de variantes de riesgo en distintos pacientes. En el proyecto GWAS2FUNC, que contó con el apoyo del Consejo Europeo de Investigación(se abrirá en una nueva ventana), una colaboración de investigadores se propuso salvar esta brecha de conocimiento y aplicación, mediante el desarrollo de nuevas herramientas para evaluar las variaciones presentes en una serie de afecciones neurológicas.
Firmas de expresión génica a nivel celular
En el proyecto se desarrolló un método que integra los resultados de los GWAS con la información sobre firmas de expresión génica a nivel celular. Además, se desarrolló otra herramienta para investigar la posible subestructura biológica de una enfermedad basándose en patrones de correlaciones genómicas. «También acabamos de lanzar FLAMES, una herramienta novedosa que mejora la predicción de cuál es el gen causal más probable a partir de los resultados de los GWAS», afirma Danielle Posthuma(se abrirá en una nueva ventana), genetista estadística de la Universidad Libre de Ámsterdam(se abrirá en una nueva ventana), en los Países Bajos, e investigadora principal de GWAS2FUNC. «Esto ayuda a definir los posibles objetivos para los estudios de seguimiento». Gracias al proyecto GWAS2FUNC, Posthuma pudo desarrollar estas herramientas basándose en iteraciones anteriores y validarlas ampliamente mediante simulaciones. «Estas herramientas generan hipótesis con respecto a los posibles mecanismos biológicos subyacentes de la enfermedad», señala Posthuma. «Estas hipótesis aún deben validarse en experimentos funcionales y, en última instancia, en ensayos clínicos».
Innovaciones metodológicas de dominio público
Estas innovaciones metodológicas se han puesto a disposición del público en línea. Las herramientas están siendo utilizadas actualmente por otros investigadores, así como por el equipo de GWAS2FUNC a través de varios proyectos en curso. Por ejemplo, las herramientas ayudan a establecer experimentos funcionales para investigar los mecanismos biológicos de las encefalopatías como el Alzheimer, la demencia, la esquizofrenia y la adicción. Los investigadores también esperan mejorar la práctica clínica de varias maneras: en primer lugar, ayudando a optimizar las predicciones sobre quiénes corren más riesgo de desarrollar una determinada enfermedad, lo que puede ayudar en las estrategias de prevención precoz. En segundo lugar, las herramientas ayudarán a orientar los planes de tratamiento personalizados y potencialmente más eficaces, al predecir cómo se beneficiarán de determinadas terapias los pacientes que ya padecen enfermedades. Al generar más información sobre los mecanismos subyacentes de las enfermedades, estas herramientas pueden ayudar a establecer estrategias de tratamiento o estudios farmacéuticos nuevos.
Desarrollar las herramientas mediante iniciativas a gran escala
Los investigadores tienen previsto seguir mejorando las herramientas con los nuevos datos que vayan surgiendo en los próximos años. Esto incluye otras iniciativas a gran escala como las que se llevan a cabo en el Instituto Allen de Ciencias del Cerebro(se abrirá en una nueva ventana) de Seattle (Estados Unidos), donde los investigadores están generando grandes bases de datos de moléculas de ARN producidas en el encéfalo para profundizar en el conocimiento de la diversidad de tipos celulares. El equipo del proyecto GWAS2FUNC también trabaja en el desarrollo de métodos para integrar los distintos niveles de información de otros campos con el fin de mejorar aún más la interpretación de los resultados de los GWAS. Por último, Posthuma también colabora estrechamente con científicos para llevar a cabo experimentos funcionales que puedan poner a prueba las hipótesis generadas a partir de los últimos resultados de los GWAS. «Es muy emocionante», añade. «El objetivo es profundizar en la biología subyacente de muchas enfermedades relacionadas con el encéfalo».
