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Arranjar em seqüência inteiro do genoma pode melhorar o diagnóstico e o tratamento dos pacientes com doenças raras

Um programa de pesquisa que abre caminho o uso do genoma inteiro que arranja em seqüência no NHS diagnosticou centenas de pacientes e descobriu causas genéticas novas da doença. Arranjar em seqüência inteiro do genoma é a tecnologia usada pelos 100.000 genomas projecta-se, um serviço estabelecido pelo governo que aponta introduzir o teste diagnóstico genético rotineiro no NHS.

O estudo actual, conduzido por pesquisadores no instituto nacional para a pesquisa BioResource da saúde junto com a genómica Inglaterra, demonstra aquele que arranja em seqüência os genomas inteiros de um grande número indivíduos em uma maneira estandardizada pode melhorar o diagnóstico e o tratamento dos pacientes com doenças raras.

Os pesquisadores estudaram os genomas dos grupos de pacientes com sintomas similares, afetando tecidos diferentes, tais como o cérebro, os olhos, o sangue ou o sistema imunitário. Identificaram um diagnóstico genético para 60% dos indivíduos em um grupo de pacientes com perda adiantada de visão.

O programa, os resultados de que foram publicados hoje em dois artigos na natureza do jornal, oferecidos o inteiro-genoma que arranja em seqüência como um teste de diagnóstico aos pacientes com doenças raras através de um sistema integrado da saúde, um mundo primeiramente na genómica clínica. A integração da pesquisa genética com sistemas diagnósticos do NHS aumenta a probabilidade que um paciente receberá um diagnóstico e a possibilidade que um diagnóstico estará fornecido dentro das semanas um pouco do que meses.

Ao redor 40.000 crianças são nascidas todos os anos com uma doença herdada rara no Reino Unido apenas. Triste, toma mais de dois anos, em média, para que sejam diagnosticados. Nós sentimos que era vital encurtar esta odisseia para pacientes e pais. Esta pesquisa mostra que um diagnóstico genético mais rápido e melhor será possível para mais pacientes do NHS.”

Willem Ouwehand, professor da hematologia experimental na universidade de Cambridge, instituto nacional para a pesquisa BioResource da saúde e o sangue do NHS e o investigador principal da transplantação

No estudo, financiado principalmente pelo instituto nacional para a pesquisa da saúde, os genomas inteiros de quase 10.000 pacientes do NHS com doenças raras foram arranjados em seqüência e procurarados por causas genéticas de suas circunstâncias. As diferenças genéticas previamente despercebidos que causam doenças raras conhecidas foram identificadas, além do que as diferenças genéticas que causam doenças genéticas completamente novas.

A equipe identificou mais de 172 milhão diferenças genéticas nos genomas dos pacientes, muitas de que eram previamente desconhecido. A maioria destas diferenças genéticas não têm nenhum efeito na saúde humana, assim que os pesquisadores usaram métodos estatísticos novos e super-computadores poderosos para procurarar pelas diferenças que causam a doença - algumas cem “agulhas no monte de feno”.

Em um estudo do programa, publicado como um artigo autônomo na natureza, os pesquisadores examinaram 886 pacientes com imunodeficiência preliminar - uma circunstância que afectasse a capacidade do sistema imunitário para lutar infecções por micróbios - e a novela quatro identificada associou genes.

“Fornecer o melhor tratamento e o cuidado o mais apropriado para pacientes as desordens imunes herdadas depende absolutamente de um diagnóstico molecular conclusivo,” diz o professor Adrian Thrasher instituto da rua de UCL do grande Ormond das saúdes infanteis (ICH) em Londres. “Nosso estudo demonstra o valor do inteiro-genoma que arranja em seqüência neste contexto e fornece uma série de ferramentas diagnósticas novas, algumas de que têm conduzido já ao assistência ao paciente melhorado.”

Usando um método de análise novo desenvolvido especificamente para o projecto, a equipe identificou 95 genes em que as diferenças genéticas raras são estatìstica muito prováveis ser a causa de doenças raras. As diferenças genéticas pelo menos em 79 destes genes têm sido mostradas definitiva para causar a doença.

A equipe procurarou por diferenças genéticas raras em quase todas as 3,2 bilhão letras do ADN que compo o genoma de cada paciente. Isto contrasta com testes clínicos actuais da genómica, que examinam geralmente uma fracção pequena das letras, onde as diferenças genéticas são pensadas muito provavelmente para causar a doença. Procurarando os pesquisadores inteiros do genoma podiam explorar os “interruptores e os redutors” do genoma - os elementos reguladores no ADN que controlam a actividade dos milhares de genes.

A equipe mostrou que diferenças raras nestes interruptores e redutors, um pouco do que interrompendo o gene próprio, influência mesmo se o gene pode ser ligado na intensidade correcta. Identificando mudanças genéticas nos elementos reguladores que causam a doença rara não é possível com os testes clínicos da genómica usados actualmente por serviços sanitários no mundo inteiro. É somente possível se o todo do código genético é analisado para cada paciente.

“Nós mostramos que arranjar em seqüência os genomas inteiros dos pacientes com doenças raras rotineiramente dentro de um sistema da saúde proporciona um serviço diagnóstico mais rápido e mais sensível aos pacientes do que a aproximação fragmentária precedente, e, simultaneamente, aumenta a pesquisa da genética para o benefício futuro dos pacientes ainda que esperam um diagnóstico,” diz o Dr. Ernest Turro da universidade de Cambridge e do NIHR BioResource.

“Agradecimentos às contribuições das centenas de médicos e de pesquisadores através do Reino Unido e no exterior, nós podíamos estudar pacientes em suficientes números para identificar as causas mesmo de doenças muito raras.”

Embora as doenças raras individuais afectem uma proporção muito pequena da população, existe milhares de doenças raras e, junto, afectam mais de três milhões de pessoas no Reino Unido. Para abordar este desafio, o NIHR BioResource criou uma rede de 57 hospitais do NHS que se centram sobre o cuidado dos pacientes com doenças raras. Quase 1000 doutores e enfermeiras que trabalham nestes hospitais tornaram o projecto possível pedindo que seus pacientes e, em alguns casos, os pais de crianças afetadas juntem-se ao NIHR BioResource.

“Em estabelecer o projecto de NIHR BioResource, nós tomávamos etapas desconhecidas em um esforço determinado para melhorar o diagnóstico e o tratamento para pacientes no NHS e mais muito longe” diz o Dr. Louise Madeira, director da ciência, da pesquisa e da evidência no departamento do cuidado de saúde e social e quem junto com o professor principal Chris Whitty do médico tem a responsabilidade total para o instituto nacional para a pesquisa da saúde.

“Os pesquisadores NIHR-financiados neste relatório científico eram parte daquelas discussões as mais adiantadas porque nós procuramos se assegurar de que nós poderíamos entregar a ciência e a transformar na prática clínica através do NHS. Esta pesquisa demonstrou que os pacientes, suas famílias e o serviço sanitário podem todo o benefício de colocar arranjar em seqüência genomic no pelotão da frente do cuidado clínico em ajustes apropriados.

“O trabalho de abertura de caminhos empreendido pelo NHS em parceria com a genómica Inglaterra e por pesquisadores académicos através do Reino Unido colocou a fundação para aplicar o mesmo teste do genoma aos pacientes com COVID-19, com a esperança de encontrar indícios porque alguns pacientes experimentam um formulário tão severo desta doença nova.”

Baseado nos dados emergentes do NIHR actual BioResource estude e outros estudos pela genómica Inglaterra, o governo BRITÂNICO anunciaram em outubro de 2018 que o NHS oferecerá o inteiro-genoma que arranja em seqüência a análise para todas as crianças gravemente doentes com uma desordem genética suspeitada, incluindo aquelas com cancro. Arranjar em seqüência de genomas inteiros expandirá a um milhão de genomas pelo ano em 2024.

arranjar em seqüência do Inteiro-genoma será posto em fase dentro nacionalmente para o diagnóstico de doenças raras como o “padrão de cuidado”, assegurando o cuidado equivalente em todo o país.

Os benefícios incluem um diagnóstico acelerado para pacientes, custos reduzidos para os serviços sanitários, compreensão melhorada das razões que sofrem da doença para pacientes e suas equipas de tratamento e da disposição melhorada do tratamento.

Source:
Journal reference:

Turro, E., et al. (2020) Whole-genome sequencing of patients with rare diseases in a national health system. Nature. doi.org/10.1038/s41586-020-2434-2.