Los investigadores se centraron en las células fotorreceptoras (PRC), que son células que detectan la luz que se encuentran en la retina.
Los investigadores han analizado imágenes y datos genómicos del Biobanco del Reino Unido para encontrar información sobre enfermedades raras del ojo humano. Estos incluyen distrofias de retina, un grupo de trastornos hereditarios que afectan a la retina, que también son la principal causa de certificación de ceguera en adultos en edad laboral.
Para este estudio,1 publicado en la revista PLOS Genetics, los investigadores se centraron en las células fotorreceptoras (PRC, por sus siglas en inglés), que son células que detectan la luz que se encuentran en la retina. Estas células se pueden obtener imágenes no invasivas mediante tomografía de coherencia óptica (OCT), un servicio que ahora se ofrece comúnmente en muchos ópticos. Utilizando datos de imágenes OCT y datos genómicos almacenados en el Biobanco del Reino Unido, los investigadores pudieron generar el mayor estudio de asociación de PRC de todo el genoma.
Distrofias retinianas raras
Según un comunicado de prensa, las enfermedades raras de la retina son frecuentemente causadas por mutaciones heredadas en genes expresados por PRC. Estas mutaciones hacen que la retina funcione incorrectamente, lo que resulta en deterioro de la vista o incluso ceguera. Aunque estas enfermedades individuales son raras, juntas son la principal causa de ceguera en adultos en edad laboral.
"Tuvimos acceso a imágenes acopladas y datos de genotipo a una escala que no se había visto en un estudio de este tipo", dijo Hannah Currant, PhD, ex estudiante del Instituto Europeo de Bioinformática del EMBL (EMBL-EBI) y becaria postdoctoral en el Centro de Investigación de Proteínas (CPR) de la Fundación Novo Nordisk de la Universidad de Copenhague.
"El acceso a esta enorme cantidad de datos fue fundamental para el estudio y nos permitió identificar vínculos genéticos con distrofias retinianas raras", dijo Currant. "Este trabajo ha identificado nuevas vías para la investigación y ha generado nuevas preguntas sobre las distrofias retinianas raras".
Vinculación genotipo y fenotipo
OCT produce imágenes de alta resolución que se pueden utilizar para identificar las diferentes capas y estructuras dentro de la retina. Estas imágenes se utilizan comúnmente en la clínica para ayudar al diagnóstico de trastornos oculares. Para este estudio, los investigadores utilizaron imágenes de OCT y la información genómica y médica correspondiente de más de 30.000 participantes almacenados en el Biobanco del Reino Unido.
"El Biobanco del Reino Unido es un recurso rico e invaluable que tiene un enorme potencial para permitir la medicina genómica", dijo Ewan Birney, PhD, subdirector general del Laboratorio Europeo de Biología Mollecular (EMBL). "Hay mucho potencial esperando ser liberado de los datos almacenados allí, lo que nos permite comprender la biología humana y cómo y cuándo sale mal en la enfermedad".
Impulsando la medicina genómica
Los investigadores realizaron estudios de asociación de genoma completo (GWAS) en los datos del Biobanco del Reino Unido para buscar variaciones genéticas relacionadas con las diferencias en el grosor de las capas de PRC. Esto los llevó a identificar variaciones genómicas asociadas con el grosor de una o más de las capas de PRC, incluidas aquellas con asociaciones previas con enfermedades oculares conocidas. Las asociaciones genómicas recién identificadas se almacenan y se puede acceder abiertamente a través del Catálogo SIG.
Se sabía que algunas de estas variantes genéticas estaban relacionadas con enfermedades oculares, pero sorprendentemente, varias variantes genéticas relativamente comunes estaban cerca de genes conocidos por causar enfermedades oculares genéticas raras cuando se interrumpían. En un caso, los investigadores pudieron explorar cómo las combinaciones de variantes comunes cerca de genes que se sabe que están involucrados en enfermedades oculares raras cambian la estructura de la retina. Esto da más confianza al buscar colecciones específicas de enfermedades raras para ver cómo estas variantes comunes específicas podrían afectar la enfermedad.
Además, Omar Mahroo, PhD, profesor de Neurociencias de la Retina en el University College de Londres y oftalmólogo consultor en el Moorfields Eye Hospital, señaló que el análisis bioinformático sistemático de cohortes de datos de participantes a gran escala está impulsando el futuro de la medicina genómica.
"Tener acceso a estos datos y poder hacer estas conexiones entre los fenotipos de la enfermedad y la variación genética abrirá muchas nuevas oportunidades para el diagnóstico y la terapéutica moderna de la enfermedad", dijo Mahroo.
