• By Sharon Theimer

Investigadores de Mayo Clinic precisan variaciones genéticas que podrían cambiar el curso de la COVID-19

8 septiembre 2022
Investigador masculino pipeteando muestras genéticas para su análisis

ROCHESTER, Minnesota. Los investigadores del Centro para Medicina Personalizada en Mayo Clinic descubrieron en el genoma humano firmas decisivas que podrían explicar por qué la COVID-19 es tan grave en algunas personas y leve en otras. Después de analizar una gran cantidad de datos diversos de todo el mundo sobre secuencias del ADN, los científicos identificaron en dos proteínas humanas unas mutaciones que podrían cambiar el curso del SARS-CoV-2, o virus responsable de la COVID-19.

El estudio revela que las variantes en los genes para la enzima convertidora de la angiotensina 2 (ACE2) y la proteasa transmembrana de serina 2 (TMPRESS2) pueden llevar a un aumento o una disminución en la expresión de la proteína. El aumento en la expresión de la proteína podría derivar en elevada susceptibilidad a la COVID-19 y gravedad de la enfermedad, mientras que la disminución podría tener un efecto protector contra el virus. Las proteínas desempeñan muchas funciones fundamentales en el cuerpo y, en este caso, ACE2 y TMPRESS2 proveen puntos cruciales de entrada para que el SARS-CoV-2 invada e infecte las células humanas. 

Los resultados del estudio se publicaron en Human Molecular Genetics (Genética Molecular Humana) y plantean un posible método nuevo de diagnóstico basado en la variación dentro de las células huésped, en lugar de en la constante evolución del virus mismo.

«La COVID-19 domina la frecuencia con la que cambia las secuencias de sus genes, pero esa es solo una parte de la situación. Nuestros resultados plantean que la interacción del virus con las proteínas codificadas por el genoma humano también puede contribuir a lo que termina ocurriendo con la enfermedad de una persona», comenta la Dra. Lingxin Zhang, autora principal del estudio e investigadora del Programa de Farmacogenómica en el Centro para Medicina Personalizada.

«Ahora, estos resultados pueden aplicarse a los datos sobre las secuencias del ADN en los pacientes infectados con el SARS-CoV-2 para potencialmente determinar el grado de susceptibilidad a la enfermedad. Espero que sea posible ampliar esta metodología a otros genes involucrados en la COVID-19 y que los científicos y médicos clínicos de todo el mundo puedan usar esa información para ayudar a los pacientes», añade la Dra. Zhang. 

A fin de realizar el estudio, la Dra. Zhang y su equipo se sumergieron dentro de los datos de la secuenciación del ADN de casi 71 000 personas de todo el mundo, incluidas casi 30 000 procedentes de minorías raciales y étnicas, para identificar variantes en la secuencia de los genes para ACE2 y TMPRESS2. Luego, el equipo analizó cientos de variantes de las proteínas codificadas por esos genes e identificó variantes génicas que generaban niveles de expresión altos y bajos. Para ello, la Dra. Zhang creó células capaces de expresar las variantes de la proteína y, luego, mediante codificación de colores analizó junto a su equipo las variantes para ver cuáles eran más o menos estables.

El estudio utilizó casi un millón de células generadas y produjo miles de millones de puntos de datos que el equipo analizó mediante una serie de tecnologías, como la clasificación celular, la genómica moderna, la secuenciación de alto rendimiento del ADN y un algoritmo computacional.  

«Hasta donde sabemos, es la primera vez que alguien aplica este método en la COVID-19. Este trabajo no habría sido factible sin los enormes avances ocurridos en la secuenciación del ADN, sumado al paralelo progreso de nuestra capacidad de probar las implicaciones funcionales y médicas de las variaciones individuales en las secuencias del ADN y, como resultado, de la variación individual en las proteínas codificadas por nuestros genes», señala el Dr. Richard Weinshilboum, coautor del estudio y farmacólogo del Centro para Medicina Personalizada y del Departamento de Farmacología Molecular y Terapias Experimentales.  

El Dr. Weinshilboum asegura que el estudio también fue posible gracias a la gran cantidad de información actualmente publicada sobre las secuencias del ADN humano, con la estipulación condicionada de proteger cuidadosamente los datos y de revisar y autorizar su uso para evitar cualquier posible violación de la privacidad.  

Hasta el 11 de julio de 2022, más de 6,3 millones de personas han fallecido por la COVID-19 desde que empezó la pandemia.

Reconocimientos

El estudio se financió gracias a los subsidios U19 GM61388 (La Red de Investigación Farmacogenómica), R01 GM028157, R01 GM125633, R01 AA027486 y K01 AA28050 de los Institutos Nacionales de Salud y al Centro para Medicina Personalizada en Mayo Clinic.

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