La enfermedad mental es un problema de salud pública cada vez mayor: se estima que 1 de cada 8 personas padece trastornos mentales como depresión, esquizofrenia o trastorno bipolar.
Sin embargo, la gran mayoría de los datos genéticos existentes que se utilizan en la investigación proceden de personas blancas.
Menos del 2 % de los estudios genéticos han incluido a personas de ascendencia africana, a pesar de que estas presentan la mayor variación genética de todas las poblaciones humanas.
Las muestras amplias de personas de diversos orígenes ancestrales permitirán a los profesionales clínicos y a los investigadores estar mejor preparados para hacer nuevos descubrimientos y desarrollar tratamientos.
La enfermedad mental es un problema de salud pública cada vez mayor. En 2019, se estimó que 1 de cada 8 personas en todo el mundo padecía trastornos mentales como depresión, esquizofrenia o trastorno bipolar. Aunque hace mucho que los científicos saben que muchos de estos trastornos son hereditarios, su base genética no está del todo clara. Una de las razones es que la gran mayoría de los datos genéticos existentes que se utilizan en la investigación proceden de personas blancas.
En 2003, el Proyecto Genoma Humano generó el primer «genoma de referencia» del ADN humano a partir de una combinación de muestras donadas por habitantes del norte del estado de Nueva York, todos ellos de ascendencia europea. Investigadores de numerosos campos biomédicos siguen utilizando este genoma de referencia en su trabajo. Sin embargo, no ofrece una imagen completa de la genética humana. Una persona con una ascendencia genética diferente tendrá varias variantes en su ADN que no están recogidas en la secuencia de referencia.
Cuando los conjuntos de datos genómicos no representan los orígenes ancestrales de la mayor parte de la población mundial, los estudios no pueden ofrecer una representación fiel de cómo se manifiestan las enfermedades en toda la humanidad. A pesar de ello, la diversidad ancestral en los análisis genéticos no ha mejorado en las dos décadas transcurridas desde que el Proyecto Genoma Humano anunció sus primeros resultados. En junio de 2021, más del 80 % de los estudios genéticos se habían realizado con personas de ascendencia europea. Menos del 2 % había incluido a personas de ascendencia africana, aunque estas presentan la mayor variación genética de todas las poblaciones humanas.
Para descubrir los factores genéticos que impulsan la enfermedad mental, yo, Sinéad Chapman y nuestros colegas del Broad Institute del MIT y Harvard nos hemos asociado con colaboradores de todo el mundo para poner en marcha Stanley Global, una iniciativa que busca recopilar una gama más diversa de muestras genéticas fuera de Estados Unidos y el norte de Europa, y formar a la próxima generación de investigadores de todo el mundo. Los datos genéticos carecen de diversidad, y también las herramientas y técnicas que los científicos utilizan para secuenciar y analizar los genomas humanos. Por eso estamos implementando una nueva tecnología de secuenciación que aborda las deficiencias de los enfoques anteriores, que no tienen en cuenta la diversidad genética de las poblaciones de todo el mundo.
Alianzas globales para obtener datos globales
Para estudiar la genética de las afecciones psiquiátricas, los investigadores utilizan datos de estudios de asociación del genoma completo que comparan las variaciones genéticas entre personas con una enfermedad concreta y personas sin ella. Sin embargo, estos conjuntos de datos se basan principalmente en personas de ascendencia europea, en gran medida porque la infraestructura de investigación y la financiación de los estudios genéticos a gran escala, así como los científicos que los llevan a cabo, se han concentrado históricamente en Europa y Estados Unidos.
Una forma de cerrar esta brecha es secuenciar datos genéticos de poblaciones diversas. Mis colegas y yo colaboramos estrechamente con genetistas, estadísticos y epidemiólogos de 14 países de cuatro continentes para estudiar el ADN de decenas de miles de personas de ascendencia africana, asiática y latina que padecen enfermedades mentales. Trabajamos juntos para reclutar participantes y recoger muestras de ADN, que se secuencian en el Broad Institute de Massachusetts y se comparten con todos los colaboradores para su análisis.
Dar prioridad a las voces y las prioridades de las comunidades locales y los científicos es fundamental para nuestro trabajo. Todos los colaboradores son copropietarios del proyecto, lo que incluye la toma de decisiones y la titularidad y el control de las muestras y los datos. Para ello, establecemos relaciones y generamos confianza con las comunidades locales que estudiamos y con los líderes universitarios y científicos locales con quienes colaboramos. Procuramos comprender las culturas y prácticas locales y adaptar nuestros métodos de recogida para que los participantes se sientan cómodos. Por ejemplo, como existen distintas sensibilidades culturales en torno a la donación de muestras de saliva y sangre, adaptamos nuestras prácticas a cada lugar para que los participantes se sientan cómodos.
También compartimos libremente conocimientos y materiales con nuestros colaboradores. El Broad Institute y los equipos locales intercambian información en ambos sentidos sobre el progreso y los resultados del estudio, lo que permite el aprendizaje y la enseñanza continuos y fortalece la unidad entre los equipos. Procuramos encontrarnos allí donde estamos mediante el intercambio de prácticas y la formación de científicos para apoyar el desarrollo de programas de investigación creados y dirigidos localmente.
Nuestra colaboración con grupos de investigación africanos es un ejemplo destacado de nuestro modelo. Por ejemplo, nuestros colegas de investigación africanos codirigen las subvenciones que financian el equipo de laboratorio, los científicos y el resto del personal de los proyectos ubicados en sus centros de estudio. Además, contribuimos a apoyar a la próxima generación de genetistas y bioinformáticos africanos mediante un programa de formación específico.
¿Cómo está contribuyendo el Foro Económico Mundial a crear un ecosistema mundial de salud inclusivo?
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Mediante un diálogo basado en la confianza y la colaboración público-privada, el Centro permite que sus colaboradores se alineen en torno a prioridades compartidas y promuevan la acción colectiva para mejorar los resultados de salud.
Análisis de la variación
La recogida de muestras de poblaciones más diversas es solo la mitad del desafío.
Las tecnologías actuales de secuenciación y análisis genómico no captan adecuadamente la variación genética de las poblaciones de todo el mundo. Esto se debe a que estas tecnologías se diseñaron para detectar variaciones genéticas a partir del ADN de referencia de personas de ascendencia europea, y pierden precisión al analizar secuencias que no derivan del genoma de referencia. Cuando se aplican estas herramientas a datos genéticos de otras poblaciones, no detectan gran parte de la rica variación de sus genomas. Esto puede llevar a los investigadores a pasar por alto importantes descubrimientos biomédicos.
Para abordar este problema, desarrollamos un método de secuenciación del genoma capaz de detectar una mayor variación genética en poblaciones de todo el mundo. El método consiste en secuenciar con gran detalle el exoma —la parte del genoma, inferior al 2 %, que codifica proteínas— y secuenciar con menos detalle el 98 % del genoma que no codifica proteínas.
Este enfoque combinado reduce las concesiones que los genetistas suelen tener que hacer en los proyectos de secuenciación. La secuenciación del genoma completo con alta cobertura, que lee todo el genoma varias veces para obtener datos detallados, resulta demasiado costosa para aplicarla a un gran número de muestras de ADN. Aunque la secuenciación de baja cobertura reduce los costes al leer segmentos más pequeños del genoma, puede pasar por alto algunas variaciones genéticas importantes. Con nuestra nueva tecnología, los genetistas pueden obtener lo mejor de ambos métodos: la secuenciación profunda del exoma maximiza la probabilidad de identificar genes específicos que desempeñan un papel en la enfermedad mental, mientras que la secuenciación del genoma completo con menor profundidad permite a los investigadores procesar grandes cantidades de genomas completos de forma más rentable.
Medicina personalizada
Esperamos que esta nueva tecnología permita a los investigadores secuenciar muestras amplias de personas con diversos orígenes ancestrales para captar toda la amplitud de la variación genética. Con una mejor comprensión de la genética de la enfermedad mental, los profesionales clínicos y los investigadores estarán mejor preparados para desarrollar nuevos tratamientos que funcionen para todo el mundo.
La secuenciación genómica abrió una nueva era de medicina personalizada, que promete ofrecer tratamientos adaptados a cada persona. Esto solo será posible si las variaciones genéticas de todos los orígenes ancestrales están representadas en los conjuntos de datos que los investigadores utilizan para hacer nuevos descubrimientos sobre las enfermedades y desarrollar tratamientos.
