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Clínicas testam genomas completos

O sequenciamento se propõe a detectar até transtornos de desenvolvimento como o autismo

Shutterstock
 Grandes quantidades de dados de sequenciamento estão se tornando parte de cuidados médicos de rotina – e em breve podem estar preenchendo bases de dados de pesqusia. 
Por Virginia Hughes e SFARI.org

Republicado com permissão de SFARI.org, uma divisão editorialmente independente de The Simons Foundation. (Link original http://sfari.org/news-and-opinion/news/2013/clinics-unroll-genome-tests-for-undiagnosed-disorders )

Nos últimos anos, equipes de cientistas vem encontrando falhas genéticas relacionadas a uma grande variedade de transtornos ao sequenciar exomas, as porções do genoma que codificam proteínas. Mas esses testes genéticos normalmente ficam inacessíveis a pessoas a menos que se inscrevam em estudos de pesquisadores e, mesmo assim, eles quase nunca recebem seus resultados individuais.

Mas isso parece prestes a mudar: algumas clínicas estão iniciando grandes programas que usam o sequenciamento de exomas ou até mesmo de genomas completos, e tornando os resultados diretamente disponíveis a indivíduos. Por menos de US$10 mil cada, os testes oferecem a pessoas com transtornos genéticos inexplicados a chance de encontrar a causa de seus problemas.

O primeiro laboratório acadêmico a oferecer o sequenciamento de exomas foi o Whole Genome Laboratory  na Faculdade Baylor de Medicina em Houston. Desde de novembro de 2011, o laboratório sequenciou os exomas de aproximadamente 1700 indivíduos com doenças não-diagnosticadas, incluindo muitas crianças com transtornos de desenvolvimento. Atualmente o laboratório sequencia, em média, 200 exomas por mês.

“Isso virou um sucesso”, declara Richard Gibbs, diretor do Centro de Sequenciamento do Genoma Humano de Baylor, que ajudou a estabelecer o novo laboratório. Os pesquisadores identificaram a causa genética de aproximadamente um quarto dos 1700 casos como mutações em genes de doenças conhecidas, conta ele.

Na semana passada, o Centro Partners Healthcare, em Boston, que é afiliado a Harvard, lançou um laboratório semelhante que se concentra em sequenciar genomas completos. E duas empresas particulares – a Ambry Genetics em Aliso Viejo, na Califórnia, e a GeneDx em Gaithersburg, Maryland – oferecem o sequenciamento clínico de exomas desde 2011.

Decidir que partes dos dados de sequenciamento devem ser divulgados a indivíduos está longe de ser direto. Algumas mutações são claramente associadas a doenças, mas a maioria ainda é difícil de interpretar.

De uma perspectiva de pesquisa, porém, o desenvolvimento é inequivocamente empolgante.

Isso acontece porque, em clínicas afiliadas a instituições acadêmicas, participantes podem escolher contribuir com seus dados não-identificados para bases de dados livremente disponíveis que pesquisadores podem acessar em seus estudos. Isso poderia provar ser uma enorme vantagem para pesquisadores que recebem financiamento de agências como os Institutos Nacionais da Saúde (NIH).

“Pode-se analisar muito mais amostras na clínica do que em estudos financiados pelo NIH”, observa Jonathan Sebat, professor associado de psiquiatria da University of California, em San Diego. “Isso é o que vai acabar avançando as descobertas”.

Compartilhando genomas:

Muitos testes clínicos já existem para transtornos de desenvolvimento não-diagnosticados. Esses testes normalmente analisam um único gene, ou um conjunto de genes, em busca de certas variantes raras, que só aparecem em algumas pessoas, ou variantes comuns, que aparecem em pelo menos 5% da população geral.

O sequenciamento de exomas e genomas completos, em contraste, lê o genoma um nucleotídeo de cada vez. Devido a sua escala e preço, essas técnicas só eram usadas raramente, mas conforme os preços despencaram, cientistas aceleraram muito o ritmo do sequenciamento. Pesquisadores não estão apenas aprendendo como interpretar essa quantidade de dados, como armazená-la e admnistrá-la com segurança.

Baylor, por exemplo, já sequenciou cerca de 20 mil exomas – a maioria de pessoas saudáveis ou de tumores de pessoas com câncer – para estudos de pesquisa.

“Nós estávamos fazendo muitos desses sequenciamentos de exomas no ambiente de pesquisa, e aprendendo a interpretar e resolver doenças genéticas”, explica Gibbs. “Nós queríamos transferir essa capacidade para um ambiente clínico”. 

Laboratórios clínicos devem se adequar a padrões regulatórios que não existem para laboratórios de pesquisa. Notavelmente, o programa Clinical Laboratory Improvement Amendments [NT: ‘Emendas de Melhorias de Laboratórios Clínicos’, em tradução literal] exige que todos os laboratórios clíncios sigam um conjunto estrito de procedimentos de operação e controle de qualidade.

De acordo com Gibbs, o novo laboratório de Baylor cobra US$7500 pelo sequenciamento do exoma de uma criança. Na maioria dos casos, o laboratório analisa pequenas porções dos genomas dos pais para determinar se certas mutações são espontâneas – ou seja, se não foram herdadas dos pais – e se têm potencial de provocar transtornos e doenças.

O grupo do Partners planeja ooferecer o sequenciamento de genoma completo por US$9 mil cada, de acordo com Heidi Rehm, diretora do Laboratório de Medicina Molecular do Partners, que conduzirá os testes. Rehm conta que os pesquisadores só realizaram o sequenciamento de alguns genomas até agora, e descobriram os mecanismos genéticos de dois casos, ambos adultos.

Mas muitos desses casos provavelmente serão de crianças co-m transtornos de desenvolvimento não-diagnosticados.

“Os testes de exomas e genomas realmente nos permitem explorar muitas possíveis causas desses transtornos”, explica Rehm. Ainda assim, “isos não significa que vamos resolver todos esses casos da noite para o dia”.

Tanto o laboratório do Partners quanto o de Baylor pretendem pedir para as famílias dos participantes considerarem contribuir com seus dados para propósitos de pesquisa.

Existem precedentes para dados genéticos clínicos sendo usados para propósitos de pesquisa. Durante anos, laboratórios clínicos acadêmicos e empresas privadas coletaram dados sobre variações no número de cópias – deleções ou duplicações de DNA – em crianças com trasntornos não-diagnosticados de desenvolvimento. Uma porção significativa dessas informações foi para repositórios disponíveis ao público, como o Consórcio de Padrões Internacionais para Arranjos Citogenéticos.

“Nós criamos uma base de dados e um processo de revisão com base em evidências para que pudéssemos ajudar laboratórios a determinar o que era claramente patogênico e o que era claramente benigno”, explica David Ledbetter, um dos fundadores do repositório e diretor científico do Sistema Geisinger de Saúde em Danville, na Pennsylvania. No ano passado, a equipe de Ledbetter combinou dados de duas dessas bases de dados para encontrar várias novas variantes associadas ao autismo.

“Agora nós precisamos fazer a mesma coisa para o sequenciamento de genomas’, conclui ele.