O Genoma Brasileiro

O Genoma Brasileiro

Como o genoma brasileiro contribui com a medicina mundial

Quando olhamos para as diferentes populações ao redor do mundo, fica fácil ver como os seres humanos são diversos. Em cada região temos uma população com características próprias e muito diversas.

São infinitos tons de pele, olhos e cabelos. Diferenças no formato dos olhos, do rosto, da textura dos fios do cabelo e tantos outros traços físicos visíveis. Mas, a diversidade humana não está só nas características físicas.

Diferentes populações apresentam diferentes predisposições e prevalência para várias doenças, e isso se deve, em boa parte, às diferenças nos seus genomas.

 

Porque as populações são geneticamente diversas?

Essas diferenças surgiram porque as populações se desenvolveram em diferentes partes do planeta, e precisaram se adaptar a ambientes diferentes, e se mantiveram por conta de barreiras geográficas ou culturais que impediam que se misturassem ao longo do tempo.

Porém, alguns países passaram por vários eventos migratórios que resultaram na miscigenação de povos diferentes. O Brasil foi um desses países. (1,2)

No Brasil, os colonizadores portugueses se relacionaram com os habitantes nativos americanos e, posteriormente, com escravos trazidos do continente africano. Além disso, houveram outros eventos migratórios importantes de italianos, holandeses, alemães, povos do oriente médio e leste asiático, como Japão e China, dentre outros. (1,2)

Assim, a população brasileira possui uma composição genética única, híbrida de vários povos diferentes.

 

Diversidade genética nos Bancos de Dados

Populações miscigenadas podem apresentar variantes genéticas que são pouco frequentes ou inexistentes no restante do mundo e, por isso, não vão estar representadas nos bancos de dados de outras populações.

Se essas variantes forem patogênicas (causarem doenças), esses bancos de dados não serão capazes de avaliar de maneira eficiente o efeito delas na nossa saúde.

Além disso, variantes raras associadas com doenças em outros lugares do mundo, podem ser mais comuns em populações miscigenadas e, portanto, não estão relacionadas com o desenvolvimento de doenças raras nessas populações.

Está clara a importância de realizar testes de diagnóstico genético utilizando um banco de dados que represente o genoma da população brasileira. Um genoma como o seu!

Infelizmente, a maior parte dos estudos sobre doenças genéticas são feitos utilizando bancos de dados de indivíduos europeus, ou de descendência europeia. Somente cerca de 20% dos indivíduos reportados em estudos de associação genética inseridos no Catálogo GWAS (Genome Wide Association Studies) são não-europeus. (3)

A Mendelics é o primeiro laboratório brasileiro dedicado à análise genômica e já analisou mais de 100 mil amostras, sendo mais de 60 mil exomas completos, formando o maior banco de dados genômicos da América Latina!

 

A importância do genoma brasileiro/latino americano

Não há dúvidas de que a população brasileira é diversa. Mas quanto? Vamos tentar colocar em números:

  • O projeto internacional HGDP (Human Genome Diversity Project), que investiga a variabilidade genética do ser humano, encontrou cerca de 73 milhões de variantes genéticas em um total de 54 populações espalhadas pelo mundo todo. (4)
  • Estudos nacionais sobre a variabilidade genética somente da população brasileira, encontraram mais de 61 milhões de variantes. (5)

Temos, só no Brasil, quase a mesma variabilidade encontrada no mundo todo. O nosso genoma é muito diverso! 

Esses estudos também mostraram que mais de 2 milhões das variantes genéticas encontradas no genoma brasileiro são inéditas. Ou seja, mais de 2 milhões das variantes brasileiras nunca haviam sido reportadas antes, em nenhum outro lugar do mundo. (5)

Considerando que o genoma brasileiro é muito diverso, ele contribui muito com a caracterização da variabilidade genética humana e com estudos de doenças genéticas que podem afetar pessoas no mundo todo. O estudo do genoma brasileiro pode trazer ganhos para a medicina mundial.

A fim de contribuir com a comunidade médica, a Mendelics já fez mais de 9 mil depósitos no Clinvar (banco de dados que reúne informações sobre alterações genéticas que causam doenças) (6), e é a segunda maior contribuinte do repositório fora dos Estados Unidos.

Também contribuímos com o estudo da variabilidade genética humana alimentando o maior banco de dados genômicos da América Latina!

Quer entender melhor como o Banco de Dados Mendelics pode auxiliar no diagnóstico de doenças raras no Brasil e na América Latina?

Assista essa aula ministrada por médicos geneticistas da Mendelics, onde são apresentados casos reais em que o nosso banco de dados foi crucial para o diagnóstico: Aula banco de dados genéticos – Mendelics

Conheça mais sobre as origens do povo brasileiro e como descobrir de onde vieram seus ancestrais nesse post!

 


Referências

  1. S. D. J. Pena, F. R. Santos, and E. Tarazona‐Santos, “Genetic admixture in Brazil,” American Journal of Medical Genetics Part C: Seminars in Medical Genetics, vol. 184, no. 4, pp. 928–938, Nov. 2020, doi: 10.1002/ajmg.c.31853.
  2. R. B. Andrade et al., “Estimating Asian Contribution to the Brazilian Population: A New Application of a Validated Set of 61 Ancestry Informative Markers”, G3, vol. 8, no. 11, pp. 3577–3582, Nov. 2018, doi: 10.1534/g3.118.200650.
  3. G. Sirugo, S. M. Williams, and S. A. Tishkoff, “The Missing Diversity in Human Genetic Studies,” Cell, vol. 177, no. 1, pp. 26–31, Mar. 2019, doi: 10.1016/j.cell.2019.02.048.
  4. A. Bergström et al., “Insights into human genetic variation and population history from 929 spanerse genomes,” Science, vol. 367, no. 6484, p. eaay5012, Mar. 2020, doi: 10.1126/science.aay5012.
  5. M. S. Naslavsky et al., “Whole-genome sequencing of 1,171 elderly admixed inspaniduals from the largest Latin American metropolis (São Paulo, Brazil)”, Set. 2020, doi: 10.1101/2020.09.15.298026.
  6. ClinVar, “Mendelics – Submitter – ClinVar”. Acesso em 30 de abril de 2021. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/submitters/500035/
Bancos de dados genéticos, doenças raras e doenças comuns

Bancos de dados genéticos, doenças raras e doenças comuns

Bancos de dados genéticos no diagnóstico de doenças

Bancos de dados genéticos são essenciais para compreendermos o papel da Genetica para doenças raras e comuns.

 

Doenças raras

No Brasil são consideradas doenças raras aquelas que afetam até 65 pessoas a cada 100.000. As doenças raras em geral são graves, crônicas e progressivas, podendo levar a morte nos primeiros anos de vida. 

Cerca de 80% das doenças raras têm causa genética e o diagnóstico delas dependem da identificação de mutações em genes que causam a doença. Essas “mutações” são identificadas em exames de diagnóstico genético. 

Existem mutações que são amplamente conhecidas como causadoras de doenças por já terem sido identificadas em várias pacientes com a mesma doença. Um exemplo é a mutação DeltaF508 do gene CFTR, que é encontrada em 66% dos casos de fibrose cística (FC). Quando um teste genético identifica essa alteração no DNA do paciente com FC sabemos que essa é a causa da doença.

Além da DeltaF508, já foram identificadas mais de 1000 mutações diferentes no gene CFTR (1). Muitas dessas alterações são encontradas em apenas alguns pacientes com a doença e existem mutações que são identificadas até mesmo em uma única pessoa no mundo. Identificar uma alteração no DNA nessas condições é como ter apenas uma peça de um quebra-cabeça na mão. 

Para resolver o quebra-cabeça os especialistas em análises genéticas contam com bancos de dados como o CFTR2 (2) e o ClinVar (3) que reúnem informações sobre milhares de mutações encontradas em pessoas com FC.  

Ao achar a mesma mutação ou mutações similares nesses bancos os especialistas podem concluir se a alteração no DNA identificada teste genético causou a doença no paciente que está sendo analisado.  Na ausência desses bancos seria muito difícil encontrar pacientes com a mesma mutação, que podem estar espalhados em lugares diferentes do mundo.

 

Doenças comuns

Bancos de dados genéticos que reúnem informações de milhares de pessoas clinicamente normais, como gnomAD (4), também são fundamentais, porque esses bancos nos informam sobre a frequência com que uma determinada variante (uma alteração de DNA) é encontrada na população. Se uma alteração no DNA é encontrada em milhares de pessoas é muito provável que ela não cause uma doença rara. 

Ao contrário das doenças raras, as doenças comuns afetam uma enorme quantidade de pessoas na população e suas causas ainda não são totalmente esclarecidas. Nesse grupo incluem-se doenças cardiovasculares, câncer (exceto câncer hereditário), infarto, diabetes, artrite, osteoporose, doenças oftalmológicas, depressão e demência, entre outras. 

Fatores ambientais e estilo de vida são os principais responsáveis por causá-las, mas alterações no DNA podem representar um importante fator de predisposição. 

Ao contrário das doenças raras, que são causadas por mutações específicas e de grande impacto, nas doenças comuns são múltiplas alterações no DNA de pequeno efeito que somadas conferem um fator de risco para o seu desenvolvimento. 

O maior desafio das análises genéticas atualmente é identificar quais são as alterações no DNA que contribuem para o desenvolvimento das doenças comuns e qual a importância (ou impacto) da contribuição genética em relação aos fatores não-genéticos (fatores ambientais e estilo de vida).

Um exemplo da importância de banco de dados genéticos para doenças comuns é o UK Biobank (5). Esse banco reúne informações genéticas sobre 500.000 pessoas entre 40-69 anos que fizeram parte de um projeto do governo Britânico. Além do sequenciamento genético, os participantes estão sendo monitorados quanto a atividades de seu estilo de vida. 

Os dados desse projeto estão disponíveis para pesquisadores do mundo todo para auxiliá-los em suas pesquisas sobre doenças comuns. As descobertas auxiliarão no futuro o desenvolvimento de testes genéticos que servirão para as pessoas saberem seus riscos de desenvolver doenças comuns. 

 


Referências

(1)  Ong T, Marshall SG, Karczeski BA, et al. Cystic Fibrosis and Congenital Absence of the Vas Deferens. 2001 Mar 26 [Updated 2017 Feb 2]. In: Adam MP, Ardinger HH, Pagon RA, et al., editors. GeneReviews® [Internet]. Seattle (WA): University of Washington, Seattle; 1993-2020. Disponível em : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1250/

(2) The Clinical and Functional TRanslation of CFTR (CFTR2); disponível em http://cftr2.org.

(3) Landrum MJ et al. ClinVar: improving access to variant interpretations and supporting evidence. Nucleic Acids Res . 2018

(4)  Karczewski KJ et al (2019). The mutational constraint spectrum quantified from variation in 141,456 humans. In bioRxiv (p. 531210).

(5) Sudlow1 et al.  UK Biobank: An Open Access Resource for Identifying the Causes of a Wide Range of Complex Diseases of Middle and Old Age. PLOS Medicine | DOI:10.1371/journal.pmed.1001779

Bancos de dados genéticos, doenças raras e doenças comuns

Bancos de dados genéticos – ClinVar

O ClinVar é um dos maiores bancos de dados genéticos do mundo

Um dos mais importantes banco de dados genéticos é o ClinVar do National Center for Biotechnology Information (NCBI), que reúne informações sobre mais de 700.000 mutações (1).  

Pesquisadores acadêmicos, laboratórios clínicos e médicos de todo o mundo submetem mutações no ClinVar desde 2013 de forma colaborativa para que a comunidade científica possa expandir seu conhecimento sobre alterações no DNA que causam doenças genéticas. Nos últimos anos projetos de sequenciamento de larga escala também tem contribuído com milhares de dados para o banco. 

As mutações submetidas no ClinVar são acompanhadas das seguintes informações: 

  • Informações sobre o submissor;
  • Doença do portador da mutação ou sinais e sintomas caso a doença não seja conhecida;
  • Significado clínico da mutação: patogênica, provavelmente patogênica, de significado clínico incerto, provavelmente benigna e benigna
  • Artigos científicos que descrevem essa mutação caso ela já tenha sido reportada antes.

Qual a importância do ClinVar para análise de testes genéticos?

O ClinVar permite que a comunidade global interessada em doenças genéticas compartilhe e beneficie-se de informações sobre milhares de mutações identificadas em pacientes com diferentes quadros clínicos. Todas as informações são disponibilizadas publicamente. Assim, especialistas em análises de testes genéticos e médicos conseguem ter acesso a informações clínicas a respeito de pessoas portadoras da mesma alteração no DNA e do significado clínico dessas alterações. 

Os dados do ClinVar também podem ser baixados e incorporados em plataformas de análises genéticas, como o Abracadabra Ⓡ.

Todos os laboratórios clínicos depositam mutações nesse banco?

Contribuir para o ClinVar não é obrigatório e cada laboratório decide se participará como colaborador. Mas o compartilhamento público de mutações é essencial para expandirmos o conhecimento sobre doenças genéticas.

Muitos laboratórios não contribuem para o ClinVar porque submeter mutações no banco é um processo trabalhoso e não tem um retorno financeiro. Muitos laboratórios também preferem manter mutações com exclusividade em seus bancos de dados particulares.

A Mendelics é um dos maiores submissores do ClinVar

A missão da Mendelics é tornar o diagnóstico genético acessível a todos que necessitam. Acreditamos que cada mutação depositada no ClinVar pode beneficiar pacientes que dependem do diagnóstico genético em todo o mundo. 

Por esse motivo a Mendelics submete, com a permissão dos pacientes e de forma anonimizada, variantes no banco de dados ClinVar do NCBI. Desde 2015 já depositamos mais de 9.300 mutações, o que nos posiciona como um dos 20 maiores submissores mundiais desse banco, e o segundo maior submissor fora dos EUA (2)(3).

Clique e saiba mais sobre por que banco genéticos como o ClinVar são importantes para o entender doenças


Referências

  1. ClinVar em números
  2. Página da Mendelics no ClinVar
  3. Lista de Submissores do ClinVar