Si es participante o familiar de un participante y aún no hemos contactado con usted, significa que el análisis de su caso continúa en curso.
Debe tener en cuenta que se trata de casos de alta complejidad, tanto desde el punto de vista clínico como genómico, lo que puede requerir más tiempo.
Agradecemos su comprensión.
El abordaje de los casos dentro de la red de centros de genómica funcional se inicia con un análisis por parte de un comité multidisciplinar, que realiza una revisión exhaustiva de la literatura científica asociada a las variantes genéticas priorizadas. Este análisis tiene como objetivo caracterizar la función del gen implicado, su patrón de expresión tisular y temporal, así como los ensayos funcionales previamente descritos en la literatura. Asimismo, se evalúan las capacidades técnicas disponibles en los distintos grupos participantes para abordar el estudio funcional de cada caso.
Cuando es necesario, se establece contacto con expertos en el gen o la patología de interés, tanto a nivel nacional como internacional, favoreciendo la colaboración científica. La información relevante se comparte a través de plataformas colaborativas como GeneMatcher, facilitando la identificación de nuevos casos y la consolidación de nuevas asociaciones gen–enfermedad.¡
Como primer nivel de aproximación funcional, se emplean herramientas de análisis in silico para predecir el impacto de las variantes genéticas sobre la proteína codificada. Estas aproximaciones incluyen modelado molecular, simulaciones de dinámica molecular y análisis de Biología Estructural basados en proteínas cristalizadas o modelos generados mediante plataformas computacionales avanzadas.
Estos estudios permiten anticipar cambios en la estabilidad, conformación o función de la proteína, contribuyendo a la priorización de variantes y al diseño de experimentos posteriores.
De forma complementaria, se realiza el reanálisis de datos de secuenciación de nueva generación (NGS), incluyendo la predicción de efectos sobre el splicing. Se identifican posibles sitios alternativos o crípticos de splicing y se evalúa la generación de transcritos aberrantes que puedan contribuir al fenotipo observado.
Para caracterizar el impacto de las variantes a nivel transcriptómico, se analizan el procesamiento, la estabilidad y la cantidad de ARN. Estos estudios incluyen técnicas dirigidas como RT-PCR y secuenciación Sanger, que permiten verificar la correcta generación de transcritos, así como RT-qPCR para la cuantificación precisa de niveles de expresión.
En aquellos casos en los que no se dispone de muestras de pacientes o cuando se requiere un análisis más controlado, se emplean sistemas in vitro de mini- y midigenes, que reproducen el comportamiento de variantes en fragmentos génicos específicos y permiten evaluar alteraciones en el proceso de splicing.
De forma global, se aplica RNA-seq, lo que proporciona una visión integral del transcriptoma celular. Esta aproximación permite identificar transcritos alternativos, cuantificar niveles de expresión y estudiar el efecto de variantes en regiones reguladoras del ADN, como promotores, enhancers e insulators, así como defectos en genes implicados en procesos de expresión génica, splicing, replicación o regulación epigenética.
Las variantes en regiones reguladoras se evalúan adicionalmente mediante ensayos de luciferasa.
A nivel genómico, la red de centros de genómica funcional contempla la aplicación de técnicas avanzadas para completar la caracterización de las variantes identificadas. Esto incluye el análisis de firmas epigenéticas asociadas a la regulación de la expresión génica y la confirmación de variantes estructurales o cambios en el número de copias (CNV). Cuando el contexto lo requiere, se emplea secuenciación de lecturas largas para resolver regiones genómicas complejas o validar reordenamientos estructurales. Además se utilizan sistemas de análisis del efecto de variantes sobre la conformación de la cromatina.
En aquellos casos en los que el defecto genético pueda afectar a rutas metabólicas, se realizan estudios de metabolómica, tanto dirigidos como no dirigidos. Estos análisis permiten detectar alteraciones en metabolitos clave y aportar evidencia funcional adicional, ya sea en muestras de pacientes o en modelos celulares.
A nivel proteico, la plataforma evalúa si las variantes genéticas afectan a la cantidad, localización subcelular o función de la proteína correspondiente. Para ello, se emplea un amplio abanico de técnicas que incluyen la cuantificación de niveles proteicos, estudios de localización intracelular mediante microscopía y ensayos funcionales específicos.
Asimismo, se analizan interacciones proteína–proteína, actividades enzimáticas y funciones celulares específicas en función de la naturaleza de la proteína estudiada. La red de centros de genómica funcional integra también el estudio de procesos celulares complejos, como la función mitocondrial —mediante el análisis del metabolismo energético, el ensamblaje y la actividad de la cadena respiratoria—, la homeostasis proteica, el tráfico vesicular y el transporte intracelular, el control del ciclo celular, los mecanismos de reparación del ADN, la respuesta a estrés celular, la señalización intracelular y otros procesos fundamentales para la fisiología celular y la patogénesis de la enfermedad.
Cuando no se dispone de muestras de pacientes o cuando el gen de interés se expresa principalmente en tejidos no accesibles, se generan modelos celulares de enfermedad. Estos modelos pueden derivarse de células de pacientes, como fibroblastos o células sanguíneas, o generarse mediante edición génica para introducir variantes específicas o modular la expresión del gen.
Posteriormente, las células pueden diferenciarse hacia tipos celulares relevantes, como hepatocitos, neuronas, cardiomiocitos o astrocitos. Adicionalmente, se desarrollan organoides in vitro que reproducen características estructurales y funcionales de tejidos humanos complejos.
En estos modelos se aplican las distintas técnicas descritas anteriormente para la validación funcional de las variantes estudiadas.
Cuando no se dispone de muestras de pacientes o cuando el gen de interés se expresa principalmente en tejidos no accesibles, se generan modelos celulares de enfermedad. Estos modelos pueden derivarse de células de pacientes, como fibroblastos o células sanguíneas, o generarse mediante edición génica para introducir variantes específicas o modular la expresión del gen.
Posteriormente, las células pueden diferenciarse hacia tipos celulares relevantes, como hepatocitos, neuronas, cardiomiocitos o astrocitos. Adicionalmente, se desarrollan organoides in vitro que reproducen características estructurales y funcionales de tejidos humanos complejos.
En estos modelos se aplican las distintas técnicas descritas anteriormente para la validación funcional de las variantes estudiadas.
Tras la caracterización funcional, los estudios pueden completarse mediante estrategias de rescate funcional. Estas aproximaciones permiten validar de forma directa la relación causal entre el gen, la variante identificada y el fenotipo observado, aportando evidencia robusta para la descripción de nuevas asociaciones gen–enfermedad.
Para aquellos estudios funcionales que requieran un análisis de mayor complejidad biológica y una evaluación del impacto de las variantes genéticas en un contexto fisiológico completo, la plataforma contempla el uso de modelos animales de enfermedad. La selección del organismo modelo se realiza en función de la pregunta biológica y del gen de interés, e incluye sistemas ampliamente validados como Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster, pez cebra o ratón. Estos modelos permiten estudiar el efecto de las variantes genéticas sobre procesos como el desarrollo, la función de órganos y sistemas, el comportamiento o la homeostasis celular, así como validar mecanismos patogénicos y relaciones causales gen–fenotipo. Los estudios en modelos animales se diseñan de forma coordinada con los resultados obtenidos en sistemas celulares y aproximaciones in silico, garantizando un enfoque integrado y traslacional.
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