domingo. 16.06.2024

Investigadores del Instituto de Biomedicina y Biotecnología de Cantabria (IBBTEC) han desarrollado una herramienta que predice patologías en pacientes con malformaciones congénitas.

Los investigadores Víctor Sánchez y Álvaro Rada, del ‘Grupo de Regulación Transcripcional en el Desarrollo y en Enfermedades Congénitas’, son los desarrolladores de la herramienta computacional, que han denominado POSTRE (Prediction Of STRuctural variant Effects), capaz de predecir las consecuencias patológicas de variantes estructurales identificadas en el ADN de pacientes con defectos congénitos.

POSTRE es una herramienta de uso público que se puede utilizar a través de una sencilla aplicación que no requiere conocimientos informáticos avanzados. Dicho esto, puede representar una herramienta muy valiosa y útil para la comunidad médica, ya que podría facilitar el diagnóstico e interpretación de un gran número de malformaciones congénitas, ha destacado la UC.

Además, los resultados de este trabajo, por su relevancia, se han publicado en la revista científica Nucleic Acids Research.

Un gran número de enfermedades humanas se deben a alteraciones en el ADN. Tradicionalmente, se pensaba que la mayoría de dichas alteraciones afectaban directamente a alguno de los genes contenidos dentro del genoma humano. Sin embargo, en los últimos años, se está viendo de forma cada vez más clara que muchas de estas alteraciones ocurren fuera de los genes y parecen afectar a otro tipo de secuencias de ADN que controlan la expresión de los genes y que se denominan potenciadores.

Pese a la gran relevancia médica de las variantes estructurales, existen aún muy pocas herramientas computacionales que permitan predecir sus posibles consecuencias, especialmente si no alteran genes de manera directa. En consecuencia, existen cientos de pacientes con malformaciones congénitas cuyo diagnóstico genético sigue siendo incierto.

POSTRE surge de la unión de las fortalezas de los dos investigadores, por un lado, la computación y la bioinformática y, por otro, toda la experiencia de años en entender cómo funcionan los potenciadores, según ha referido el investigador principal del grupo, Álvaro Rada.

La herramienta utiliza diferentes tipos de datos genómicos disponibles en bases de datos públicas. Tras integrarlos, es capaz de predecir no solo si una variante estructural puede ocasionar una enfermedad congénita, sino también el mecanismo subyacente y los genes cuya función o niveles de expresión pueden verse afectados.

Actualmente puede ayudar en el diagnóstico de enfermedades de desarrollo del cerebro, del corazón, de las extremidades y de las estructuras craneofaciales, ha indicado Sánchez, apuntando que también están trabajando "en mejorarla en base al interés de otros investigadores que quieran sacar provecho de la herramienta".

Sánchez y Rada han explicado que esta herramienta realiza una actividad similar a la que haría un genetista con su criterio propio. POSTRE implementa un algoritmo (evalúa una serie de normas que se deben cumplir) creado en base al conocimiento existente en el campo de la interpretación de las variantes estructurales, que es aplicado de manera automática al evaluar el impacto de las alteraciones genéticas detectadas.

La lógica seguida para la creación del algoritmo de predicción de POSTRE difiere de la típicamente usada en la actualidad en el campo de la inteligencia artificial, donde se asigna de manera automática la importancia y peso de cada variable tras entrenar el modelo predictivo con muchos datos reales. Esta estrategia típica del campo de la inteligencia artificial no se ha podido aplicar porque no existen datos con la suficiente resolución para entrenar un modelo en el campo de la interpretación de las variantes estructurales que alteran la comunicación entre genes y potenciadores.
 

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