6.1: Estudio de caso: ¿Por qué necesitamos secuenciar el genoma de todos?

Estudio de caso: Farmacogenómica, una medicina personalizada

Arya es de 50 años y obesa mórbida. Arya usa pronombres neutrales de género, como ellos, ellos y los suyos. Tienen presión arterial alta y enfermedad cardiovascular. Recientemente, perdieron 10 libras de peso en un mes sin intentarlo. También tienen sed muy fácilmente y realizan visitas frecuentes al baño. Su médico les diagnosticó diabetes insulinodependiente tipo 2 después de algunos análisis físicos y de sangre. La diabetes tipo 2, también llamada diabetes mellitus, es una afección en la que o bien las células beta del páncreas de una persona dejan de secretar insulina debido a la alta demanda de insulina por parte de una persona con sobrepeso, o bien las células del cuerpo se vuelven insensibles a la insulina. La insulina es una hormona que activa todas las células del cuerpo para absorber la glucosa del torrente sanguíneo. Las células necesitan glucosa para adquirir energía (ATP) a través de la respiración celular para realizar diversas actividades metabólicas. Los niveles altos de glucosa en sangre en ausencia de insulina pueden conducir a niveles altos de glucosa en sangre y eventualmente pueden conducir a los síntomas que Arya está experimentando.

Figura\(\PageIndex{1}\): La Medicina Personalizada es la cola larga de la Atención a la Salud. Por lo general, se prescribe un plan de tratamiento a muchas personas. Sin embargo, un medicamento no funciona para todos debido a la variación genética. En la medicina personalizada, se utilizan datos públicos y pruebas genéticas para prescribir plan de tratamiento personalizado a un paciente individual.

El médico de Arya le recetó gliclazida. La gliclazida pertenece a la categoría de medicamentos de sulfonilurea. Las sulfonilureas estimulan las células beta del páncreas para secretar insulina. Arya inició este tratamiento y experimentó una reacción adversa después de tomar su segunda dosis. Experimentaron sensaciones de hambre, sudoración, temblores y debilidad pocos minutos después de tomar el medicamento. Llamaron al 911. Cuando se recuperaron, volvieron con su médico. Su médico les dijo que habían experimentado hipoglucemia, que es uno de los principales efectos secundarios de los medicamentos a base de sulfonilurea. El médico señaló que debido a las otras complicaciones que tiene Arya, como la enfermedad cardiovascular, la gliclazida fue la mejor opción. El médico explicó que no todos responden a los medicamentos de la misma manera. Un medicamento que funcione bien para una persona puede no ser efectivo para otra. La dosis de un medicamento que cura una enfermedad en un individuo puede ser inadecuada para otra persona. Algunas personas pueden experimentar efectos secundarios de un medicamento dado, mientras que otras personas no. Esta variación en las respuestas a los medicamentos puede deberse a diferencias en nuestros genes. Ahí es donde entra en juego el campo de la farmacogenética. Los medios de comunicación la han aclamado como la “nueva frontera en la medicina”. Ciertamente parece ser prometedor para mejorar el tratamiento farmacéutico de los pacientes.

La farmacogenómica se basa en un tipo especial de pruebas genéticas. Busca pequeñas variaciones genéticas que influyan en la capacidad de una persona para activar y desactivar drogas. Los resultados de las pruebas pueden ayudar a los médicos a elegir el mejor medicamento y la dosis más efectiva para un paciente determinado. Muchos medicamentos necesitan ser activados por las propias enzimas del paciente, y las variaciones heredadas en las enzimas pueden afectar la rapidez o eficiencia con la que esto sucede. Por ejemplo, si las enzimas de un paciente descomponen un medicamento en particular demasiado lentamente, es posible que las dosis estándar del medicamento no funcionen muy bien para ese paciente. Los medicamentos también deben desactivarse para reducir sus efectos sobre las células sanas. Si las enzimas de un paciente desactivan un medicamento demasiado lentamente, entonces el medicamento puede permanecer en niveles altos y causar efectos secundarios. Arya experimentó una alta liberación de insulina debido a las variaciones en su genotipo.

El médico recomendó que Arya pase por pruebas genéticas para un mejor plan de tratamiento. Uno de los principales beneficios de la farmacogenómica es la mayor seguridad del paciente. Las pruebas farmacogenómicas pueden ayudar a identificar a los pacientes que probablemente experimenten reacciones adversas a los medicamentos para que se puedan recetar medicamentos diferentes y más seguros. Otro beneficio de la farmacogenómica es eliminar el enfoque de prueba y error que a menudo se usa para encontrar medicamentos y dosis adecuadas para un paciente determinado. Esto ahorra tiempo y dinero, además de mejorar los resultados de los pacientes. Esto es más como una medicina personalizada como se demuestra en la imagen de arriba.

Debido a que la farmacogenómica es un campo nuevo, algunas compañías de seguros no lo cubren, y puede ser muy costosa. Además, aún no todas las pruebas genéticas están ampliamente disponibles. Además, puede haber problemas éticos y legales asociados con las pruebas genéticas, incluyendo preocupaciones sobre temas de privacidad. Debido a que Arya está preocupada, tienen muchas preguntas para su médico.

Para entender la medicina personalizada, necesitamos saber qué hacen los genes, cómo interactúan y aprender todas las diferencias en el ADN entre las personas. Al leer este capítulo, piense en cómo una comprensión del genoma humano y la genética es esencial para descubrir cómo los medicamentos pueden afectarnos a cada uno de nosotros individualmente.

Al leer este capítulo, trate de responder las siguientes preguntas:

• ¿Qué es un gen?
• Las enzimas son proteínas. ¿Cómo se sintetizan las enzimas?
• ¿Cuál es la relación entre una enzima y el ADN?
• ¿Por qué las personas difieren genéticamente?
• ¿Cómo se secuencian los genes?

Resumen del capítulo: en este capítulo, aprenderá lo siguiente:

• Cómo se localizan los genes, y sus diferentes alelos, en los cromosomas.
• Los 23 pares de cromosomas humanos, que incluyen cromosomas autosómicos y sexuales.
• Cómo se descubrió que el ADN era el material genético heredado.
• La estructura del ADN y cómo se produce la replicación del ADN.
• El dogma central de la biología molecular, que describe cómo el ADN se transcribe en ARN, y luego se traduce en proteínas.
• La estructura, funciones y posible historia evolutiva del ARN.
• Cómo los genes codifican proteínas usando codones hechos de la secuencia de bases nitrogenadas dentro del ARN y ADN.
• Cómo se sintetizan las proteínas a través de la transcripción de ARN a partir de ADN y la traducción de proteínas a partir de ARN, incluyendo cómo se pueden modificar ARN y proteínas, y los roles de los diferentes tipos de ARN.
• Qué son las mutaciones, qué las causa, diferentes tipos específicos de mutaciones, y la importancia de las mutaciones en la evolución y para la salud humana.
• Cómo se regula la expresión de genes en proteínas y por qué los problemas en este proceso pueden causar enfermedades como el cáncer.
• ¿Qué es la Biotecnología y cómo se aplica?
• ¿Qué es la Farmacogenómica?

Atribuciones

1. Medicina Personalizada por Mark Scrimshire, licenciado CC BY 2.0 vía Flickr
2. Texto adaptado de Biología Humana por CK-12 licenciado CC BY-NC 3.0