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17.4B: Farmacogenómica, Toxicogenómica y Metagenómica

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    Objetivos de aprendizaje
    • Explicar cómo la metagenómica microbiana puede dar a los investigadores una imagen más completa de un entorno en particular

    La farmacogenómica, también llamada toxicogenómica, implica evaluar la efectividad y seguridad de los medicamentos a partir de la información de la secuencia genómica de un individuo. Las respuestas genómicas a los fármacos se pueden estudiar utilizando animales experimentales (como ratas de laboratorio o ratones) o células vivas en el laboratorio antes de embarcarse en estudios con humanos. El estudio de los cambios en la expresión génica podría proporcionar información sobre el perfil de transcripción en presencia del fármaco, el cual puede ser utilizado como un indicador temprano del potencial de efectos tóxicos. Por ejemplo, los genes involucrados en el crecimiento celular y la muerte celular controlada, cuando se alteran, podrían conducir al crecimiento de células cancerosas. Los estudios de todo el genoma también pueden ayudar a encontrar nuevos genes involucrados en la toxicidad de los medicamentos. La información personal de la secuencia genómica se puede utilizar para recetar medicamentos que serán más efectivos y menos tóxicos sobre la base del genotipo del paciente individual. Las firmas genéticas pueden no ser completamente precisas, pero se pueden probar más antes de que surjan síntomas patológicos.

    Genómica Microbiana: Metagenómica

    Tradicionalmente, la microbiología se ha enseñado con la idea de que los microorganismos se estudian mejor en condiciones de cultivo puro, lo que implica aislar un solo tipo de célula y cultivarla en el laboratorio. Debido a que los microorganismos pueden pasar por varias generaciones en cuestión de horas, sus perfiles de expresión génica se adaptan muy rápidamente al nuevo entorno de laboratorio. Además, la gran mayoría de las especies bacterianas resisten ser cultivadas aisladamente. La mayoría de los microorganismos no viven como entidades aisladas, sino en comunidades microbianas conocidas como biopelículas. Por todas estas razones, el cultivo puro no siempre es la mejor manera de estudiar microorganismos. La metagenómica es el estudio de los genomas colectivos de múltiples especies que crecen e interactúan en un nicho ambiental. La metagenómica puede ser utilizada para identificar nuevas especies más rápidamente y analizar el efecto de los contaminantes en el medio ambiente.

    imagen
    Figura\(\PageIndex{1}\): Metagenómica: La metagenómica implica aislar ADN de múltiples especies dentro de un nicho ambiental.

    Puntos Clave

    • La farmacogenómica implica evaluar la efectividad y seguridad de los medicamentos a partir de la información de la secuencia genómica de un individuo.
    • Las respuestas genómicas a los medicamentos se pueden estudiar utilizando animales experimentales o células vivas en el laboratorio, lo que ayuda a indicar los efectos potencialmente tóxicos de un medicamento.
    • La información personal de la secuencia genómica se puede utilizar para recetar los medicamentos que serán más efectivos y menos tóxicos a nivel individual.
    • La metagenómica, el estudio de los genomas colectivos de múltiples especies que crecen e interactúan en un nicho ambiental, suele ser una mejor manera de estudiar los microorganismos que el cultivo puro.

    Términos Clave

    • farmacogenómica: el estudio de genes que codifican enzimas que metabolizan fármacos, y el diseño de fármacos a medida adaptados a la composición genética de un individuo
    • metagenómica: el estudio de los genomas colectivos de múltiples especies que crecen e interactúan en un nicho ambiental

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