Un equipo de investigadores ha analizado los datos genómicos y de imágenes del Biobanco del Reino Unido para descubrir enfermedades raras del ojo humano, entre las que se encuentran las distrofias retinianas, la principal causa de certificación de ceguera en adultos en edad laboral.

La retina es un tejido en capas de la parte posterior del ojo que recibe la luz y la convierte en una señal que puede ser interpretada por el cerebro. Cada capa de la retina comprende diferentes tipos de células que desempeñan un papel único en este proceso de conversión de la luz. Para este estudio, publicado en la revista ´PLOS Genetics´, los investigadores se centraron en las células fotorreceptoras (CFR), que son células que detectan la luz y se encuentran en la retina.

Estas células pueden visualizarse de forma no invasiva mediante tomografía de coherencia óptica (TOC), un servicio que ya se ofrece habitualmente en muchas ópticas. A partir de los datos de las imágenes de TOC y los datos genómicos almacenados en el Biobanco del Reino Unido, los investigadores pudieron generar el mayor estudio de asociación genómica de las CFR.

Las enfermedades raras de la retina suelen estar causadas por mutaciones hereditarias en genes expresados por las CFR. Estas mutaciones hacen que la retina funcione de forma incorrecta, lo que provoca deficiencias visuales o incluso ceguera. Aunque estas enfermedades individuales son raras, juntas son la principal causa de ceguera en adultos en edad laboral.

"Tuvimos acceso a imágenes acopladas y datos de genotipos a una escala que no se había visto en un estudio de este tipo", señala Hannah Currant, antigua estudiante de doctorado en el Instituto Europeo de Bioinformática del EMBL (EMBL-EBI) y becaria postdoctoral en el Centro de Investigación de Proteínas de la Fundación Novo Nordisk (CPR) de la Universidad de Copenhague (Dinamarca).

"El acceso a esta enorme cantidad de datos fue fundamental para el estudio y nos permitió identificar vínculos genéticos con distrofias raras de retina", añade. Este trabajo "ha identificado nuevas vías de investigación y ha generado nuevas preguntas sobre las distrofias raras de retina".

La TOC produce imágenes de alta resolución que pueden utilizarse para identificar las distintas capas y estructuras de la retina. Estas imágenes se utilizan habitualmente en clínica para facilitar el diagnóstico de enfermedades oculares. Para este estudio, los investigadores utilizaron imágenes de TOC y la correspondiente información genómica y médica de más de 30.000 participantes almacenada en el Biobanco del Reino Unido.

"El Biobanco del Reino Unido es un recurso valiosísimo con un enorme potencial para la medicina genómica", destaca Ewan Birney, director General Adjunto del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL). Y añade: "Hay tanto potencial esperando a ser liberado de los datos allí almacenados, que nos permite tanto entender la biología humana como cómo y cuándo va mal en la enfermedad".

Los investigadores realizaron estudios de asociación del genoma completo (GWAS) en los datos del Biobanco del Reino Unido para buscar variaciones genéticas relacionadas con diferencias en el grosor de las capas de CFR. Esto les llevó a identificar variaciones genómicas asociadas con el grosor de una o más capas de CFR, incluidas aquellas con asociaciones previas con enfermedades oculares conocidas. Las asociaciones genómicas recién identificadas se almacenan y pueden consultarse abiertamente a través del Catálogo GWAS.

Se sabía que algunas de estas variantes genéticas estaban relacionadas con enfermedades oculares, pero sorprendentemente, varias variantes genéticas relativamente comunes estaban cerca de genes conocidos por causar enfermedades oculares genéticas raras cuando se interrumpen.

En un caso, los investigadores pudieron explorar cómo las combinaciones de variantes comunes cerca de genes que se sabe que están implicados en enfermedades oculares raras cambian la estructura de la retina. Esto da más confianza a la hora de buscar en colecciones específicas de enfermedades raras para ver cómo estas variantes comunes específicas podrían afectar a la enfermedad.

"El análisis bioinformático sistemático de cohortes de datos de participantes a gran escala está impulsando el futuro de la medicina genómica", asegura Omar Mahroo, catedrático de Neurociencia de la Retina del University College de Londres y oftalmólogo consultor del Moorfields Eye Hospital. Y concluye: "Tener acceso a estos datos y poder establecer estas conexiones entre los fenotipos de las enfermedades y la variación genética abrirá muchas nuevas oportunidades para el diagnóstico y la terapéutica modernos de las enfermedades".