La mayoría de las enfermedades raras tienen una causa genética. La variación genética subyacente se encuentra más fácilmente, por ejemplo mediante la secuenciación del exoma (ES), lo que conduce a un diagnóstico genético molecular. ES es una prueba de todas las partes de nuestro material genético (ADN) que codifican proteínas. Como parte de un estudio multicéntrico en toda Alemania, se recogieron datos de ES de 1.577 pacientes y se evaluaron sistemáticamente. Esto permitió diagnosticar un total de 499 pacientes, de los cuales 34 presentaban enfermedades genéticas nuevas y previamente desconocidas. Por tanto, el estudio supone una importante contribución a la descripción temprana de nuevas enfermedades. Además, por primera vez se utilizó a gran escala software basado en el uso de inteligencia artificial (IA) para apoyar el diagnóstico clínico. El sistema de IA “GestaltMatcher” puede ayudar en la evaluación de los rasgos faciales con respecto a la clasificación de síndromes genéticos congénitos. Los resultados del estudio, que involucró a 16 sedes universitarias, se han publicado ahora en la revista Genética de la naturaleza.
La atención óptima de las enfermedades ultrararas requiere tanto experiencia clínica multidisciplinaria como un diagnóstico genético integral. El proyecto de tres años del Fondo de Innovación Traslacional NAMSE se lanzó a finales de 2017 con el objetivo de mejorar la atención al paciente a través de conceptos de diagnóstico modernos. Investigadores de 16 hospitales universitarios analizaron datos de ES de 1.577 pacientes, incluidos 1.309 niños, que acudieron a centros de enfermedades raras como parte de TRANSLATE NAMSE. El objetivo del proyecto era encontrar la causa de la enfermedad en el mayor número posible de pacientes utilizando métodos de prueba innovadores. Se identificó una causa genética de esta rara enfermedad en 499 pacientes, de los cuales 425 eran niños. En total, los investigadores encontraron 370 cambios genéticos diferentes. “Estamos particularmente orgullosos del descubrimiento de 34 nuevas enfermedades moleculares, lo que es un gran ejemplo de desarrollo de conocimientos en la atención al paciente en un hospital universitario”, dijo una de las autoras principales, la Dra. Theresa Brunet, del Instituto de Genética Humana del Clinicum. . rechts der Isar de la Universidad Técnica de Munich.
¿Qué pasa después de los casos sin resolver?
“Examinaremos a los pacientes afectados a los que aún no hemos hecho un diagnóstico como parte del Proyecto Modelo de Secuenciación del Genoma, o MVGenomeseq”, dijo el Dr. Tobias Haack, subdirector del Instituto de Genética Médica y Aplicadas. Genómica en el Hospital Universitario de Tübingen. MVGenomSeq se basa en el éxito del proyecto Translate NAMSE y permite el análisis de genomas clínicos en hospitales universitarios de toda Alemania. Los casos no resueltos también pueden investigarse en estudios de seguimiento utilizando nuevos métodos de prueba, como la secuenciación de lectura larga, que permite analizar fragmentos de ADN mucho más largos. “La secuenciación de lectura larga nos permite encontrar cambios genéticos que son difíciles de detectar y anticipamos que seremos capaces de diagnosticar más enfermedades utilizando este método”, afirmó la Dra. Nadja Ehmke, directora de diagnóstico del genoma y genética humana del Instituto de Investigación de la organización benéfica. Genética Médica. Genética y uno de los últimos autores.
Como parte del proyecto TRANSLATE NAMES, basado en conferencias de casos interdisciplinarios, también se establecieron procedimientos estandarizados para mejorar el diagnóstico genético de enfermedades raras sospechosas en los centros de enfermedades raras participantes. Estos se incorporaron a la atención estándar una vez finalizado el proyecto. “Las conferencias de casos interdisciplinares desempeñan un papel importante para los afectados. Permiten una caracterización clínica integral, que es relevante para la evaluación de datos genéticos basada en el fenotipo. Además, las variantes detectadas pueden discutirse en un contexto interdisciplinario”, afirma la Dra. Magdalena Daniel , primero uno de los autores, que trabaja como experto en el Instituto de Genética Médica y Genética Humana y es miembro del Programa de Científicos Clínicos del Instituto de Salud de Berlín (BIH) – Medicina Universitaria.
Las enfermedades genéticas raras a veces pueden reconocerse por la cara
Los investigadores también han investigado si el uso complementario de herramientas de aprendizaje automático e inteligencia artificial (IA) mejora la eficacia y eficiencia del diagnóstico. Para ello, se probó por primera vez a gran escala el software “GestaltMatcher”, desarrollado por los investigadores de Bon, que utiliza análisis facial asistido por ordenador para ayudar a las personas a diagnosticarlo en enfermedades raras. El estudio utilizó datos de secuencias e imágenes de 224 personas que dieron su consentimiento para el análisis de sus imágenes faciales asistido por computadora y demostró que la tecnología respaldada por IA ofrece un beneficio clínico.
GestaltMatcher AI puede reconocer anomalías faciales e identificar enfermedades específicas. Una pregunta importante al evaluar datos genéticos es: ¿Coincide el fenotipo con el genotipo? La IA puede proporcionar ayuda aquí. “GestaltMatcher es como una opinión experta que podemos ofrecer a cualquier profesional médico en cuestión de segundos. El diagnóstico precoz es esencial para las personas con enfermedades raras y sus familias. El uso de apoyo del software por parte de los pediatras ya puede ser útil en este campo. Hospital Universitario de Bonn (UKB) Anomalías durante el cribado U7 entre los 21 y los 24 meses o el cribado U7a entre los 34 y los 36 meses, dijo el autor correspondiente, el profesor Peter Kravitz, director del Instituto de Estadística Genómica y Bioinformática, donde se está desarrollando GestaltMatcher AI. también del miembro del Clúster de Excelencia Inmunosensación2 y en las Áreas de Investigación Transdisciplinaria (TRA) “Modelado” y “Vida y Salud” de la Universidad de Bonn. El software y la aplicación pueden ponerse a disposición de todos los médicos a través de la organización sin fines de lucro Arbeitsgemeinschaft für Gen-Diagnostik eV (AGD).
Instituciones participantes
Además del Hospital Universitario de Bonn (UKB) y la Universidad de Bonn, Charité-Universitätsmedizin Berlin, Klinikum Rechts der Isar de la Universidad Técnica de Munich, Hospital Universitario de Düsseldorf, Universidad del Ruhr en Bochum, Hospital Universitario de Dresden, Hospital Universitario de Essen, Hospital Universitario También participaron Halle, el Hospital Universitario de Hamburgo Eppendorf, el Hospital Universitario de Heidelberg, el Hospital Universitario de Schleswig-Holstein, el Hospital Universitario LMU de Múnich, el Hospital Universitario RWTH Aachen, el Hospital Universitario de Leipzig, el Hospital Universitario de Tübingen y la Universidad de Stellenbosch, Ciudad del Cabo, Sudáfrica.