Genética y Genómica

Coordinadora del área:

• Carmen Ayuso García
  CAyuso@fjd.es
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foto genómica

El Área de Genética y Genómica desarrolla su actividad científica mediante diferentes proyectos enfocados a las enfermedades raras y comunes de base genética, para su caracterización fisiopatológica, celular y molecular, el desarrollo y validación de técnicas y algoritmos diagnósticos, y al análisis epidemiológico en series de pacientes, orientados al diseño de herramientas útiles con una clara aplicabilidad clínica y de nuevas estrategias terapéuticas.

Entre sus objetivos destacan, tanto objetivos propios, como objetivos transversales para dar apoyo metodológico y de conocimiento al resto de los grupos y áreas de investigación:

OBJETIVOS PROPIOS

• Conocimiento sobre las bases moleculares en enfermedades raras y complejas.
• Desarrollo de algoritmos para el análisis e interpretación de datos ómicos mediante el uso de la Bioinformática y la Biología de Sistemas.
• Traslación de la biotecnología al diagnóstico postnatal y prevención de patologías de base genética mediante diagnóstico prenatal y reproductivo en diferentes ámbitos: oftalmología, pediatría, neurología, cáncer hereditario, cardiología, nefrología y otras.
• Aproximaciones terapéuticas basadas en farmacogenética (FGx), terapias celular y genética, y dianas moleculares.
• Nuevos abordajes experimentales e innovación. Estudio en única célula y de mosaicismo; WGS de secuencias largas y Genoma óptico. Validación de kits diagnósticos para patologías por expansión, nuevos desarrollos en DPNI y DGP-M /DG-A.

OBJETIVOS TRANSVERSALES

• Enfoque genómico, abriendo nuevas líneas para el estudio de enfermedades comunes: neurológicas, psiquiátricas, oncológicas y cardiovasculares.
• Identificación de determinantes genéticos y FGx que contribuyen a la evolución de las enfermedades raras o complejas: selección de una terapia más individualizada, la llamada medicina genómica o personalizada.
• Análisis e implementación aspectos organizativos, éticos y regulatorios en Genómica y Bigdata e IA.

Las líneas de investigación del grupo de Genética y Genómica de Enfermedades Raras y Complejas están enfocadas al estudio genético, clínico y epidemiológico de diversas enfermedades hereditarias y cromosómicas, con un fuerte componente traslacional. De modo estratégico, la validación e implementación de las nuevas técnicas de secuenciación masiva constituyen un objetivo prioritario por su traslación al diagnóstico clínico, así como por su potencial como instrumento experimental de apoyo para la caracterización molecular de múltiples procesos fisiológicos y patológicos. Estas herramientas permiten el diagnóstico y asesoramiento genético en malformaciones y enfermedades monogénicas y genómicas en todos los periodos de la vida, desde los preconcepcionales, embrionarios y fetales (estudio prenatal, en especial mediante técnicas no invasivas), hasta los postnatales, incluyendo los estudios predictivos.

Un aspecto crucial es el análisis, armonización e implementación de las nuevas tecnologías (NGS, IA) dentro del adecuado marco ético y regulatorio que permitan el uso primario y secundario de la información ómica y de los datos de salud para su aplicación a la obtención de nuevo conocimiento (investigación) y la mejora de los procesos asistenciales.

El grupo de Susceptibilidad Genética a Enfermedades Raras y Complejas trabaja en la caracterización de las alteraciones genéticas y epigenéticas que subyacen en el origen y desarrollo de las neoplasias linfoblásticas de células T (T-LBL y T-ALL), analizando tanto el genoma codificante como el no codificante, con el propósito de contribuir a la mejora del diagnóstico y pronóstico de esta enfermedad, y a la propuesta de nuevas terapias dirigidas basadas en las alteraciones presumiblemente patológicas detectadas en los análisis genómicos, en el marco de una medicina personalizada de precisión.

Tras aprobación de la Comisión de Investigación y del Comité Científico Externo del IIS-FJD se han reestructurado las áreas de investigación, de modo que, en el año 2025 el grupo de Medicina Preventiva-Salud Pública y Atención Primaria pasará a formar parte del área de Genética y Genómica, que a su vez pasará a llamarse Genómica y Epidemiología. Además, el grupo de Susceptibilidad Genética a Enfermedades Raras y Complejas pasará a integrarse en el área de Cáncer.

Actividad científica del Área de Genética y Genómica

Publicaciones del Área de Genética y Genómica

05-GENÉTIC Y GENÓM-01

Relación de las cinco publicaciones más relevantes del Área de Genética y Genómica durante el 2024

Cas9-targeted-based long-read sequencing for genetic screening of RPE65 locus.

Rodilla C, Núñez-Moreno G, Benitez Y, Romero R, Fernández-Caballero L, Mínguez P, Corton M, Ayuso C.

Front Genet. 2024.15:1439153.

PMID: 39469149

FI: 2,8

PIM1 is a potential therapeutic target for the leukemogenic effects mediated by JAK/STAT pathway mutations in T-ALL/LBL.

Lahera A, Vela-Martín L, Fernández-Navarro P, Llamas P, López-Lorenzo JL, Cornago J, Santos J, Fernández-Piqueras J, Villa-Morales M.

NPJ Precis Oncol. 2024 Jul 20.8(1):152.

PMID: 39033228

FI: 6,8

Multicentric Longitudinal Prospective Study in a European Cohort of MYO7A Patients: Disease Course and Implications for Gene Therapy.

Testa F, Carreño E, van den Born LI, Melillo P, Perea-Romero I, Di Iorio V, Risca G, Iodice CM, Pennings RJE, Karali M, Banfi S, Auricchio A, Galimberti S, Ayuso C, Simonelli F.

Invest Ophthalmol Vis Sci. 2024 Jun 03.65(6):25.

PMID: 38884554

FI: 5

PRPH2-Related Retinal Dystrophies: Mutational Spectrum in 103 Families from a Spanish Cohort.

Fernández-Caballero L, Martín-Merida I, Blanco-Kelly F, Avila-Fernandez A, Carreño E, Fernandez-San Jose P, Irigoyen C, Jimenez-Rolando B, Lopez-Grondona F, Mahillo I, Martin-Gutierrez MP, Minguez P, Perea-Romero I, Del Pozo-Valero M, Riveiro-Alvarez R, Rodilla C, Rodriguez-Peña L, Sánchez-Barbero AI, Swafiri ST, Trujillo-Tiebas MJ, Zurita O, García-Sandoval B, Corton M, Ayuso C.

Int J Mol Sci. 2024 Mar 02.25(5).

PMID: 38474159

FI: 4,9

Apolipoprotein E-ε2 and Resistance to Atherosclerosis in Midlife: The PESA Observational Study.

Toribio-Fernández R, Tristão-Pereira C, Carlos Silla-Castro J, Callejas S, Oliva B, Fernandez-Nueda I, Garcia-Lunar I, Perez-Herreras C, María Ordovás J, Martin P, Blanco-Kelly F, Ayuso C, Lara-Pezzi E, Fernandez-Ortiz A, Garcia-Alvarez A, Dopazo A, Sanchez-Cabo F, Ibanez B, Cortes-Canteli M, Fuster V.

Circ Res. 2024 Feb 16.134(4):411-424.

PMID: 38258600

FI: 16,5

Perspectiva de género en el Área de Genética y Genómica

El área de Genética y Genómica está integrada por un grupo de profesionales comprometido con el respeto y la igualdad entre sus integrantes, que pretende impulsar el desarrollo profesional de todo su personal sin discriminación por razones de género o edad.

05-GENÉTIC Y GENÓM-02

Retos de futuro del Área de Genética y Genómica

• Epidemiología y bases moleculares de Enfermedades Raras y Complejas: nuevos mecanismos genes/loci, y variantes implicados en patología humana de base genómica. Bases genéticas ocultas: Cáncer. Enfermedad cardiovascular y neurodegeneración; Distrofias Hereditarias de Retina, Discapacidad Intelectual y Trastornos del Neurodesarrollo y Malformaciones Oculares.
• Integración aspectos básicos (genómica funcional y proteómica) y traslacionales: desarrollo, validación y armonización de técnicas diagnósticas y descubrimiento de nuevas dianas terapéuticas.
• Heterogeneidad intra-tumoral, y las alteraciones del transcriptoma (incluyendo el papel de genes no-codificantes, particularmente ARN de tamaño largo y ARN circulares como nuevas fuentes de biomarcadores tumorales), que caracterizan las neoplasias linfoblásticas T mediante la integración de estrategias genómicas (Secuenciación de Exoma o WES y secuenciación de RNA o RNA-Seq), para mejorar el diagnóstico y pronóstico de estas enfermedades, y seleccionar las estrategias terapéuticas más adecuadas, en el contexto de una medicina actual personalizada y de precisión.
• Investigación enterapias aplicables a las enfermedades genéticas: FGx, terapias farmacológicas y nuevas terapias: terapia y edición génica (CRisPR/Cas9) y de reprogramación celular en iPSC (cultivos celulares, caracterización de las líneas y monitorización genética).
• Traslación: desarrollo de algoritmos diagnósticos, aplicación herramientas de IA, protocolos/ guías clínicas de ER y Complejas:

ο Nuevos abordajes experimentales e innovación. Estudio en única célula y de mosaicismo; WGS de secuencias largas y Genoma óptico. Validación de kits diagnósticos para patologías por expansión, nuevos desarrollos en DPNI y DGP-M /DG-A.

ο Desarrollo y validación de herramientas y algoritmos bioinformáticos para el reanálisis de casos no diagnosticados, el análisis de nuevas tecnologías y su traslación a la práctica clínica.

ο Validación procedimientos NGS y procesos transversales del diagnóstico clínico genético (CI, formato informe, definición de paneles y algoritmos, aplicación WES, codificación ORPHA).

• Medida del impacto científico y social de nuestra actividad investigadora.
• Armonización de los aspectos regulatorios y éticos en el uso de la genómica y los datos de salud en el entono del instituto, estatal e internacional.

Grupos de Investigación

Genética y Genómica de Enfermedades Raras y Complejas

Susceptibilidad Genética a Enfermedades Raras y Complejas