Epidemiología genética

Epidemiología genética, el estudio de cómo los genes y los factores ambientales influyen en los rasgos humanos y la salud y la enfermedad humana. La epidemiología genética se desarrolló inicialmente a partir de la genética de poblaciones, específicamente la genética cuantitativa humana, con contribuciones conceptuales y metodológicas de la epidemiología.

Uno de los primeros defensores de la epidemiología genética, el genetista estadounidense Newton Morton, definió el campo como uno que aborda la etiología, distribución y control de enfermedades en grupos de individuos relacionados y las causas heredadas de enfermedades en las poblaciones. Esa definición más tarde se amplió para incluir el papel del medio ambiente, debido a la comprensión de que los factores genéticos con frecuencia interactúan con los factores ambientales para influir en las enfermedades en las poblaciones humanas. En 2003, los científicos Muin J. Khoury, Julian Little y Wylie Burke acuñaron el término epidemiología del genoma humano para abarcar un sistema de estudio que utiliza los métodos de epidemiología para comprender la influencia de la variación genómica en la salud y la enfermedad, yendo más allá del influencia de genes individuales, que siguió siendo el foco principal de la epidemiología genética.

La epidemiología genética moderna incluye todas las enfermedades, ya sean comunes y complejas o supuestamente más simples, como los llamados trastornos monogénicos (de un solo gen). Muchos avances en la epidemiología de las enfermedades genéticas han implicado trastornos hereditarios aparentemente simples (por ejemplo, fibrosis quística, enfermedad de células falciformes). Sin embargo, esos avances también han indicado que incluso los trastornos monogénicos pueden ser muy complejos, debido a factores epigenéticos e interacciones de genes de enfermedades con factores ambientales. Además del amplio enfoque en la enfermedad genética, la epidemiología genética abarca una variedad de aspectos de la epidemiología, incluidos los estudios de prevalencia, epidemiología clínica, relaciones genotipo-fenotipo y la progresión y los resultados de la enfermedad.

Desarrollos históricos

Históricamente, el campo de la epidemiología genética tiene raíces en las áreas de la medicina con respecto a las causas y la herencia de la enfermedad. Antes de la década de 1950, antes de que el campo se estableciera formalmente, los científicos que quizás serían etiquetados como epidemiólogos genéticos tempranos intentaban desentrañar la relación entre la naturaleza (genética) y la crianza (medio ambiente) en la enfermedad humana. Esas actividades contrastaban con las actividades de los primeros practicantes de genética médica y asesoramiento genético. Los primeros tendían a estar orientados hacia aspectos clínicos y descriptivos de enfermedades con potencial participación genética, mientras que los segundos llevaban a cabo un asesoramiento genético basado en lo que entonces se sabía sobre los patrones de herencia de algunas enfermedades. Los primeros profesionales de la epidemiología genética, por otro lado, a menudo buscaban asociaciones entre enfermedades, como las úlceras estomacales y los rasgos genéticos de los grupos sanguíneos. Además, a principios de la década de 1960, cuando la epidemiología genética comenzaba a tomar forma, el legado de la eugenesia aún era evidente en los nombres de las revistas y organizaciones médicas.

La historia temprana de los intentos de resolver el problema de la herencia versus el ambiente, es decir, la naturaleza versus la crianza, en causar enfermedades humanas estaba sujeta a un énfasis cambiante en la importancia de uno sobre el otro. Tanto las preocupaciones científicas como las sociales fueron responsables de impulsar esos cambios en perspectiva con el tiempo, por lo que la comunidad científica y la sociedad vieron la naturaleza o la crianza como el determinante más importante para causar enfermedades. En la era moderna, la controversia sobre la naturaleza versus la crianza ha sido reemplazada gradualmente por una visión que incluye roles para la naturaleza y la crianza en la enfermedad humana. De hecho, se ha descubierto que tanto los factores genéticos como los ambientales influyen en la susceptibilidad a la enfermedad.

Desde la última parte del siglo XX, la importancia de los determinantes genéticos de las enfermedades humanas se ha reconocido cada vez más. Mientras tanto, los genetistas humanos han descrito el papel de varias exposiciones ambientales en enfermedades humanas. También ha habido una aceptación cada vez mayor de la idea, afirmada en 2003 por Khoury, Little y Burke, de que la mayoría de las enfermedades humanas, si no todas, son el resultado de la interacción entre la susceptibilidad genética subyacente y las exposiciones a diversos componentes del medio ambiente, incluyendo factores químicos, dietéticos, infecciosos, físicos y de comportamiento. Este último abarcaría las influencias de los factores culturales en el comportamiento humano y su interacción con otros factores ambientales.

Enfoques en epidemiología genética

Se utilizan varios enfoques en epidemiología genética, incluidos los enfoques basados ​​en la población, los estudios de casos y controles y los estudios de prevalencia. Los enfoques basados ​​en la población, por ejemplo, se pueden utilizar para recopilar datos sobre características clínicas y resultados en pacientes con enfermedades y trastornos específicos. Conocer las características de distribución de las variables socioeconómicas y otras variables demográficas de una población de estudio puede proporcionar información adicional sobre la enfermedad.

Otros enfoques utilizados incluyen estudios de enlace, que se centran en la tendencia de ciertos genes y otros factores genéticos a ser heredados como una unidad (en lugar de ser independientes). Para las enfermedades multifactoriales (enfermedades que involucran múltiples genes), los estudios que involucran gemelos pueden usarse para establecer evidencia de un papel para los factores genéticos en una enfermedad, mientras que los estudios de asociación pueden usarse para la detección de genes de susceptibilidad. Los estudios familiares del riesgo de enfermedad en familiares de primer grado también se utilizan y a menudo incluyen comparaciones de riesgo familiar con el riesgo en la población (es decir, prevalencia) y, si hay controles disponibles (por ejemplo, en estudios de casos y controles), con el riesgo de parientes de individuos de control.

Una contribución importante de la epidemiología al desarrollo de la epidemiología genética ha sido la introducción de métodos epidemiológicos tradicionales a la combinación de diseños de estudio. La genética cuantitativa humana utilizó estudios de gemelos, hermanos, medios hermanos y, en algunos casos, adoptados para investigar las fuentes genéticas y ambientales de variación en los rasgos y enfermedades humanas. La aplicación de métodos epidemiológicos como los estudios de casos y controles y los estudios de cohortes ha ampliado aún más esos métodos para examinar los factores de riesgo genéticos y ambientales simultáneamente. En cualquiera de los métodos utilizados, el énfasis en un enfoque basado en la población se vuelve importante, ya sea la recopilación de datos de prevalencia en los programas de vigilancia o la mejora de la capacidad de probar cuán representativa es una muestra específica a través de la comprensión de las características de la población más grande. población.

Contribuciones a la salud pública.

La epidemiología genética ha hecho importantes contribuciones a la medicina y la salud pública. Un ejemplo es el uso del cribado neonatal para detectar trastornos hereditarios en la descendencia. En los Estados Unidos, un estudio de intervención clínica realizado durante la década de 1980 sobre la enfermedad de células falciformes allanó el camino para la expansión de los programas de detección de recién nacidos para incluir la enfermedad en los programas de más estados. El estudio fue un ensayo aleatorio para determinar los efectos profilácticos (preventivos) de la administración de penicilina en niños diagnosticados con anemia falciforme. Una reducción tanto en la incidencia de infecciones neumocócicas como en la mortalidad en los lactantes que recibieron penicilina en comparación con el grupo no tratado llevó a la conclusión de que los niños deben ser examinados en el período neonatal para detectar la enfermedad de células falciformes y recibir penicilina temprano en el primer año de vida. para prevenir las infecciones. A fines del siglo XX y principios del XXI, la investigación reveló que los rasgos familiares están asociados con ciertos trastornos psiquiátricos y dependencia de sustancias en adultos y niños. Esa comprensión ha ayudado a los epidemiólogos genéticos a identificar factores ambientales específicos que contribuyen a los trastornos, lo que indica que prevenir la exposición a dichos factores podría reducir el riesgo de desarrollar los trastornos.

A medida que los genetistas y epidemiólogos humanos buscan estrategias más óptimas para identificar genes de enfermedades y superar las limitaciones metodológicas en la disección de los componentes genéticos de enfermedades complejas, su trabajo continúa ayudando a traducir los resultados de la investigación genómica en medidas efectivas de salud pública.

Distinciones de campos relacionados

Hay una serie de aspectos que distinguen la epidemiología genética de otras áreas de la genética. El primero es la naturaleza de la epidemiología genética basada en la población, que, junto con los enfoques metodológicos compartidos, es uno de sus vínculos clave con la epidemiología. Segundo, las formas de conceptualizar el campo enfatizan la búsqueda de efectos combinados e interactivos de factores genéticos y ambientales. Finalmente, la epidemiología genética incluye la consideración de la base biológica de las enfermedades en el desarrollo de modelos de causalidad de enfermedades.

Además, la epidemiología genética es distinta del campo de la epidemiología molecular, que surgió de la epidemiología ambiental. La razón de la aparición de la epidemiología molecular fue la necesidad de identificar biomarcadores de exposiciones ambientales como una aplicación de la biología molecular en la epidemiología.