Según explica el doctor Verdugo, “América Latina es una de las regiones más ricas del mundo en términos de diversidad étnica y mezcla genética entre ancestros indígenas y continentales europeos. Estas poblaciones están subrepresentadas en el Atlas de Células Humanas y pueden albergar patrones de expresión específicos no descubiertos a nivel celular. Sin una caracterización de alta resolución de estas poblaciones latinoamericanas poco estudiadas, el desarrollo de estrategias de medicina de precisión en la región será limitado y las disparidades en salud se perpetuarán”.
La Chan Zuckerberg Initiative, añade, “hizo un concurso abierto a proyectos que aumenten la diversidad del atlas celular, que es una iniciativa internacional para contar con una base de datos de expresión génica en todos los tejidos del ser humano y que en la actualidad cuenta con mucha información pero proveniente de muy pocos grupos poblacionales, más que nada de ancestría europea. Entonces, tienen el objetivo de enriquecer este recurso con muestras de Asia y América”.
El académico lidera, junto al doctor Andrés Moreno Estrada –del Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad del Cinvestav, México-, la red denominada LatinGenomes, que “reúne a académicos que trabajan en genética y genómica humana para generar proyectos colaborativos y recursos accesibles a toda la comunidad, con el fin de enriquecer la disponibilidad de material y datos de poblaciones latinoamericanas en los repositorios internacionales genómicos, porque es muy escasa”. De esta forma, y junto a científicos de Brasil, Colombia, Estados Unidos –Florida- y Perú, además de México y Chile, “decidimos enviar a la organización Chan Zuckerberg una propuesta para hacer estudios de secuenciación de célula única de población de cada uno de estos países; desde nuestra universidad participamos junto al profesor Vinicius Maracaja-Coutinho, de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas”.
Así, y gracias al financiamiento de dos millones de dólares a distribuirse entre todos los grupos de investigadores del continente, el doctor Verdugo trabajará en la obtención de muestras de sangre de población diaguita, en base al vínculo establecido con ellos mediante un proyecto con financiamiento Fondecyt 2019. A su vez, la doctora Katherine Marcelain, académica del Departamento de Oncología de la Facultad de Medicina –quien lidera a nivel nacional el proyecto Horizon 2020, según el cual la Comunidad Económica Europea financia el estudio sobre cáncer de vesícula biliar más grande de Latinoamérica-, “propuso que dirigiéramos parte del muestreo a poblaciones indígenas de una localidad remota en el Norte, cerca de Colchane, donde viven personas de origen aymara y mapuche, pues entre estos últimos hay una mayor incidencia de cáncer de vesícula”.
De todas las personas de estas etnias obtendrán, previo consentimiento informado, las correspondientes muestras de sangre; pero, además, recogerán muestras de vesícula biliar de la población mapuche, “cuando sea el caso de que se operen por cálculos biliares, extrayendo tejidos sin lesiones inflamatorias de este órgano, porque este proyecto busca generar repositorios de muestras y de datos para que sirvan de control sano para futuros estudios con un enfoque de enfermedades; como en Chile tenemos alta incidencia de cáncer de vesícula biliar, propusimos generar este mapa de la expresión de células en la vesícula sana, para que posibles estudios venideros puedan usar esos datos como parámetro de comparación”, señala el investigador.
Además, añade, “a través del profesor Vinicius Maracaja-Coutinho tomaremos muestras de la cohorte Mauco –grupo poblacional de la ciudad de Molina, en la VII Región, el cual es seguido por investigadores del Centro Avanzado de Enfermedades Crónicas, ACCDiS, con el objetivo de estudiar factores de exposición para patologías no trasmisibles como cáncer o problemas cardiovasculares-, pero seleccionaremos específicamente a aquellas que tienen mayor ancestría mapuche, en base a un análisis que ya realizamos, a quienes invitaremos a participar con muestras de sangre y de tejido de vesícula, cuando sea el caso”.
Estos conjuntos de datos se utilizarán para identificar perfiles de ARN específicos de ascendencia en los tipos de células inmunitarias que complementarán los datos actualmente disponibles en el Atlas de Células Humanas y servirán para crear una nueva red en el tema de vesícula biliar, relevante para la epidemiología local de las comunidades participantes. Este trabajo también debería permitir la identificación de marcadores moleculares específicos y mecanismos para estudios futuros que aborden las respuestas inmunitarias y las enfermedades de ese órgano.
Diferenciando ancestría y perfiles de expresión celular
A todas las muestras colectadas se les hará un procesamiento para extracción de ARN y generación de las librerías de secuenciación, “que son bibliotecas de fragmentos de ADN que luego pueden ser secuenciados. Después, todas las muestras de ARN y ADN que se colecten y generen en todos los países participantes serán enviadas a Brasil, donde van a ser analizadas con la técnica de secuenciación de célula única, que permite diferenciar las moléculas que vienen de distintas células, para conocer los perfiles de expresión de cada tipo celular de manera independiente. Por ejemplo, de la sangre de un mismo individuo vamos a tener monocitos, neutrófilos, macrófagos y distintos tipos de linfocitos; cada uno de ellos puede tener un perfil de expresión distinto en un mismo momento. Ese mapa de los niveles de expresión y cómo se relacionan entre ellos es lo que podremos generar en este proyecto; además, como a partir del ADN tipificaremos su ancestría, correlacionaremos distintos niveles de expresión con esa ancestría, no solo dentro de Chile sino también entre todos los países participantes”, explica el doctor Verdugo.
Asimismo, “y dado que como red deberemos conectarnos con otros grupos de trabajo, también financiados por la Chan Zuckerberg Initiative, podremos compartir datos con los distintos proyectos participantes, para compararnos por ejemplo con India o África, y ver si hay perfiles de expresión o correlaciones entre tipos celulares que sean particulares de una población en particular o, de lo contrario, compartidos con otra población, y así luego investigar cuáles son los factores genéticos que expliquen que tengamos perfiles únicos o compartidos”.
Además, informa el doctor Verdugo, la colaboración con el profesor Vinicius Maracaja-Coutinho permitirá generar desarrollo en el ámbito de la bioinformática, “para hacer estos datos disponibles a la comunidad; tendremos un portal informativo para público general, pero también con una parte científica para que la gente pueda acceder y consultar los datos que obtengamos. El gran aporte que va a permitir todo este trabajo es que muchos otros grupos de investigación podrán a prueba diferentes hipótesis referidas a enfermedades específicas; al estar nuestra información libremente disponible hará que sea fácil y rápido hacer preguntas a estos datos o compararlos con conocimiento nuevo que ellos puedan generar bajo condiciones particulares”.