New high-throughput technologies of post genome era: benefits and ethical issues
DOI:
https://doi.org/10.25758/set.1661Palavras-chave:
Genoma humano, Sequenciação em larga escala, Edição do genoma, ÉticaResumo
As áreas da biologia celular e molecular e da genética humana sofreram recentemente uma grande revolução que trouxe novo conhecimento e novas tecnologias. Os estudos de sequenciação em larga escala e de caracterização funcional permitem a monitorização simultânea de milhares de sequências e moléculas, gerando uma grande quantidade de dados e fornecendo detalhes moleculares em tempo real e de modo instantâneo de um indivíduo. Nesta revisão faz-se uma referência breve a algumas destas novas técnicas, incluindo os métodos de sequenciação de next-generation e os métodos de edição de genes baseados no sistema CRISPR/Cas9. São apresentadas as potenciais aplicações e implicações destas novas tecnologias nas áreas de investigação e diagnóstico molecular. São também discutidas as questões éticas levantadas pela implementação destas metodologias num futuro próximo.
Downloads
Referências
Kell DB, Oliver SG. Here is the evidence, now what is the hypothesis? The complementary roles of inductive and hypothesis-driven science in the post-genomic era. Bioessays. 2004;26(1):99-105.
Lander ES, Linton LM, Birren B, Nusbaum C, Zody MC, Baldwin J, et al. Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature. 2001;409(6822):860-921.
Venter JC, Adams MD, Myers EW, Li PW, Mural RJ, Sutton GG, et al. The sequence of the human genome. Science. 2001;291(5507):1304-51.
Cazier JB, Rao SR, McLean CM, Walker AK, Wright BJ, Jaeger EE, et al. Whole-genome sequencing of bladder cancers reveals somatic CDKN1A mutations and clinicopathological associations with mutation burden. Nat Commun. 2014;5:3756.
Bilgüvar K, Oztürk AK, Louvi A, Kwan KY, Choi M, Tatli B, et al. Whole-exome sequencing identifies recessive WDR62 mutations in severe brain malformations. Nature. 2010;467(7312):207-10.
Meissner A, Mikkelsen TS, Gu H, Wernig M, Hanna J, Sivachenko A, et al. Genome-scale DNA methylation maps of pluripotent and differentiated cells. Nature. 2008;454(7205):766-70.
Mikkelsen TS, Ku M, Jaffe DB, Issac B, Lieberman E, Giannoukos G, et al. Genome-wide maps of chromatin state in pluripotent and lineage-committed cells. Nature. 2007;448(7153):553-60.
Barski A, Cuddapah S, Cui K, Roh TY, Schones DE, Wang Z, et al. High-resolution profiling of histone methylations in the human genome. Cell. 2007;129(4):823-37.
Mortazavi A, Williams BA, McCue K, Schaeffer L, Wold B. Mapping and quantifying mammalian transcriptomes by RNA-Seq. Nat Methods. 2008;5(7):621-8.
Gomes AQ, Nolasco S, Soares H. Non-coding RNAs: multi-tasking molecules in the cell. Int J Mol Sci. 2013;14(8):16010-39.
Han SS, Kim WJ, Hong Y, Hong SH, Lee SJ, Ryu DR, et al. RNA sequencing identifies novel markers of non-small cell lung cancer. Lung Cancer. 2014;84(3):229-35.
Xiong Z, Yu H, Ding Y, Feng C, Wei H, Tao S, et al. RNA sequencing reveals upregulation of RUNX1-RUNX1T1 gene signatures in clear cell renal cell carcinoma. BioMed Res Int. 2014(2014):ID450621.
Ha TY. MicroRNAs in human diseases: from cancer to cardiovascular disease. Immune Netw. 2011;11(3):135-54.
Delfino KR, Serão NV, Southey BR, Rodriguez-Zas SL. Therapy-, gender- and race-specific microRNA markers, target genes and networks related to glioblastoma recurrence and survival. Cancer Genomics Proteomics. 2011;8(4):173-83.
Cong L, Ran FA, Cox D, Lin S, Barretto R, Habib N, et al. Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems. Science. 2013;339(6121):819-23.
Ledford H. CRISPR, the disruptor. Nature. 2015;522(7554):20-4.
Jiang Z, Wang H, Michal JJ, Zhou X, Liu B, Woods LC, et al. Genome wide sampling sequencing for SNP genotyping: methods, challenges and future development. Int J Biol Sci. 2016;12(1):100-8.
Tada H, Kawashiri MA, Yamagishi M. Comprehensive genotyping in dyslipidemia: mendelian dyslipidemias caused by rare variants and Mendelian randomization studies using common variants. J Hum Genet. 2017;62(4):453-8.
Kamps R, Brandão RD, Bosch BJ, Paulussen AD, Xanthoulea S, Blok MJ, et al. Next-generation sequencing in oncology: genetic diagnosis, risk prediction and cancer classification. Int J Mol Sci. 2017;18(2).
O'Connell AE, Volpi S, Dobbs K, Fiorini C, Tsitsikov E, de Boer H, et al. Next generation sequencing reveals skewing of the T and B cell receptor repertoires in patients with wiskott-Aldrich syndrome. Front Immunol. 2014;5:340.
Rapin A, Pattaroni C, Marsland BJ, Harris NL. Microbiota analysis using an illumina MiSeq platform to sequence 16S rRNA genes. Curr Protoc Mouse Biol. 2017;7(2):100-29.
Rabbani B, Nakaoka H, Akhondzadeh S, Tekin M, Mahdieh N. Next generation sequencing: implications in personalized medicine and pharmacogenomics. Mol Biosyst. 2016;12(6):1818-30.
Kundu S, Ghosh SK. Trend of different molecular markers in the last decades for studying human migrations. Gene. 2015;556(2):81-90.
Ciccia A, Elledge SJ. The DNA damage response: making it safe to play with knives. Mol Cell. 2010;40(2):179-204.
Howe SJ, Mansour MR, Schwarzwaelder K, Bartholomae C, Hubank M, Kempski H, et al. Insertional mutagenesis combined with acquired somatic mutations causes leukemogenesis following gene therapy of SCID-X1 patients. J Clin Invest. 2008;118(9):3143-50.
Weber J, Öllinger R, Friedrich M, Ehmer U, Barenboim M, Steiger K, et al. CRISPR/Cas9 somatic multiplex-mutagenesis for high-throughput functional cancer genomics in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015;112(45):13982-7.
Bloom K, Ely A, Mussolino C, Cathomen T, Arbuthnot P. Inactivation of hepatitis B virus replication in cultured cells and in vivo with engineered transcription activator-like effector nucleases. Mol Ther. 2013;21(10):1889-97.
Issa AM, Tufail W, Hutchinson J, Tenorio J, Baliga MP. Assessing patient readiness for the clinical adoption of personalized medicine. Public Health Genomics. 2009;12(3):163-9.
Brothers KB, Rothstein MA. Ethical, legal and social implications of incorporating personalized medicine into healthcare. Per Med. 2015;12(1):43-51.
Hallowell N, Hall A, Alberg C, Zimmern R. Revealing the results of whole-genome sequencing and whole-exome sequencing in research and clinical investigations: some ethical issues. J Med Ethics. 2015;41(4):317-21.
Naveed M, Ayday E, Clayton EW, Fellay J, Gunter CA, Hubaux JP, et al. Privacy in the genomic era. ACM Comput Surv. 2015;48(1):6.
Privacy and protection in the genomic era. Nat Med. 2013;19(9):1073.
Gymrek M, McGuire AL, Golan D, Halperin E, Erlich Y. Identifying personal genomes by surname inference. Science. 2013;339(6117):321-4.
Ball MP, Thakuria JV, Zaranek AW, Clegg T, Rosenbaum AM, Wu X, et al. A public resource facilitating clinical use of genomes. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012;109(30):11920-7.
Genetics Home Reference. Help me understand genetics [Internet]. Washington, DC: Lister Hill National Center for Biomedical Communications; 2016. Available from: https://ghr.nlm.nih.gov/primer
Daar AS, Singer PA. Pharmacogenetics and geographical ancestry: implications for drug development and global health. Nat Rev Genet. 2005;6(3):241-6.
European Group on Ethics in Science and New Technologies. Statement on gene editing [Internet]. Brussels: European Commission; 2016. Available from: https://ec.europa.eu/research/ege/pdf/gene_editing_ege_statement.pdf#view=fit&pagemode=none
Vähäkangas K. Research ethics in the post-genomic era. Environ Mol Mutagen. 2013;54(7):599-610.
Downloads
Publicado
Edição
Secção
Licença
Direitos de Autor (c) 2022 Saúde & Tecnologia
Este trabalho encontra-se publicado com a Licença Internacional Creative Commons Atribuição-NãoComercial-SemDerivações 4.0.
A revista Saúde & Tecnologia oferece acesso livre imediato ao seu conteúdo, seguindo o princípio de que disponibilizar gratuitamente o conhecimento científico ao público proporciona maior democratização mundial do conhecimento.
A revista Saúde & Tecnologia não cobra, aos autores, taxas referentes à submissão nem ao processamento de artigos (APC).
Todos os conteúdos estão licenciados de acordo com uma licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Os autores têm direito a: reproduzir o seu trabalho em suporte físico ou digital para uso pessoal, profissional ou para ensino, mas não para uso comercial (incluindo venda do direito a aceder ao artigo); depositar no seu sítio da internet, da sua instituição ou num repositório uma cópia exata em formato eletrónico do artigo publicado pela Saúde & Tecnologia, desde que seja feita referência à sua publicação na Saúde & Tecnologia e o seu conteúdo (incluindo símbolos que identifiquem a revista) não seja alterado; publicar em livro de que sejam autores ou editores o conteúdo total ou parcial do manuscrito, desde que seja feita referência à sua publicação na Saúde & Tecnologia.