Doctorado en Ciencias Biomédicas · 2024
DIVERSIDAD GENÉTICA DE CUATRO ETNIAS AMERINDIAS COLOMBIANAS Y SU RELACIÓN CON LA ANCESTRÍA, SUBESTRUCTURA Y REGIONES CROMOSÓMICAS PREVIAMENTE ASOCIADAS AL CÁNCER
Introducción: Colombia, al Noroccidente Suramericano, es el segundo país con más etnias del continente, ya que sirvió de corredor para las migraciones amerindias a Suramérica. Gracias a su autonomía y autogobierno, las etnias conservan mucho de su cultura y ancestría genética. Aproximadamente un 86% de la población tiene una mezcla triparental, amerindia, europea mayormente de origen español y africana, importante en el cálculo del riesgo heredable a desarrollar enfermedades complejas como el cáncer, dadas las diferencias y similitudes relevantes entre etnias, que permiten buscar asociaciones entre la ancestría y el riesgo. El 4% de la población es indígena y vive en resguardos, capitanías y/o comunidades. Objetivo: Relacionar la diversidad genética de cuatro etnias amerindias colombianas con la subestructura poblacional y ancestría, genotipificando los 24 individuos menos consanguíneos de cada una, con el fin de explorar la relación entre la ascendencia y las variantes previamente asociadas al riesgo de desarrollar cáncer. Métodos: Comité de Bioética UT: aprobaciones del proyecto, cartas de información, consentimientos y demás documentos. Pedigríes: se construyeron con el programa Genopro y la información suministrada por los individuos de las comunidades en las entrevistas socioeconómicas; de los pedigríes se seleccionaron los individuos menos consanguíneos, usualmente los más ancianos, para estudiar la diversidad genética de cada comunidad y con el programa Pedigree Viewer se obtuvieron los datos de consanguinidad. Genotipado de SNPs de riesgo a desarrollar cáncer: Se seleccionaron de las bases de datos como el GWAS catalog, los datos se procesaron en el Centro Nacional de Genotipado (CEGEN), en Santiago de Compostela. Diversidad poblacional global y ancestría: se utilizaron los programas ADMIXTURE y PCA. Análisis y gráficos de los bloques en desequilibrio de ligamiento (LD): se realizaron con el software Haploview. Resultados: -Pedigríes de las 4 etnias-: los Wayuú fueron los más extensos y los Embera presentaron los mayores índices de consanguinidad con un valor de 0.028 seguido de Wayuú con 0.0081, en tercer lugar, los Nasa-Páez con 0.0017 y los Pijaos mostraron un valor de 0. -Ancestría y diversidad-: los análisis de PCA revelan que las 4 etnias están diferenciadas genéticamente; las comparaciones con las poblaciones ancestrales muestran una cercanía con las poblaciones asiáticas del Este y Sur. Los Nasa-Páez y Embera presentan una mayor proporción de ancestría nativo americana (Nasa-Páez: 0.855 y Embera: 0.747); los Pijao y Wayuú muestran grados más altos de mezcla (Pijao: 0.652 y Wayuú: 0.680). -Bloques de haplotipos para las 4 etnias, construidos con los SNPs de riesgo a cáncer-: las poblaciones Embera, Nasa-Páez y Wayuú, presentaron bloques de haplotipos más grandes que los Pijao y las poblaciones ancestrales de referencia (Embera: 11 SNPs asociados en un bloque de 92kb, Nasa-Páez: 15 SNPs asociados en un bloque de 99kb y Wayuú: 6 SNPs asociados en un bloque de 40kb), por ser comunidades cerradas con matrimonios y uniones entre individuos de la misma comunidad, que permiten la conservación de bloques en LD de mayor longitud, debido a que los procesos de mezcla y mestizaje generan puntos de ruptura en el genoma. Conclusiones: Los individuos de la misma población tienden a agruparse entre ellos. Las poblaciones colombianas comparten una misma ancestría, con las asiáticas del este en Siberia. Los Nasa-Páez y Embera son los más conservados. Los pedigríes revelan la consanguinidad de las comunidades Wayuú. Las altas frecuencias de SNPs de riesgo asociados al desarrollo de cáncer pueden reflejar procesos acumulados de deriva genética, ya que su impacto es escaso.
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Contenido
- 1. PLANTEAMIENTO DE PROBLEMAp. 20
- 2. JUSTIFICACIÓNp. 22
- 3. OBJETIVOSp. 24
- 3.1 OBJETIVO GENERALp. 24
- 3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOSp. 24
- 4. MARCO TEÓRICO Y ANTECEDENTESp. 25
- 4.1 DIVERSIDAD GENÉTICAp. 25
- 4.2 POBLACIONES DE ESTUDIOp. 35
- 4.2.1 Nasa-Páezp. 35
- 4.2.2 Pijaop. 36
- 4.2.3 Embera Katiop. 37
- 4.2.4 Wayuúp. 39
- 4.3.1 Enfermedades complejas no transmisibles (ECNT)p. 41
- 4.3.2 Cáncerp. 22
- 4.3.3 Cáncer Colorrectal (CCR)p. 43
- 4.3.4 Cáncer de glándula mamaria (CGM)p. 44
- 4.3.5 Cáncer gástrico (CG)p. 45
- 4.3.6 Cáncer de Tiroides (CaT)p. 47
- 4.3.7 Cáncer de Ovario (CO)p. 48
- 4.3.8 Síndromes de cáncer, de riesgo genético de origen germinalp. 52
- 5. DISEÑO METODOLÓGICOp. 56
- POBLACIONES Y MUESTRAp. 56
- 5.1.1 Permiso ético y consentimiento informadop. 56
- 5.1.2 Poblacionesp. 32
- 5.1.3 Poblaciones de referenciap. 57
- 5.2 EXTRACCIÓN, CUANTIFICACIÓN Y DILUCIÓN DEL ADNp. 58
- 5.3 GENOTIPIFICACIÓNp. 58
- 5.4 SELECCIÓN DE MARCADORESp. 59
- 5.5 ANÁLISIS BIOINFORMÁTICOSp. 61
- 5.5.1 Filtros aplicados a los datos crudos producto de la tipificaciónp. 61
- 5.5.2 Diversidad poblacional y ancestríap. 63
- 5.5.3 Bloques en desequilibrio de ligamiento (LD)p. 67
- 6. RESULTADOSp. 34
- PEDIGRÍESp. 70
- DIVERSIDAD GENÉTICA (SNPs)p. 72
- 6.2.1 Ancestría poblacionalp. 77
- BLOQUES DE HAPLOTIPOSp. 80
- DISCUSIÓNp. 88
- PEDIGRÍSp. 88
- DIVERSIDAD GENÉTICAp. 25
- BLOQUES DE HAPLOTIPOSp. 80
- CONCLUSIONESp. 101
- 9. PERSPECTIVASp. 103
- APROPIACIÓN SOCIAL DEL CONOCIMIENTOp. 104
- PRODUCTOS OBTENIDOSp. 105
- REFERENCIAS BIBLIOGRAFICASp. 107
- ANEXOSp. 118
- Figura 1. Diversidad genética latinoamericanap. 34
- Figura 2. Diversidad genética poblaciones Tolimap. 34
- Figura 3. Diversidad genética poblaciones colombianasp. 35
- mujeres (c y d), para todos los tipos de cáncerp. 50
- Figura 6. Incidencia y mortalidad por cáncer en ambos sexos en Colombiap. 55
- Figura 7. Programa Axiom Analysis Suitp. 62
- Figura 8. Exportación de los datos genotípicosp. 62
- Figura 9. Pedigrí Comunidad Wayuúp. 70
- Figura 10. Pedigrí comunidad Pijaop. 71
- Figura 11. Número de SNPs tipificados previo al filtro de MAF>5%p. 72
- Figura 12. Número de SNPs tipificados posterior al filtro de MAF>5%p. 73
- Figura 13. PCA poblaciones indígenas Colombiap. 74
- Figura 14. PCA indígenas Colombia + nativos americanosp. 75
- Figura 15. PCA indígenas Colombia + nativos americanos + ancestralesp. 76
- ADMIXTUREp. 78
- Figura 17. Diversidad genética poblaciones indígenas colombianap. 80
- Figura 18. SNPs Cáncer Colorrectal (CCR)p. 81
- Figura 19. Bloques de haplotipos para el rs1535p. 82
- Figura 20. Bloques de haplotipos para el rs966423p. 85
- Figura 21. Distancias Fst para SNPs asociados a CCRp. 87
- Tabla 1. Procedencia de las muestras del GCFEPp. 57
- Tabla 2. SNPs de riesgo al desarrollo del cáncerp. 60
- Tabla 3. Valores Fstp. 87
- Anexo 1. Acta 27 de junio de 2005p. 118
- Anexo 2. Acta febrero 2010p. 120
- Anexo 3. Acta 01 del 9 de mayo de 2018p. 123
- Anexo 4. Consentimiento comunitario para participarp. 124
- Anexo 6. Consentimiento comunitario de participaciónp. 134
- Anexo 8. Consentimiento individual para participarp. 137
- Anexo 9. Consentimiento individual para participar traducido al Wayuúnaikip. 139
- Anexo 10. Consentimiento individual de participaciónp. 141
- adolescentesp. 145
- Anexo 13. Documento de autorización de uso de derechos de imagenp. 146
- sangrep. 148
- muestrasp. 156
- muestras de sangre para purificación de ADNp. 169
- empleando el nanodrop ND-2000p. 181
- exteriorp. 188
- Anexo 20. Protocolo de preparación de muestras para genotipificaciónp. 197
- Anexo 21. Pedigrí comunidad indígena Nasa-Páezp. 206
- Anexo 22. Pedigrí Comunidad Emberap. 207
- Anexo 23. Índices de consanguinidadp. 208
- Anexo 24. SNPs Cáncer Gástrico (CG)p. 210
- Anexo 25. SNPs Cáncer de Glándula Mamaria (CGM)p. 211
- Anexo 26. SNPs Cáncer de Tiroides (CaT)p. 212
- Anexo 27. SNPs Cáncer de Ovario (CO)p. 213
- Anexo 28. Bloques de haplotipos para el rs1535p. 214
- Anexo 29. Bloques de haplotipos para el rs13361707p. 215
- Anexo 30. Distancias Fst para SNPs asociados a CGp. 217
- Anexo 31. Distancias Fst para SNPs asociados a CGMp. 218
- Anexo 32. Distancias Fst para SNPs asociados a CaTp. 219
- Anexo 33. Distancias Fst para SNPs asociados a COp. 220