Development and bioinformatics applications for the processing and analysis of human genomic information
| Autor: | Biagioli, Germán |
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| Přispěvatelé: | Martí, Marcelo Adrián |
| Jazyk: | Spanish; Castilian |
| Rok vydání: | 2021 |
| Zdroj: | Biblioteca Digital (UBA-FCEN) Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales instacron:UBA-FCEN |
| Popis: | La medicina del futuro (el futuro ya es hoy) requiere de la capacidad de procesar rápidamente, integrar y analizar cuidadosamente la enorme cantidad de datos que se generan en el plano de la salud. El cuerpo humano comienza a verse entonces como una fuente de datos, comenzando por el genoma humano. En particular, la genómica está cambiando el paradigma de la medicina en sus tres aspectos fundamentales: la prevención, el diagnóstico y el tratamiento, potenciando la revolución de la medicina de precisión. Una de las cuestiones clave para que la medicina de precisión incremente su adopción en la práctica clínica es contar con una herramienta sólida de manipulación y análisis de los datos genómicos que sirva de apoyo a la toma de decisiones mediante el análisis de los datos y presente los resultados en un formato fácilmente interpretable para los profesionales de la salud. En este contexto, la presente tesis se planteó como objetivo general el desarrollo y diseño de un marco de referencia tanto tecnológico como conceptual para la gestión, procesamiento y análisis de información genómica humana derivada de experimentos de secuenciación (ngs y arrays), para su aplicación a los tres pilares de la práctica clínica, diagnóstico, tratamiento y prevención. Además se planteó realizar una prueba de concepto de su aplicación en casos reales de cada uno de ellos. Los resultados muestran que fuimos capaces de desarrollar, por un lado, un protocolo bioinformático que permite de manera eficiente y precisa llevarnos desde los datos crudos obtenidos de un experimento de NGS (lecturas) hasta un archivo, que posee un gran contenido de información biológica y clínica. Esta información es la que luego es utilizada por los profesionales para incorporar en la clínica. Para ello, y por otro lado, hemos desarrollado una plataforma de software que permite por parte de los profesionales el análisis profundo y detallado de la información genómica en cualquiera de los tres contextos de interés mencionados (diagnóstico, tratamiento, prevención). Finalmente, los resultados de las pruebas de concepto demuestran que los desarrollos mencionados permiten a partir de datos genómicos, por ejemplo un exoma, llegar a un diagnóstico molecular preciso en el caso de un paciente que posee una sospecha clínica de una enfermedad mendeliana, u obtener un detallado perfil del riesgo relativo de una persona de desarrollar diversas enfermedades complejas. Más aún, el trabajo realizado con los presentes desarrollos en colaboración con diversos profesionales de la salud, muestra la importancia de contar con este tipo de herramientas que facilitan el acceso, son intuitivas y se encuentran disponibles en el ámbito local. The medicine of the future requires the ability to quickly process, integrate and carefully analyze the enormous amount of data generated in the field of health. We are beginning to see the body as a source of data, starting with the human genome. In particular, genomics is changing the paradigm of medicine in its three fundamental aspects: prevention, diagnosis and treatment, empowering the precision medicine revolution. A key issue for precision medicine to increase its adoption in clinical practice is to have a robust tool for manipulation and analysis of genomic data that supports decision making through data analysis and presents the results in a format easily interpretable by healthcare professionals. In this context, the general objective of this thesis was to develop and design a technological and conceptual framework for the management, processing and analysis of human genomic information derived from sequencing experiments (ngs and arrays), for its application to the three pillars of clinical practice, diagnosis, treatment and prevention. In addition, a proof of concept of their application in real cases of each of them was proposed. The results show that we were able to develop a bioinformatics protocol that allows us to efficiently and accurately take the raw data obtained from an NGS experiment (reads) to a file, which has a high content of biological and clinical information. It is this information that is then used by professionals to incorporate into the clinic. For this purpose, we have developed a software platform that allows professionals to analyze in depth and in detail the genomic information in any of the three contexts of interest mentioned above (diagnosis, treatment, prevention). Finally, the results of the proof-of-concept tests demonstrate that the aforementioned developments make it possible to use genomic data, for example an exome, to arrive at a precise molecular diagnosis in the case of a patient with a clinical suspicion of a Mendelian disease, or to obtain a detailed profile of an individual's relative risk of developing various complex diseases. Moreover, the work carried out with the present developments in collaboration with various health professionals shows the importance of having such tools that are easy to access, intuitive and locally available. Fil: Biagioli, Germán. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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