Epidemiologia genética

Epidemiologia genética, o estudo de como genes e fatores ambientais influenciam as características humanas e a saúde e doença humana. A epidemiologia genética desenvolveu-se inicialmente a partir da genética populacional, especificamente da genética quantitativa humana, com contribuições conceituais e metodológicas da epidemiologia.

Um dos primeiros defensores da epidemiologia genética, o geneticista americano Newton Morton, definiu o campo como aquele que aborda a etiologia, distribuição e controle de doenças em grupos de indivíduos relacionados e as causas herdadas de doenças nas populações. Mais tarde, essa definição foi ampliada para incluir o papel do meio ambiente, devido à constatação de que fatores genéticos freqüentemente interagem com fatores ambientais para influenciar doenças em populações humanas. Em 2003, os cientistas Muin J. Khoury, Julian Little e Wylie Burke cunharam o termo epidemiologia do genoma humano para abranger um sistema de estudo que utiliza os métodos da epidemiologia para entender a influência da variação genômica na saúde e na doença, indo além da influência de genes individuais, que permaneceram o foco principal da epidemiologia genética.

A epidemiologia genética moderna inclui todas as doenças, sejam elas comuns e complexas ou supostamente mais simples, como os chamados distúrbios monogênicos (monogênicos). Muitos avanços na epidemiologia de doenças genéticas envolveram distúrbios hereditários aparentemente simples (por exemplo, fibrose cística, doença falciforme). No entanto, esses avanços também indicaram que mesmo distúrbios monogênicos podem ser altamente complexos, devido a fatores epigenéticos e interações de genes de doenças com fatores ambientais. Além do amplo foco em doenças genéticas, a epidemiologia genética abrange uma variedade de aspectos da epidemiologia, incluindo estudos de prevalência, epidemiologia clínica, relações genótipo-fenótipo e progressão e resultados da doença.

Desenvolvimentos históricos

Historicamente, o campo da epidemiologia genética tem raízes nas áreas da medicina em relação às causas e hereditariedade da doença. Antes da década de 1950, antes que o campo fosse formalmente estabelecido, cientistas que talvez fossem rotulados como epidemiologistas genéticos primitivos estavam tentando desvendar a relação entre natureza (genética) e criação (ambiente) de doenças humanas. Essas atividades contrastavam com as atividades dos primeiros praticantes de genética médica e aconselhamento genético. O primeiro tendia a ser orientado para aspectos clínicos e descritivos de doenças com potencial envolvimento genético, enquanto o segundo realizava aconselhamento genético com base no que se sabia então sobre os padrões de herança de algumas doenças. Os primeiros praticantes de epidemiologia genética, por outro lado, frequentemente procuravam associações entre doenças, como entre úlceras estomacais e características genéticas de grupos sanguíneos. Além disso, no início da década de 1960, quando a epidemiologia genética estava começando a se formar, o legado da eugenia ainda era evidente nos nomes de revistas e organizações médicas.

A história inicial das tentativas de resolver o problema da hereditariedade versus ambiente - isto é, natureza versus criação - em causar doenças humanas estava sujeita a uma mudança de ênfase na importância de uma sobre a outra. As preocupações científicas e sociais foram responsáveis ​​por conduzir essas mudanças de perspectiva ao longo do tempo, em que a comunidade científica e a sociedade viam a natureza ou a criação como o determinante mais importante na causa de doenças. Na era moderna, a controvérsia sobre natureza versus criação foi gradualmente substituída por uma visão que inclui papéis para a natureza e criação em doenças humanas. De fato, verificou-se que fatores genéticos e ambientais influenciam a suscetibilidade a doenças.

Desde a última parte do século XX, a importância dos determinantes genéticos das doenças humanas tem sido cada vez mais reconhecida. Enquanto isso, geneticistas humanos descreveram o papel de várias exposições ambientais em doenças humanas. Também houve uma aceitação crescente da idéia, afirmada em 2003 por Khoury, Little e Burke, de que a maioria das doenças humanas, se não todas, é o resultado da interação entre a suscetibilidade genética subjacente e a exposição a vários componentes do ambiente, incluindo fatores químicos, alimentares, infecciosos, físicos e comportamentais. Este último abrangeria as influências de fatores culturais no comportamento humano e sua interação com outros fatores ambientais.

Abordagens em epidemiologia genética

Várias abordagens são usadas na epidemiologia genética, incluindo abordagens populacionais, estudos de controle de casos e estudos de prevalência. Abordagens baseadas na população, por exemplo, podem ser usadas para coletar dados sobre características clínicas e resultados em pacientes com doenças e distúrbios específicos. O conhecimento das características distributivas das variáveis ​​socioeconômicas e outras variáveis ​​demográficas da população estudada pode fornecer informações adicionais sobre a doença.

Outras abordagens utilizadas incluem estudos de ligação, focados na tendência de certos genes e outros fatores genéticos serem herdados como uma unidade (e não de forma independente). Para doenças multifatoriais (doenças envolvendo múltiplos genes), estudos envolvendo gêmeos podem ser usados ​​para estabelecer evidências de um papel para fatores genéticos em uma doença, enquanto estudos de associação podem ser usados ​​para a detecção de genes de suscetibilidade. Estudos familiares de risco de doença em parentes de primeiro grau também são usados ​​e geralmente incluem comparações de risco familiar a risco na população (ou seja, prevalência) e, se houver controles disponíveis (por exemplo, em estudos de caso-controle), ao risco de parentes de indivíduos controle.

Uma importante contribuição da epidemiologia para o desenvolvimento da epidemiologia genética tem sido a introdução de métodos epidemiológicos tradicionais na mistura de desenhos de estudos. A genética quantitativa humana utilizou estudos de gêmeos, irmãos, meio-irmãos e, em alguns casos, adotados para investigar as fontes genéticas e ambientais de variação nas características e doenças humanas. A aplicação de métodos epidemiológicos, como estudos de controle de casos e estudos de coorte, ampliou ainda mais esses métodos para examinar os fatores de risco genéticos e ambientais simultaneamente. Em qualquer um dos métodos utilizados, a ênfase em uma abordagem populacional torna-se importante, seja a coleta de dados de prevalência em programas de vigilância ou o aprimoramento da capacidade de testar a representatividade de uma amostra específica através da compreensão das características das populações maiores. população.

Contribuições para a saúde pública

A epidemiologia genética fez importantes contribuições para a medicina e a saúde pública. Um exemplo é o uso da triagem neonatal para detectar distúrbios herdados na prole. Nos Estados Unidos, um estudo de intervenção clínica realizado durante os anos 80 sobre doença falciforme abriu caminho para a expansão dos programas de triagem neonatal para incluir a doença nos programas de mais estados. O estudo foi um estudo randomizado para determinar os efeitos profiláticos (preventivos) da administração de penicilina em crianças diagnosticadas com doença falciforme. Uma redução na incidência de infecções pneumocócicas e na mortalidade naqueles que receberam penicilina em comparação com o grupo não tratado levou à conclusão de que as crianças devem ser rastreadas no período neonatal quanto à doença falciforme e receber penicilina no início do primeiro ano de vida No final do século 20 e início do século 21, a pesquisa revelou que os traços familiares estão associados a certos distúrbios psiquiátricos e à dependência de substâncias em adultos e crianças. Essa percepção ajudou os epidemiologistas genéticos a identificar fatores ambientais específicos que contribuem para os distúrbios, indicando que a prevenção da exposição a esses fatores poderia reduzir o risco de desenvolver os distúrbios.

Enquanto geneticistas e epidemiologistas humanos buscam estratégias mais ótimas para identificar genes de doenças e superar limitações metodológicas na dissecação dos componentes genéticos de doenças complexas, seu trabalho continua a ajudar na tradução dos resultados da pesquisa genômica em medidas efetivas de saúde pública.

Distinções de campos relacionados

Existem vários aspectos que distinguem a epidemiologia genética de outras áreas da genética. A primeira é a natureza populacional da epidemiologia genética, que, juntamente com abordagens metodológicas compartilhadas, é um dos seus principais elos com a epidemiologia. Segundo, maneiras de conceituar o campo enfatizam a busca por efeitos combinados e interativos de fatores genéticos e ambientais. Finalmente, a epidemiologia genética inclui a consideração da base biológica das doenças no desenvolvimento de modelos de causalidade para doenças.

Além disso, a epidemiologia genética é distinta do campo da epidemiologia molecular, que surgiu da epidemiologia ambiental. A justificativa para o surgimento da epidemiologia molecular foi a necessidade de identificar biomarcadores de exposições ambientais como uma aplicação da biologia molecular na epidemiologia.