Estudio de la relación de la ancestría genética con el riesgo al cáncer colorrectal en Colombia / Study of the relationship between genetic ancestry and colorrectal cáncer risk in Colombia

Introducción. El cáncer colorrectal es una carga para la salud pública en Colombia y el mundo. Estudios de asociación genética han identificado regiones cromosómicas asociadas a esta enfermedad, mostrando riesgo variable entre poblaciones, debido a la historia demográfica y la ancestría genética. Objetivo. Estudiar el riesgo que aportan 20 marcadores al cáncer colorrectal en Colombia, empleando 955 casos y 972 controles del consorcio CHIBCHA, analizando conjuntamente el efecto de la ancestría genética global y local. Metodología. Las muestras se genotipificaron usando microarreglos Axyom Affymetrix LAT y CUSTOME, para obtener los genotipos genómicos globales, incluyendo 20 SNPs de riesgo. Los análisis estadísticos se realizaron en PLINK (asociaciones), ADMIXTURE (ancestría global), Elai (ancestría local) y R (modelos logísticos). Resultados. Once regiones cromosómicas resultaron asociadas presentando ORs entre 1.14 y 1.41 (p<0.05): 18q21.1, 19q13.11, 10p14, 14q.2.2, 20p12.3, 8q23.3, 6p21.2, 15q13.3 y 8q24.21. Una mayor ancestría europea se asoció con el riesgo a nivel global (OR=3.016, IC 95%:1.162-7.894, p=0.00325), y a nivel cromosómico local se detectaron las regiones 6q23.2 (ORajustado=1.378, IC95%: 1.202-1.580, Pajustado=4.2e-6) y 4p13 (ORajustado=1.301, IC95%:1.137-1.489; Pajustado=0.00013). Conclusiones. La ancestría podría considerarse un factor en la explicación de la susceptibilidad en Colombia, indicando que la mezcla genética de origen amerindio y europeo, influye en la estructura poblacional y explicaría las diferencias en la incidencia del CCR entre poblaciones latinas y europeas.

Introduction: Colorectal cancer is a public health burden in the world and Colombia. Recent genome wide association studies have identified chromosomal regions associated with the disease, depicting variable risk between populations, owing to the demographic history and genetic ancestry. Objective: We aimed to study the colorectal cancer risk in Colombia provided for 20 genetic markers, by using 955 cases and 972 controls from the CHIBCHA consortium, in the context of global and local genetic ancestry. Methodology: The samples were genotyped using Axyom Affymetrix LAT and CUSTOME array in order to obtain the global genome genotypes including 20 risk SNPs. Statistical analysis was performed in PLINK (associations), ADMIXTURE (global ancestry), Elai (local ancestry) and R language (logistic models). Results: Eleven chromosomal regions were associated with ORs ranging between 1.14-1.41 (p<0.05): 18q21.1, 19q13.11, 10p14, 14q.2.2, 20p12.3, 8q23.3, 6p21.2, 15q13.3 y 8q24.21. On average, a higher global European ancestry was associated with colorectal cancer risk (OR=3.016, IC 95%:1.162-7.894, p=0.00325). At the local chromosomal level two regions presented a significant increment of European ancestry 6q23.2 (OR adjusted=1.378, CI95%: 1.202-1.580, p adjusted =4.2e-6) and 4p13 (OR adjusted =1.301, CI95%:1.137-1.489; p adjusted =0.00013). Conclusions: Genetic ancestry can be considered as a relevant factor for the colorectal cancer susceptibility in Colombia. Both Native American and European ancestry are accounting for the most part of population structure in the sample we studied, which could explain the differences for the colorectal cancer incidence between Latin American and European populations.

Relevance of the ancestry for the variability of the Drug-Metabolizing Enzymes CYP2C9, CYP2C19 and CYP2D6 polymorphisms in a multiethnic Costa Rican population / Relevancia de la ancestría para la variabilidad de polimorfismos de las enzimas metabolizadoras de fármacos CYP2C9, CYP2C19 y CYP2D6 en una población multiétnica de Costa Rica

Abstract:CYP2C9, CYP2C19 and CYP2D6 metabolize around 40 % of drugs and their genes vary across populations. The Costa Rican population has a trihybrid ancestry and its key geographic location turns it into a suitable scenario to evaluate interethnic differences across populations. This study aims to describe the diversity of CYP2C9, CYP2C19 and CYP2D6 polymorphisms in Costa Rican populations in the context of their ancestry. A total of 448 healthy individuals were included in the study: Bribri (n= 47), Cabécar (n= 27), Maleku (n= 16), Guaymí (n= 30), Huetar (n= 48), Chorotega (n= 41), Admixed/Mestizos from the Central Valley/Guanacaste (n= 189), and Afro-Caribbeans (n= 50) from Limón. CYP2C9 (alleles *2, *3, *6) and CYP2C19 (*2, *3, *4, *5, *17) genotypes were determined by Real-Time PCR. African, European and Native American ancestry were inferred using 87 ancestry informative markers. The frequency of the decreased activity allele CYP2C9*2 is lower in the self-reported Amerindian groups compared to the admixed population, and the highest frequencies of CYP2C19*2 (null activity) and the CYP2C19*17 (increased activity) were found in the self-reported AfroCaribbean population. Moreover, a frequency of 0.7 % CYP2C9 gPMs in the Admixed population and a variable frequency of CYP2C19 gUMs (0.0-32.6 %, more prevalent in Afro-Caribbeans) in Costa Rican populations, was found. Finally, the following alleles were positively correlated with genomic African ancestry and negatively correlated with genomic Native American ancestry: CYP2D6*5 (null activity), CYP2D6*17 (decreased activity), CYP2D6*29 (decreased activity) and CYP2C19*17 (increased activity). No correlation for CYP2C9 polymorphisms and genomic ancestry was found. Further studies assessing the CYP2C9 and CYP2C19 sequence in these populations, preferentially by sequencing these genes, are warranted. Rev. Biol. Trop. 64 (3): 1067-1076. Epub 2016 September 01.

ResumenCYP2C9, CYP2C19 y CYP2D6 metabolizan aproximadamente el 40 % de los fármacos y los genes que las codifican varían en las distintas poblaciones humanas. La población costarricense posee ancestría trihíbrida y su posición geográfica estratégica la convierten en un escenario idóneo para evaluar la variabilidad interétnica en sus poblaciones multiétnicas. El presente estudio tiene como objetivo describir la diversidad de los polimorfismos CYP2C9, CYP2C19 y CYP2D6 en las poblaciones costarricenses en el contexto de su ancestría. Un total de 448 individuos sanos fueron incluidos: Bribri (n= 47), Cabécar (n= 27), Maleku (n= 16), Guaymí (n= 30), Huetar (n= 48), Chorotega (n= 41), mestizos del Valle Central y Guanacaste (n= 189) y afrocaribeños de Limón (n= 50). Los genotipos CYP2C9 (alelos *2, *3, *6) y CYP2C19 (*2, *3, *4, *5 y *17) fueron determinados mediante PCR tiempo real. Las ancestrías africana, europea y nativa americana fueron inferidas usando 87 marcadores informativos de ancestría. La frecuencia del alelo de actividad disminuida CYP2C9*2 fue menor en los grupos autodefinidos de amerindios que en la población mestiza y las frecuencias más altas de CYP2C19*2 (actividad nula) y CYP2C19*17 (actividad incrementada) se encontraron en la población autodefinida afrocaribeña. Asimismo, se encontró una frecuencia de gPMs CYP2C9 de 0.7 % en la población mestiza y una frecuencia variable de gUMs CYP2C19 (0.0 a 32.6 %, más prevalente en afrocaribeños) en las poblaciones costarricenses. Por último, los siguientes alelos fueron positivamente correlacionados con la ancestría africana y negativamente con la ancestría nativa americana: CYP2D6*5 (actividad nula), CYP2D6*17, CYP2D6*29 (ambos de actividad disminuida) y CYP2C19*17 (actividad incrementada). No se encontró correlación entre los polimorfismos CYP2C9 y la ancestría. Se requieren estudios posteriores que evalúen la secuencia de CYP2C9 y CYP2C19 en estas poblaciones, preferiblemente mediante la secuenciación de estos genes.