Asthma Exacerbations: The Genes Behind the Scenes

ABSTRACT

The clinical and socioeconomic burden of asthma exacerbations (AEs) constitutes a major public health problem. In the last 4 years, there has been an increase in ethnic diversity in candidate-gene and genome-wide association studies of AEs, which in the latter case led to the identification of novel genes and underlying pathobiological processes. Pharmacogenomics, admixture mapping analyses, and the combination of multiple “omics” layers have helped to prioritize genomic regions of interest and/or facilitated our understanding of the functional consequences of genetic variation. Nevertheless, the field still lags behind the genomics of asthma, where a vast compendium of genetic approaches has been used (eg, gene–environment interactions, next-generation sequencing, and polygenic risk scores). Furthermore, the roles of the DNA methylome and histone modifications in AEs have received little attention, and microRNA findings remain to be validated in independent studies. Likewise, the most recent transcriptomic studies highlight the importance of the host–airway microbiome interaction in the modulation of risk of AEs. Leveraging -omics and deep-phenotyping data from subtypes or homogenous subgroups of patients will be crucial if we are to overcome the inherent heterogeneity of AEs, boost the identification of potential therapeutic targets, and implement precision medicine approaches to AEs in clinical practice (AU)

RESUMEN

La carga clínica y socioeconómica de las exacerbaciones asmáticas (EA) representa un importante problema de salud pública. En los últimos cuatro años, ha aumentado la diversidad étnica en los estudios de asociación de genes candidatos y del genoma completo (GWAS) de las EA, lo que, en este último caso, ha llevado a la identificación de nuevos genes y procesos fisiopatológicos subyacentes. La farmacogenómica, los análisis de mapeo por mezcla y la combinación de múltiples capas "ómicas" han contribuido a priorizar regiones genómicas de interés y/o comprender las consecuencias funcionales de la variación genética. A pesar de esto, el campo todavía está en desarrollo en comparación con la genómica del asma, donde se ha utilizado un amplio compendio de enfoques genéticos (por ejemplo interacciones gen-ambiente, secuenciación de nueva generación o puntuaciones de riesgo poligénico). Además, el papel de la metilación del ADN y las modificaciones de las histonas en las EA se ha explorado escasamente, y los hallazgos relacionados con los microARNs aún no se han validado en estudios independientes. Asimismo, los estudios transcriptómicos más recientes destacan la importancia de la interacción entre el microbioma de las vías respiratorias y el huésped en la modulación del riesgo de las EA. La integración de datos ómicos y de fenotipado profundo de subtipos o subgrupos homogéneos de pacientes será crucial para superar la heterogeneidad inherente de las EA e impulsar la identificación de dianas terapéuticas potenciales y la implementación de la medicina de precisión para las EA en la práctica clínica (AU)