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Secuenciar e interpretar genomas de pacientes en cuestión de horas

Investigadores de la Universidad de Stanford han conseguido reducir la secuenciación e interpretación clínica de un genoma humano a menos de 8 horas. Los detalles del caso, récord mundial de secuenciación, se han publicado en The New England of Medicine y marcan  un futuro muy prometedor para el diagnóstico genético de las enfermedades raras.

Siete horas y 18 minutos. Ese es el tiempo transcurrido entre la llegada de una muestra de sangre de un paciente a un laboratorio y la obtención de un diagnóstico que reporta un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford. Un tiempo de respuesta récord que ofrece grandes posibilidades para el diagnóstico de enfermedades raras, especialmente aquellas que requieren acción inmediata, y desafía el concepto actual de “rápido” en la secuenciación clínica.

La secuenciación rápida en la práctica clínica

Cuando se habla de secuenciación del genoma humano en la práctica clínica, el concepto de “rápido” suele implicar semanas.

El análisis del genoma completo representa una oportunidad diagnóstica para muchos pacientes con enfermedades raras, la mayoría de las cuales tiene un componente genético.

Tiempo récord con secuenciación mediante nanoporos

A lo largo de seis meses, los investigadores reclutaron a 12 pacientes y secuenciaron sus genomas, en un contexto clínico urgente. Además, fueron optimizando la estrategia para obtener mayor velocidad en el proceso de secuenciación y análisis.

La técnica de secuenciación seleccionada es la secuenciación por nanoporos a través de un dispositivo creado por Oxford Nanopore Tecnology. Esta estrategia está basada en hacer pasar las cadenas de ADN a través de un poro que registra cambios eléctricos característicos de cada nucleótido y tiene como ventaja que permite realizar lecturas de moléculas largas, lo que reduce el procesado posterior. Además, facilita la identificación de mutaciones que afectan a regiones grandes del genoma.

Ante la cantidad de datos genómicos derivados, los investigadores reformularon los protocolos y diseñaron un sistema para trasladar los datos a un sistema en la nube que amplificara el poder computacional necesario para identificar todas las variantes genéticas del paciente y compararlas con bases de datos clínicas.

En cada caso, el diagnóstico inicial derivado del análisis genómico fue revisado por los profesionales clínicos que evaluaron si la variante propuesta podía ser la causa principal del cuadro de síntomas presentado por el paciente. Para 5 de los 12 pacientes que participaron en el ensayo, los equipos consiguieron identificar una causa genética, que fue confirmada por un laboratorio certificado y derivó en diferentes aproximaciones terapéuticas.

En uno de los casos, el equipo de Euan Ashley y colaboradores secuenció el genoma completo de un paciente en tan solo 5 horas y 2 minutos consiguiendo el Récord Guinness (validado) de técnica de secuenciación más rápida en obtener la secuencia de un genoma humano.

La secuenciación rápida ofrece soluciones a casos reales

El objetivo principal de estrategia de secuenciación que proponen los investigadores es conseguir ofrecer soluciones a pacientes en situación crítica que necesitan un diagnóstico con urgencia.

Un futuro prometedor

Desde la secuenciación del primer genoma humano completo, que requirió más de una década y costó más de 1000 millones de dólares, el coste económico y técnico de analizar un genoma humano ha disminuido progresivamente hasta convertirse en algo factible en el ámbito clínico. Obviamente, la secuenciación de genomas completos todavía representa numerosos retos para los laboratorios clínicos, especialmente en aquellos países que no disponen de recursos suficientes. Y su precio actual, si bien mucho más asequible que hace unos años, todavía no permite que se utilice de forma generalizada.

En cualquier caso, el desarrollo de herramientas de análisis genómico que ofrezcan resultados precisos en poco tiempo suponer un cambio importante para el cuidado de los pacientes.

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