MÉTODOLOGÍAS DE PRUEBAS GENÉTICAS

Dado que la cantidad de pruebas genéticas realizadas ha aumentado rápidamente en la última década, también lo han hecho las diferentes metodologías de pruebas genéticas que se han utilizado. El tipo de prueba depende del tipo de anomalía que se esté evaluando. En terminus generales, hay tres tipos de pruebas genéticas disponibles: citogenéticas, bioquímicas y moleculares utilizadas para detectar anomalías en la estructura de los cromosomas, en el funcionamiento de las proteínas o en la secuencia del ADN, respectivamente.

Pruebas citogenéticas. La citogenética estudia los cromosomas para identificar las anomalías estructurales. Los cromosomas de una célula humana en división pueden analizarse fácilmente en glóbulos blancos, especialmente los linfocitos T, que se obtienen fácilmente de la sangre. Las células de otros tejidos como la médula ósea o el líquido amniótico también se pueden cultivar para la llevar a cabo un análisis citogenético. Tras varios días de cultivo celular, los cromosomas se fijan, se distribuyen en las láminas portaobjetos para microscopio y se tiñen. Los métodos de teñido para los análisis de rutina permiten identificar a los cromosomas en forma individual. Las diferentes patrones de bandas de cada cromosoma revelados por el teñido permiten analizar cada una de las estructuras cromosómicas.

La hibridación fluorescente in situ (FISH, por sus siglas en inglés) es un proceso que tiñe con colores vivos los cromosomas o partes de los cromosomas con moléculas fluorescentes para identificar anomalías cromosómicas (p. ej., inserciones, eliminaciones, translocaciones y amplificaciones). El proceso FISH se usa con regularidad para identificar las eliminaciones cromosómicas específicas asociadas con síndromes pediátricos como el síndrome de DiGeorge (la eliminación o pérdida de parte del cromosoma 22, también denominada del22) y algunos tipos de cáncer como la leucemia mielógena crónica (la translocación de los cromosomas 9 y 22).

Pruebas bioquímicas. Las pruebas clínicas para detectar una enfermedad bioquímica usan técnicas que analizan las proteínas, pero no los genes. Muchas enfermedades genéticas bioquímicas se conocen como "anomalías congénitas del metabolismo" porque están presents al nacer y afectan un proceso metabólico clave. Según la enfermedad, las pruebas pueden realizarse para medir directamente la actividad de las proteínas (medición directa de la actividad enzimática), el nivel de metabolitos (medición indirecta de la actividad enzimática) y el tamaño o la cantidad de proteínas (estructura de las proteínas). Para estas pruebas se necesita una muestra de tejido que contenga la proteína, por lo general, la sangre, la orina, el líquido amniótico o el líquido cerebroespinal. Dado que las proteínas pueden ser menos estables que el ADN y el ARN y que pueden degradarse rápido, las muestras deben obtenerse y almacenarse en forma adecuada y luego transportarse de inmediato según las instrucciones del laboratorio.

Hay una variedad de tecnologías como la cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC, por sus siglas en inglés), la cromatografía líquida/espectrometría de masa (GC/MS, por sus siglas en inglés) y la espectrometría de masas en tándem (MS/MS, por sus siglas en inglés) que permiten tanto la determinación cualitativa como cuantitativa de los metabolitos. Además, los bioanálisis pueden usar otros métodos como la fluorometría, la radioisotopía o la cromatografía en capa fina.

Pruebas moleculares. El análisis directo de ADN se realiza cuando se conoce la secuencia del gen de interés. Para las pequeñas mutaciones de ADN, las pruebas directas de ADN suelen ser el método más eficaz, en particular, si se desconoce el funcionamiento de la proteína y no se puede desarrollar una prueba bioquímica. Se puede realizar una prueba de ADN en cualquier muestra de tejido, incluso con muestras muy pequeñas. Para realizar las pruebas, se pueden usar diferentes tecnologías moleculares, como la secuenciación directa, los ensayos de reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés) y la hibridación. La técnica de PCR es un procedimiento usado para amplificar los segmentos deseados de ADN a través de la repetición de los ciclos de desnaturalización (separación del ADN de doble cadena inducida por calor), el apareamiento (unión de cebadores específicos del segmento deseado a una cadena parental de ADN) y la elongación (extensión de las secuencias cebadoras para formar una nueva copia de la secuencia deseada). Se pueden realizar otras pruebas sobre el producto amplificado. En el caso de algunas enfermedades genéticas, se pueden dar muchas mutaciones diferentes en el mismo gen y causar una enfermedad, lo que puede dificultar las pruebas moleculares. Sin embargo, si la mayoría de los casos de una enfermedad genética en particular se debe a un pequeño número de mutaciones, primero se verificará dicho grupo de mutaciones y luego se realizarán pruebas más a fondo como la secuenciación.

La hibridación genómica comparativa (CGH, por sus siglas en inglés) o análisis de micromatrices cromosómicas (CMA, por sus siglas en inglés) es un método citogenético molecular para analizar las ganancias o pérdidas del ADN y que no son detectables con los análisis cromosómicos de rutina. Este método se basa en la proporción entre el ADN del paciente etiquetado con moléculas fluorescentes y el ADN normal de referencia. La técnica CGH puede detectar pequeñas eliminaciones o duplicaciones, pero no las modificaciones cromosómicas como las inversiones o las translocaciones recíprocas equilibradas o las alteraciones en el número de copias de cromosomas.

El análisis de micromatrices del ADN, también conocido como análisis de genes/genoma/AND es una herramienta que se usa para determinar la expresión genética. Las moléculas de ARNm unen, o hibridan, específicamente a una plantilla de ADN, por lo general, un gen entero o parte del cual se originó. Cuando una micromatriz contiene muchas plantillas de ADN, el nivel de expresión de los cientos de miles de genes en una sola muestra del paciente se puede medir usando una computadora para detectar la cantidad de ARNm unida a cada sitio en la micromatriz.

El análisis de micromatrices de proteínas se usa para determinar la cantidad de proteínas presentes en una muestra biológica. Casi al igual que el análisis de micromatrices cromosómicas y del ADN, la hibridación de proteínas marcadas en una muestra del paciente se mide en comparación con la muestra de referencia. La presencia, ausencia, aumento o reducción de una proteína en particular (variaciones conocidas como "marcadores biológicos" o "biomarcadores"), puede indicar enfermedad en una persona. Por ejemplo, se puede analizar el líquido cerebroespinal de un paciente y evaluar la presencia de proteínas tau o beta‐amiloides para diagnosticar el mal de Alzheimer.

REFERENCIAS

Greenwood Genetic Center. Cytogenetics: Chromosome Analysis. www.ggc.org/diagnostics/cytogenetics/cytogenetics.htm

Laboratory Corporation of America. A Basic Guide to Genetic Testing. www.labcorp.com/genetics/basic_guide/index.html

RECURSOS

GeneTests www.genetests.org