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El gran impacto provocado por la disponibilidad de esta valiosa
información en bases de datos públicas así como la expansión
del uso de estas plataformas, gracias a la caída en el precio de
secuenciación por base, se ve claramente reflejado en el incre-
mento exponencial del número de publicaciones de diversa
índole basadas en el uso de NGS durante los últimos años.
El estudio y la integración de los datos disponibles provenientes
de las tecnologías ómicas en diferentes bases de datos de dominio
público han servido para la identificación de patrones genéticos
comunes implicados en el desarrollo de enfermedades frecuentes
en la población así como en la respuesta diferencial a fármacos o
a determinados factores ambientales (37). La disponibilidad de la
información generada por la comunidad científica de una forma
organizada y estandarizada, es y será de vital importancia para
poder realizar un diagnóstico más preciso, establecer un pronós-
tico precoz o inclusive, un tratamiento personalizado, si bien
antes será necesaria la secuenciación de un mayor número de
individuos que abarquen un abanico poblacional más amplio y el
desarrollo de nuevos métodos de análisis que permitan explotar
la información obtenida de forma exitosa.
4. EL DIAGNÓSTICO GENÉTICO MEDIANTE NGS:
RESECUENCIACIÓN DIRIGIDA.
VENTAJAS E INCONVENIENTES
Actualmente, el diagnóstico molecular en enfermedades
monogénicas de origen genético conocido se realiza mediante
la secuenciación bidireccional de exones y zonas de
splicing
mediante el método Sanger. Sin embargo, este procedimiento,
ampliamente aceptado tanto por clínicos como por investiga-
dores en genética, implica una serie de limitaciones en relación
coste-eficiencia cuando se aplica a enfermedades con heteroge-
neidad genética donde no existe un único gen candidato sino un
grupo de genes potencialmente candidatos (38). La posibilidad
de diseñar sistemas de captura “a medida” dirigidos a la selección
de regiones específicas del genoma ha abierto una nueva pers-
pectiva en el diagnóstico genético en este tipo de enfermedades.
La mejora continua de la química de secuenciación así como de
los protocolos de trabajo y la automatización de los mismos han
permitido perfeccionar la precisión y el rendimiento de las plata-
formas de secuenciación masiva dando lugar a un aumento en la
cantidad de datos generados y a un descenso vertiginoso del coste
de secuenciación por base. Sin embargo, pese a que actualmente
el precio de secuenciar un genoma humano completo sea una
ínfima parte de lo que costó la obtención del primer borrador en
2001, la secuenciación de rutina de genomas completos todavía
sigue siendo económicamente inabordable para la mayoría de las
instituciones.
Uno de los desarrollos que mayor impacto ha tenido en el estudio
de genomas a gran escala mediante secuenciación masiva, es la
posibilidad de capturar zonas concretas del genoma, técnica cono-
cida como
resecuenciación dirigida, secuenciación masiva
paralela
o
TargetSeq.
Durante los últimos años se han desarro-
llado distintas técnicas de captura de ADN basadas en la hibri-
dación de sondas o en sistemas de PCR multiplex (39, 40) que
permiten abarcar desde pocas kilobases hasta la captura del exoma
completo, y que, combinados con la secuenciación masiva hacen
posible realizar un
screening
mutacional en cientos de genes a la
vez, proporcionando una cantidad de información muy extensa
sobre la genética de un individuo y acortando el tiempo de diag-
nóstico molecular de las enfermedades genéticas heterogéneas.
La aplicación de paneles de secuenciación masiva al diagnóstico
genético de enfermedades genéticas heterogéneas requiere
de un proceso de diseño biomédico de los genes asociados a
la patología, del diseño bioinformático del panel y de la vali-
dación bioinformática y diagnóstica del panel que permita
evaluar los parámetros de calidad del panel como la reproduci-
bilidad, cobertura media, sensibilidad, especificidad, detección
de deleciones e indels, confirmación de variantes previamente
estudiadas por secuenciación Sanger, previa a su aplicación en
el diagnóstico de enfermedades genéticas (41, 42). En la
figura 3 se encuentra el modelo de diseño y validación del panel
para Enfermedades Cardiovasculares.
La resecuenciación dirigida de un pequeño número de genes
implica una reducción significativa en la cantidad de lecturas
necesarias para la identificación de las variantes presentes con el
consecuente la disminución en el coste por muestra. La llegada
de los mini-secuenciadores con tecnología NGS así como la
disminución de los costes de secuenciación por base, forman
la combinación ideal para la adopción de esta tecnología como
método de preferencia en el diagnóstico genético de rutina en
el presente y futuro cercano (43).
La descripción de enfermedades genéticas heterogéneas
se encuentran en todas las especialidades médicas y están
asociadas a mutaciones en múltiples genes, lo que ha puesto
sobre la mesa la dificultad tecnológica de estudiar de forma
eficiente, todos los genes implicados en una patología.
La mayoría de estudios moleculares se realizan de acuerdo a
la frecuencia descrita de mutaciones en determinados genes,
produciendo un registro incrementado de mutaciones sobre
los genes estudiados y un sub registro de mutaciones en genes
no estudiados, provocando una disminución de frecuencias de
asociación de estas enfermedades a dichos genes.
Además, debido al tamaño y complejidad de ciertos genes, no
ha sido posible su estudio por secuenciación Sanger, lo que ha
determinado la imposibilidad de conocer su verdadera impli-
cación en las enfermedades heterogéneas, tal es el caso del
[EL DIAGNÓSTICO MOLECULAR DE ENFERMEDADES GENÉTICAS - Sonia Santillán MD PhD y cols.]