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biología molecular es el área diagnóstica de mayor dinamismo
y crecimiento dentro los laboratorios clínicos, revolucionando
el sistema de salud, liderando la investigación biomédica y
optimizando los tratamientos médicos.
En esta revisión se enfocará en el impacto de la biología
molecular en el diagnóstico, describiendo algunos aspectos
históricos, las principales técnicas utilizadas, sus limitaciones,
nuevas técnicas y sus proyecciones.
Diagnóstico molecular
El concepto de “diagnóstico molecular” es un término amplio
que incluye técnicas de biología molecular en beneficio de la
salud humana, detectando y/o cuantificando secuencias gené-
ticas específicas de ácido desoxirribonucleico (ADN), ácido
ribonucleico (ARN) o proteínas. Inicialmente, el concepto de
“Biología Molecular” se aplicó a los trabajos realizados sobre el
ADN. Esta molécula, descubierta por el biólogo y médico suizo
Johan Friedrich Miescher en el año 1869, capturó la atención
de la comunidad científica, luego que los investigadores James
D. Watson, Francis Crick y Rosalind Franklin descubrieran la
estructura del ADN en el año 1953 (Watson y Crick, 1953). Este
descubrimiento abrió un nuevo horizonte para futuras genera-
ciones en diferentes áreas de la ciencia, incluida la investiga-
ción biomédica.
El campo del diagnóstico molecular ha tenido un sostenido
crecimiento en los últimos años, sobre el 12% anual, espe-
rando que para el 2017 alcance un mercado por sobre los
US$60 billones. En la actualidad, el diagnóstico molecular se
ha enfocado principalmente en el diagnóstico de enferme-
dades infecciosas (50-60%), sin embargo, existe un aumento
progresivo de técnicas moleculares en el área de cáncer y
enfermedades genéticas, convirtiendo al diagnóstico mole-
cular en una de las áreas de diagnóstico de mayor dinamismo
y crecimiento, revolucionando las estrategias para el trata-
miento de diversas patologías y condiciones de salud, ofre-
Tabla 1. Ejemplo de técnicas de diagnóstico molecular para las diferentes etapas del cuidado del
paciente
Descripción
Screening
Diagnóstico
Terapia
Monitoreo
Ejemplos
HIV (trasplante)
MRSA (IAS)
HPV (CCU)
B. pertussis
CT/NG
VRS
KRAS
BRAF
Her2
Carga CMV
BCR-ABL
HIV, virus de la inmunodeficiencia humana; MRSA,
Staphylococcus aureus
resistente a meticilina; IAS, infecciones asociadas a atención de salud; virus del
papiloma humano; CCU, cáncer del cuello uterino; CT,
Chlamydia
trachomatis
; NG,
Neisseria gonorrhoeae
; CMV, citomegalovirus.
ciendo técnicas con altos estándares de calidad que entregan
al equipo clínico información crítica para el cuidado de los
pacientes (Tabla1).
Problemas clínicos, ciencias básicas y
desarrollo tecnológico
El desarrollo de nuevas técnicas de diagnóstico en medicina
tiene su origen en los problemas clínicos que requieren con
urgencia un método de diagnóstico, idealmente con una
alta sensibilidad y especificidad, que pueda ser accesible a la
población. La investigación básica en conjunto con el desa-
rrollo tecnológico, ha permitido el diseño de instrumentos
y métodos para responder a las necesidades clínicas. En el
caso del diagnóstico molecular, la detección de segmentos
de ADN en una muestra problema fue la primera estrategia
utilizada en clínica. Mediante técnicas de hibridación de
Southern blot,
utilizando fragmentos de ADN denominadas
sondas, fue posible detectar la presencia de una región de
ADN que contenía una secuencia complementaria a la sonda
en una muestra problema. Posteriormente, la utilización de
enzimas de restricción, tijeras moleculares que cortan el ADN
en regiones específicas, junto con el desarrollo de métodos
de secuenciación simples, amplió el número de técnicas
disponibles para su uso en clínica. Por ejemplo, las técnicas
de
Southern
blot
se convirtieron en el
gold
standard
para la
detección de reordenamiento de los genes que codifican
para las cadenas ligeras y pesadas de las inmunoglobulinas,
así como también la familia de receptores de células T, los
que eran asociados a linfomas de células T y B. En enferme-
dades infecciosas, utilizando esta estrategia experimental
se diseñó un test aprobado por la FDA para la detección de
Chlamydia
trachomatis
y
Neisseria
gonorrheae
(Tsongalis y
Silverman, 2006).
Una de las principales limitaciones de estas técnicas eran los
días de arduo trabajo con personal de alto desarrollo técnico,
lo que impedía su aplicación masiva en la práctica clínica de
[Biología Molecular aplicada al diagnóstico clínico - Bq. Mauricio J. Farfán PhD]