Secuencian el genoma del feto utilizando sólo una muestra de sangre materna

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Permite identificar condiciones que se pueden tratar antes del nacimiento, o inmediatamente después. Sin estos diagnósticos, los recién nacidos con enfermedades metabólicas tratables o trastornos del sistema inmunológico sufren hasta que sus síntomas se hacen evidentes. Como el coste de esta tecnología sigue bajando, cada vez será más común diagnosticar las enfermedades genéticas en el primer trimestre del embarazo.

Secuencian el genoma del feto utilizando sólo una muestra de sangre materna

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford han secuenciado, por primera vez, el genoma de un feto, utilizando sólo una muestra de sangre de la madre. El hallazgo, que ha sido publicado en la revista Nature, está relacionado con una investigación, publicada hace un mes, llevada a cabo en la Universidad de Washington.

La secuenciación del genoma completo en el nuevo estudio no requiere el ADN del padre -una ventaja significativa cuando la verdadera paternidad de un niño no puede ser identificada (una situación que afecta a uno de cada 10 nacimientos en Estados Unidos), o cuando el padre no está disponible, o no está dispuesto a proporcionar una muestra.

“Estamos interesados en la identificación de las condiciones que se pueden tratar antes del nacimiento, o inmediatamente después”, afirma el autor principal, Stephen Quake, profesor de Bioingeniería y Física aplicada en Stanford. Según el experto, “sin estos diagnósticos, los recién nacidos con enfermedades metabólicas tratables o trastornos del sistema inmunológico sufren hasta que sus síntomas se hacen evidentes”.

Como el coste de esta tecnología sigue bajando, cada vez será más común diagnosticar las enfermedades genéticas en el primer trimestre del embarazo. De hecho, se ha demostrado que sólo la secuenciación del exoma, la parte codificante del genoma, puede proporcionar información clínicamente relevante.

En el nuevo estudio, los investigadores fueron capaces de utilizar las secuencias de todo el genoma y el exoma que obtuvieron para determinar que un feto tenía síndrome de DiGeorge, causado por la deleción de una pequeña parte del cromosoma 22. Aunque los síntomas exactos y su gravedad pueden variar entre los individuos afectados, esta enfermedad se asocia con problemas cardíacos y neuromusculares, así como con el deterioro cognitivo. Los recién nacidos con esta afección puede tener importantes dificultades de alimentación, defectos cardíacos, y convulsiones, debido a los niveles excesivamente bajos de calcio.

“El problema de distinguir entre el ADN de la madre del ADN del feto, especialmente cuando ambos comparten la misma anomalía, es un desafío para los investigadores que trabajan en el diagnóstico prenatal”, señala Diana Bianchi, del Centro Médico Tufts, que no participó en el estudio de Nature. Según Bianchi, “en este trabajo, el grupo de Quake ha conseguido revelar cómo la secuenciación del exoma puede demostrar que el feto ha heredado el síndrome de DiGeorge de su madre”.

El diagnóstico prenatal no es nuevo. Durante décadas, las mujeres han sido sometidas a amniocentesis o muestreo de vellosidades coriónicas en un intento de saber si su feto padece anomalías genéticas. Estas pruebas se basan en la obtención de células o tejidos del feto a través de una aguja que se inserta en el útero -un procedimiento que puede conducir a abortos involuntarios en aproximadamente 1 de cada 200 embarazos. Por otro lado, esta prueba detecta un número limitado de enfermedades genéticas.

En 2008, el laboratorio de Quake fue pionero en el uso de los niveles relativos de ADN fetal en la sangre materna, para el diagnóstico de enfermedades causadas por cromosomas faltantes o adicionales, tales como el síndrome de Down. Cuatro empresas en los Estados Unidos han comercializado estas pruebas basadas en la técnica de Quake, y la demanda del servicio está en constante aumento. Estas pruebas, sin embargo, no proporcionan un perfil completo del genoma, y no puede identificar las anomalías genéticas sutiles que se producen dentro de los cromosomas.

Ahora, el nuevo estudio ha dado un paso más allá al reconocer que el ADN fetal contiene material genético de la madre y el padre. Al comparar los niveles relativos de regiones del ADN de la sangre materna (tanto de la madre, como del feto) y paterna (del feto solamente), conocidas como haplotipos, los investigadores han sido capaces de identificar el ADN fetal y aislar su secuenciación.

El equipo de Stanford probó su método en dos embarazos. Una de las madres tenía el síndrome de DiGeorge, y la otra no. El genoma y la secuenciación del exoma mostraron que el hijo de la mujer con síndrome de DiGeorge también sufría este trastorno. El hallazgo fue confirmado por la comparación de la secuencia prevista del genoma fetal, con la secuencia obtenida, inmediatamente después del nacimiento, de la sangre del cordón umbilical. Aunque los experimentos se realizaron de forma retrospectiva, y estas mujeres y sus bebés permanecieron en el anonimato, un hallazgo similar en un contexto clínico puede instar a los médicos a evaluar la salud del corazón del bebé, y los niveles de calcio poco después del nacimiento.

“Hace tres años estábamos muy entusiasmados con el éxito de la validación no invasiva de detección de la aneuploidía fetal”, explica el coautor del estudio, Yair Blumenfeld, de la Facultad de Medicina de Stanford, quien añade que “siempre supimos que la detección de anomalías cromosómicas fetales era sólo la punta del iceberg. Ahora, este importante estudio confirma nuestra capacidad para detectar defectos genéticos fetales individuales, simplemente examinando la sangre de la madre”.

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