Método molecular y genético: detección de mutaciones
Para confirmar o descartar el porte de una mutación específica, se aplica una secuencia estricta de procedimientos de laboratorio. El método permite diferenciar con alta precisión las regiones normales y alteradas del genoma.
Etapas principales del diagnóstico:
- Amplificación. La región génica de interés, en la que se sospecha la presencia de una mutación, se multiplica múltiples veces. Para ello se utiliza la reacción en cadena de la polimerasa (RCP), lo que permite obtener una cantidad suficiente de material para el análisis.
- Fijación. Las muestras de ADN obtenidas durante la RCP se aplican y fijan en tiras estrechas especiales de nitrocelulosa.
- Hibridación. El material fijado se trata con sondas específicas, oligonucleótidos marcados. Estas sondas portan una secuencia de nucleótidos estrictamente normal o mutante.
- Visualización. La evaluación de los resultados de la hibridación se realiza mediante autorradiografía. Esto permite determinar si el ADN del paciente se ha unido a la sonda normal o a la sonda mutante, lo que indica directamente el estado genético del individuo examinado.
Fundamentos de la terapia génica
La terapia génica abre oportunidades para el tratamiento tanto de patologías hereditarias como no hereditarias (por ejemplo, infecciosas). La esencia del método radica en la introducción de genes terapéuticos en las células del paciente, capaces de corregir los defectos genéticos existentes o dotar a la célula de funciones completamente nuevas.
Precedente histórico El punto de partida en la aplicación clínica del método fue el año 1990. La paciente fue una niña de cuatro años que sufría de inmunodeficiencia hereditaria grave causada por una mutación en el gen de la adenosina desaminasa (ADA). El esquema de tratamiento (ex vivo):
- A la paciente se le extrajeron sus propios linfocitos.
- En condiciones de laboratorio (in vitro), se introdujo una copia normal y funcional del gen ADA en estas células utilizando un vector de ADN retroviral como medio de transporte.
- Los linfocitos modificados con el aparato genético corregido se reimplantaron en el organismo de la niña.
Hoy en día, el espectro de aplicación de la terapia génica se ha ampliado significativamente. Las técnicas se desarrollan e implementan activamente para el tratamiento de enfermedades oncológicas, síndromes hereditarios y patologías virales graves, incluida la infección por VIH.
El proyecto del genoma humano y la naturaleza de las enfermedades hereditarias
El fundamento para el desarrollo moderno de la medicina molecular fue el proyecto internacional «Genoma Humano», iniciado en 1990. Su objetivo global fue determinar con precisión la secuencia de nucleótidos en todas las moléculas de ADN humano y mapear (establecer la localización de) todos los genes. Para resolver esta tarea a gran escala se aplican las tecnologías de secuenciación de segunda y tercera generación más recientes.
Etiología y perspectivas Según las estadísticas, de aproximadamente 10 000 enfermedades humanas conocidas, unas 3 000 se clasifican como hereditarias. Su etiología se basa en el daño directo al aparato hereditario de la célula. Es importante comprender que tal daño no siempre significa la transmisión clásica de un defecto de generación en generación. La secuenciación completa de los genes implicados en la patogénesis de diversas enfermedades es la principal perspectiva de la bioquímica y la genética modernas. Esto permitirá cambiar radicalmente los enfoques del diagnóstico precoz y llevar el tratamiento de los pacientes a un nivel cualitativamente nuevo.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué métodos se utilizan para evaluar los resultados de la hibridación además de la autorradiografía?
Para evaluar los resultados de la hibridación molecular, además del estudio autorradiográfico, se utilizan diversos métodos instrumentales. En las tecnologías de diagnóstico modernas, como la tecnología de micromrices y el análisis de infecciones mixtas, se emplean los siguientes enfoques:
- Densitometría: un método instrumental para la detección de los resultados de hibridación.
- Inmunoensayo enzimático (ELISA): un método para determinar la localización de los híbridos (puntos fluorescentes) en la matriz.
Preguntas de clases y exámenes
¿Cómo se visualizan los resultados en el método molecular y genético?
La visualización se realiza mediante una evaluación autorradiográfica: el método muestra la unión del ADN del paciente estudiado con la sonda marcada correspondiente a la normalidad o a la mutación.
¿En qué consistió el método de tratamiento de la paciente con inmunodeficiencia en 1990?
A la paciente se le extrajeron los linfocitos, se les introdujo in vitro el gen ADA normal mediante un vector retroviral y luego se reimplantaron estas células modificadas.
¿Qué tecnologías se utilizan en el proyecto «Genoma Humano»?
El proyecto se basa en el uso de las tecnologías de secuenciación de segunda y tercera generación más recientes para determinar la secuencia de nucleótidos en todas las moléculas de ADN.
Qué más repasar sobre el tema
- Características de la reacción en cadena de la polimerasa (RCP) en la etapa de amplificación
- Mecanismos de hibridación de sondas oligonucleótidas marcadas con el ADN diana
- Principios de funcionamiento de los vectores de ADN retrovirales in vitro
- Tecnologías de secuenciación de segunda y tercera generación
- Patogénesis de la inmunodeficiencia hereditaria (mutación del gen ADA)
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