Métodos de diagnóstico genético

Métodos clásicos de estudio de la herencia

El ser humano es un objeto complejo para la investigación genética debido a la maduración sexual tardía, el bajo número de descendientes y la imposibilidad de realizar cruces experimentales. Por lo tanto, los primeros métodos que surgieron históricamente se basaron en la observación y la estadística:

• Método genealógico. Se basa en la elaboración y el análisis minucioso de árboles genealógicos. Ayuda a determinar el tipo de herencia (por ejemplo, dominante o recesiva, ligada al sexo o autosómica) y a pronosticar la probabilidad de que aparezca un rasgo en los hijos.
• Método de gemelos. Consiste en comparar gemelos dicigóticos y monocigóticos. El indicador clave aquí es la concordancia (grado de similitud). Si esta es significativamente mayor en los gemelos monocigóticos, indica el papel principal del genotipo en la formación del rasgo, en lugar de los factores ambientales.
• Método poblacional-estadístico. Estudia la distribución de las frecuencias de genotipos y alelos en las poblaciones, basándose en la ley de Hardy-Weinberg. Es necesario para evaluar la prevalencia de enfermedades hereditarias y calcular la proporción de portadores heterocigotos silenciosos de mutaciones.
• Método dermatoglífico. Evaluación rápida de los patrones en las palmas y los dedos. Los cambios específicos (por ejemplo, el pliegue simiesco) pueden servir como marcadores de ciertos síndromes cromosómicos, como el síndrome de Down.

Tecnologías citogenéticas y moleculares

La genética moderna se basa en estudios de laboratorio de alta precisión que el médico genetista prescribe según el cuadro clínico.

El método citogenético implica el estudio microscópico del cariotipo, el conjunto de características del cariotipo. El resultado a menudo se presenta en forma de idiograma, donde los cromosomas se ordenan en orden decreciente de tamaño. El método es eficaz para buscar mutaciones cromosómicas y genómicas grandes.

Para un análisis más preciso, se utilizan métodos citogenéticos moleculares:

1. Método FISH (Fluorescence in Situ Hybridization). El uso de marcadores fluorescentes permite estudiar en detalle regiones cromosómicas individuales y analizar rápidamente una gran masa de células.
2. Análisis cromosómico micromatriz (CMA). Posee una resolución altísima, detectando variaciones en el número de copias cromosómicas, microdeleciones, microduplicaciones y formas en mosaico de aneuploidías.

Métodos genético-moleculares que trabajan directamente con la secuencia de nucleótidos:

• PCR (reacción en cadena de la polimerasa). Permite sintetizar millones de copias del fragmento de ADN deseado in vitro en pocas horas, requiriendo una cantidad mínima de biomaterial inicial.
• Secuenciación. Determinación de la secuencia exacta de nucleótidos, incluidas las tecnologías de nueva generación (NGS). Se utiliza para diagnosticar la hemofilia, enfermedades mitocondriales y la perfilación integral de tumores.
• Detección directa de genes mutantes. Se utiliza para confirmar diagnósticos como fibrosis quística, fenilcetonuria o miopatía de Duchenne.

Diagnóstico prenatal y embrionario

Un enfoque integral para evaluar la salud del futuro niño incluye estudios genéticos, bioquímicos y ecográficos que se realizan antes de la semana 22 de embarazo.

Los métodos no invasivos son seguros para el feto y la madre. Estos incluyen la ecografía (visualización de las estructuras fetales), el cribado bioquímico del suero sanguíneo materno y el análisis de ADN fetal libre circulante (disponible a partir de la semana 10).

Los métodos invasivos implican la penetración en la cavidad uterina para la toma de muestras:

• Biopsia de corion: obtención de células de las vellosidades coriónicas.
• Amniocentesis: obtención de líquido amniótico.
• Cordocentesis: punción del cordón umbilical para obtener sangre fetal.

Dentro de los programas de fecundación in vitro (FIV), está disponible el diagnóstico preimplantacional. Mediante micro манипуляции (micromanipulaciones), se extrae una célula de un embrión en estadio de 8 blastómeros para pruebas genéticas. Esto permite transferir al útero solo embriones sanos (por ejemplo, Rh negativos en caso de incompatibilidad Rh grave en los antecedentes).

En la embriología experimental también se utiliza la tecnología de transferencia nuclear de células somáticas.

Análisis de ADN mitocondrial

El ADN mitocondrial (ADNmt) se estudia utilizando las mismas tecnologías básicas: secuenciación, PCR y análisis de polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción (RFLP).

La principal característica del ADNmt es su enorme copiosidad. Una sola célula contiene cientos y miles de estas moléculas. Debido a esto, el ADNmt resiste mucho mejor la degradación que el ADN nuclear. Esta propiedad lo convierte en un objeto ideal para la investigación paleogenética, el estudio de poblaciones humanas antiguas y la medicina forense de restos degradados.

Preguntas de clases y exámenes

Qué más repasar sobre el tema

• El aparato matemático de la ley de Hardy-Weinberg y el cálculo del estado de portador heterocigoto
• Métodos de genética de células somáticas: hibridación y clonación
• Modelado biológico de defectos genéticos en animales
• Método comparativo-embriológico y regla del triple paralelismo
• Tecnología ICSI y cultivo de embriones in vitro

Otros temas de la sección «Temas adicionales»

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