Un método para el análisis de ADN de una única célula podría dar lugar a un cribado genético más seguro para este tipo de reproducción asistida
POR SUSAN YOUNG TRADUCIDO POR LÍA MOYA
Médicos de Pekín (China) especializados en fertilidad han empezado a probar un nuevo método para el análisis genómico de los óvulos humanos antes de usarlos para la fecundación in vitro (FIV). Las pruebas, que se hacen con tecnología desarrollada por la Universidad de Harvard (EEUU), permiten a los médicos conocer el genoma de los óvulos de la mujer antes de usarlos, lo que podría ayudar a las pacientes a evitar desórdenes genéticos en sus hijos.
El ensayo forma parte de un esfuerzo mayor de investigadores en todo el mundo para desarrollar técnicas de secuenciación de los genomas unicelulares. En algunas situaciones médicas, como al examinar las escasas células de cáncer que se pueden hallar en la sangre de algunos pacientes (ver "Un dispositivo para localizar células cancerosas perdidas en la sangre"), los médicos sólo cuentan con una minúscula cantidad de material genético con el que trabajar y por lo que deben usar técnicas especializadas para preparar las muestras para la secuenciación del ADN.
También se están explorando técnicas de genómica unicelular para hacer cribados en las clínicas de fertilidad. Análisis genéticos más limitados que una secuenciación genómica completa ya se llevan a cabo de forma generalizada en los embriones de FIV mediante la extracción de una única célula de un embrión para determinar el número de cromosomas o buscar mutaciones concretas.
Entre los investigadores en fertilidad existe, sin embargo, cierta preocupación por que la extracción de una única célula de un embrión en desarrollo pueda dañarlo, según el director del centro de fertilidad del tercer Hospital de la Universidad de Pekín, Jie Qiao.
Qiao dirige un nuevo ensayo en pacientes para aclarar si otra técnica de análisis genético, que evita dañar al óvulo, tiene el mismo éxito para cazar problemas genéticos csin tener que extraer una célula de un embrión en crecimiento. Durante la formación de un óvulo humano, dos estructuras segregadas que contienen copias del genoma se relegan al borde exterior de esta gran célula. Estas dos estructuras se pueden retirar sin causar daños del óvulo antes de someterlo a la FIV, y el contenido de su ADN se puede secuenciar.
Pero ya estén analizando estas estructuras ováricas o una única célula embrionaria, los médicos e investigadores se enfrentan a un reto a la hora de conseguir la cantidad suficiente de ADN de sus muestras para poder llevar a cabo las pruebas genéticas. Para conocer un genoma unicelular, su material genético debe copiarse o "amplificarse". Este proceso no es perfecto, yq ue puede crear más copias de algunas regiones del genoma que otras, e introducir cambios a la secuencia original. Ambos errores son preocupantes a la hora de usar cuenta la tecnología como posible forma de cribado o diagnóstico en la medicina.
"No hay lugar para los errores", explica el químico de la Universidad de Harvard, Sunney Xie, quien desarrolló el método de amplificación genómica que copia material genómico con más uniformidad. A pesar de todo, el método puede introducir cambios únicos al nucleótido durante el proceso de amplificación. Ningún proceso de amplificación es perfecto, pero los investigadores esperan que el método de Xie y otros progresos logrados en el campo mejoren las perspectivas.
El ensayo con pacientes que se lleva a cabo en Pekín en colaboración con Fuchou Tangde la Universidad de Pekín, se preguntará qué tal funciona el método de amplificación de Xie cuando hay decisiones médicas en juego. El resultado del análisis ovular se comparará con resultados del método más frecuente de biopsia del embrión.
En el ensayo, las pruebas genéticas podrán decirle a una futura madre que esté usando la FIV y sepa que hay un desorden genético en su familia, si alguno de sus óvulos está libre de ese desorden conocido. Las madres que han fracasado en tres o más tratamientos de FIV por motivos desconocidos también pueden participar en la prueba, afirma Qiao. El ensayo probará con qué precisión es capaz de detectar la secuenciación del ADN, tras el método de amplificación genómica, cambios únicos en el nucleótido y como cambios mayores en la estructura o número de los cromosomas, algo que puede dar lugar a enfermedades y problemas de fertilidad.
La limitación es que esta inspección sólo funciona si la enfermedad genética está en la familia de la madre, porque depende de derivados únicos del desarrollo ovárico que no están disponibles para el esperma. "Recibimos muchos casos difíciles al año", explica Qiao, cuyo centro de fertilidad lleva a cabo unos 11.000 ciclos de FIV al año. "Creemos que podemos aumentar el índice de embarazos".
Su equipo ya está preparándose para implantar dos embriones desarrollados a partir de óvulos cribados usando el proceso de amplificación, lo que significa que el primer bebé de una madre participante en el ensayo podría nacer el año que viene. Qiao busca incluir a unas 30 pacientes en el ensayo piloto.
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jueves, 7 de noviembre de 2013
domingo, 8 de septiembre de 2013
La secuenciación del genoma de un patógeno de peces y anfibios abre la puerta a nuevos tratamientos
La saprolegniosis, provocada por Saprolegnia parasitica, afecta a la producción acuícola del salmón y la trucha. Un trabajo del CSIC demuestra las diferencias existentes entre los genomas de especies patógenas de plantas y animales.Un equipo con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha secuenciado el genomadel patógeno Saprolegnia parasitica, responsable de infecciones en diversas poblaciones de peces y anfibios en todo el mundo. Los resultados, publicados en la revista PLOS Genetics, abren un nuevo campo de investigación en el desarrollo de nuevos tratamientos.
Saprolegnia parasitica es un oomiceto (similar morfológicamente a los hongos, pero evolutivamente más parecido a algunas especies de algas) que provoca una infección conocida como saprolegniosis. “Este patógeno se ha convertido en un problema en varios ecosistemas acuáticos naturales, así como en la industria acuícola, donde genera pérdidas económicas considerables principalmente en la producción del salmón y la trucha”, explica Javier Diéguez‐Uribeondo, investigador del CSIC en el Real Jardín Botánico de Madrid.
En este patógeno y en otras especies, los científicos han hallado varios eventos de transferencia horizontal de genes y han observado que Saprolegnia ha adquirido a lo largo de su evolución genes de bacterias principalmente.
“En este trabajo se han identificado cerca de 40 genes que podrían estar relacionados con los procesos de patogénesis y que fueron probablemente adquiridos recientemente por estos patógenos. De hecho, se considera que este tipo de eventos fueron fundamentales en la evolución de la patogénesis animal en estos organismos”, explica Diéguez‐Uribeondo.
Control del patógenoSegún los investigadores, la prohibición del uso del verde de malaquita, un tratamiento tradicional con efectos carcinógenos, ha ocasionado que la industria de la acuicultura se encuentre desprovista de herramientas de control para este patógeno.
“Nuestro trabajo abre un nuevo campo de investigación crucial en el diseño de tratamientos alternativos en acuicultura. La secuenciación del genoma permite conocer, no sólo los mecanismos de infección, sino además los genes involucrados en la patogenicidad, clave para futuros tratamientos”, recalca el investigador del CSIC.
Asimismo, el estudio demuestra las marcadas diferencias que existen entre los genomas de las especies patógenas de oomicetos de plantas y animales. Futuros estudios aportarán luz al conocimiento en profundidad de la estructura y la función de los genomas de estos enigmáticos eucariotas, que se han adaptado a una gran variedad de nichos ecológicos y especies hospedadoras. CSIC
Referencia bibliográfica: Jiang RHY, de Bruijn I, Haas BJ, Belmonte R, Löbach L, et al. "Distinctive Expansion of Potential Virulence Genes in the Genome of the Oomycete Fish Pathogen Saprolegnia parasitica". PLOS Genetics. DOI:10.1371/journal.pgen. 30 de agosto de 2013
Saprolegnia parasitica es un oomiceto (similar morfológicamente a los hongos, pero evolutivamente más parecido a algunas especies de algas) que provoca una infección conocida como saprolegniosis. “Este patógeno se ha convertido en un problema en varios ecosistemas acuáticos naturales, así como en la industria acuícola, donde genera pérdidas económicas considerables principalmente en la producción del salmón y la trucha”, explica Javier Diéguez‐Uribeondo, investigador del CSIC en el Real Jardín Botánico de Madrid.
En este patógeno y en otras especies, los científicos han hallado varios eventos de transferencia horizontal de genes y han observado que Saprolegnia ha adquirido a lo largo de su evolución genes de bacterias principalmente.
“En este trabajo se han identificado cerca de 40 genes que podrían estar relacionados con los procesos de patogénesis y que fueron probablemente adquiridos recientemente por estos patógenos. De hecho, se considera que este tipo de eventos fueron fundamentales en la evolución de la patogénesis animal en estos organismos”, explica Diéguez‐Uribeondo.
Control del patógenoSegún los investigadores, la prohibición del uso del verde de malaquita, un tratamiento tradicional con efectos carcinógenos, ha ocasionado que la industria de la acuicultura se encuentre desprovista de herramientas de control para este patógeno.
“Nuestro trabajo abre un nuevo campo de investigación crucial en el diseño de tratamientos alternativos en acuicultura. La secuenciación del genoma permite conocer, no sólo los mecanismos de infección, sino además los genes involucrados en la patogenicidad, clave para futuros tratamientos”, recalca el investigador del CSIC.
Asimismo, el estudio demuestra las marcadas diferencias que existen entre los genomas de las especies patógenas de oomicetos de plantas y animales. Futuros estudios aportarán luz al conocimiento en profundidad de la estructura y la función de los genomas de estos enigmáticos eucariotas, que se han adaptado a una gran variedad de nichos ecológicos y especies hospedadoras. CSIC
Referencia bibliográfica: Jiang RHY, de Bruijn I, Haas BJ, Belmonte R, Löbach L, et al. "Distinctive Expansion of Potential Virulence Genes in the Genome of the Oomycete Fish Pathogen Saprolegnia parasitica". PLOS Genetics. DOI:10.1371/journal.pgen. 30 de agosto de 2013
martes, 9 de julio de 2013
Llega la secuenciación masiva para el embrión
Investigadores del NIHR Biomedical Research Centre de la Universidad de Oxford han desarrollado una técnica que puede ayudar a muchísimas de las personas infértiles que, a pesar de las técnicas de reproducción asistida, no consiguen su sueño de ser padres.
La técnica de análisis, denominada secuenciación de la siguiente generación (NGS de sus siglas en inglés), ha sido definida por los autores como algo que "promete revolucionar la selección de embriones por FIV", algo con lo que coincide el director científico del IVI, Carlos Simón, que explica a ELMUNDO.ES que este centro también está validando este tipo de test (de hecho, colaborando con el centro británico) y pretende aplicarlo en unos meses.
Saber qué embrión va a tener éxito a la hora de implantarse en el útero es el máximo deseo de cualquier especialista en reproducción asistida. Sin embargo, las tasas de éxito no superan nunca el 50% (el embarazo se suele conseguir en un 30%-40% de las ocasiones) y, hasta ahora, no existía un método que permitiera predecir qué embriones iban a estar en ese grupo triunfador.
Según explica Simón, lo que se hace hasta ahora (solo en determinados casos) es el estudio del cariotipo, con el que se evalúan alrededor de 12.000 genes. "La cifra aumenta a cientos de miles con la secuenciación genómica completa", apunta el investigador valenciano. Pero, además, ahora se podrá en una misma técnica analizar los defectos genómicos y los cromosómicos. "Es un paso cuantitativo a una nueva tecnología", subraya el científico.
Parejas candidatas
Para probar la nueva técnica, los investigadores ingleses utilizaron en primer lugar líneas celulares con anomalías cromosómicas, defectos genéticos y mutaciones del ADN mitocondrial. El NGS confirmó lo que otras técnicas ya habían diagnosticado. Además, se analizaron de forma ciega células de 45 embriones, lo que demostró que la técnica era extremadamente eficaz en su diagnóstico.
Pero la prueba de fuego se produjo en el traslado a la práctica clínica. Dos parejas que se estaban sometiendo a FIV dieron permiso a los investigadores para que extrajeran una célula de sus embriones de siete días de edad (ya en el estado de blastocito). Las madres tenían 35 y 39 años, luego ya se consideraban añosas, uno de los factores de riesgo para la implantación embrionaria. Uno de los matrimonios había sufrido un aborto antes del procedimiento.
Los investigadores dirigidos por Dagan Wells identificaron tres blastocitos sanos en la primera pareja y dos en la segunda y, a partir de ahí, los transfieron a la madre individualmente, lo que resultó en dos embarazos normales. El primero de ellos dio lugar en mayo al nacimiento de un niño perfectamente sano, cuyo caso se acaba de presentar en el congreso anual de la Sociedad Europea de Reproducción Humana y Embriología, que se está celebrando en Londres.
Según explica Simón, la implementación generalizada de esta prueba llevará a una mejora de los resultados y a un abaratamiento en los costes. Aunque teóricamente, el test es más caro que el análisis de cariotipo por array, esta última técnica se hace con empresas que cobran por sus servicios, mientras que el NGS se podrá hacer en el propio centro, que invertirá mucho dinero para adquirir la tecnología, pero luego podrá utilizarlo muchas veces.
La nueva técnica solo se aplicará a algunos pacientes, en concreto a mujeres de más de 39 años, a aquellas que ya hayan tenido hijos con anomalías cromosómicas, las que hayan experimentado un fallo de implantación repetido o abortos de repetición y aquellas parejas en las que el factor masculino esté muy alterado, así como las que presenten mutaciones específicas.
Simón apunta a que el procedimiento requiere de una variación técnica y de un personal muy entrenado, en concreto, en el campo de la medicina molecular. Fuente: El Mundo.es
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