La secuenciación de genomas supera el rendimiento del cariotipo, microarrays cromosómicos y secuenciación de exomas en el diagnóstico del trastorno del espectro autista y las anomalías fetales estructurales, según indica un reciente trabajo publicado en el American Journal o f Human Genetics.

Una de las ventajas de la secuenciación de genomas como herramienta diagnóstica es que permite detectar diferentes tipos de variaciones genéticas en una misma prueba. Hasta hace poco para capturar el rango de posibles variaciones genéticas (reorganizaciones cromosómicas, variaciones en número de copias, pequeñas deleciones o inserciones o cambios en un único nucleótido) eran necesarias varias pruebas complementarias, lo que resultaba menos eficiente y requería más tiempo y recursos.

Recientemente, investigadores del Centro de Medicina Genómica del Hospital General de Massachusetts y otras instituciones han evaluado la utilidad clínica de la secuenciación de genomas en un contexto muy concreto: los trastornos del espectro autista y las anomalías estructurales fetales.

Los investigadores han comparado el rendimiento de la secuenciación de exomas respecto a las diferentes estrategias estándar (cariotipo, microarray cromosómico y análisis de exomas) para detectar alteraciones cromosómicas, cambios en el número de copias y otras variaciones genéticas.

Los resultados apoyan a la secuenciación genómica como técnica de primera línea para el diagnóstico de trastornos del espectro autista y anomalías estructurales. La secuenciación de genomas supera al cariotipo, el array cromosómico y la secuenciación de exomas como prueba diagnóstica individual para la evaluación de anomalías estructurales fetales. Además, también mejora la combinación de las tres pruebas diagnósticas.

Rendimiento en trastorno del espectro autista

En primer lugar, el equipo analizó el genoma de 1 612 cuartetos familiares que incluían una persona con trastorno del espectro autista, y para los que ya se disponía de información de cariotipo, microarray cromosómico y análisis de exomas.

En este caso la secuenciación genómica detectó una variante diagnóstica en un 7.8% de los casos de trastorno de espectro autista. El rendimiento de la técnica superó notablemente al del cariotipo, microarray cromosómico y análisis de exomas. Además, permitió identificar algunas variantes que ninguna de las otras aproximaciones pudo detectar.

No obstante, los autores precisan que al enfocar el análisis de exomas hacia la identificación sistemática de variantes en el número de copias, el rendimiento diagnóstico se acercó mucho al del análisis de genomas.

Rendimiento en anomalías estructurales fetales

A continuación, el equipo estudió 249 casos en los que se habían detectado anomalías estructurales en el feto y se disponía de información de cariotipo, microarrays cromosómicos y análisis de exomas.

Los investigadores analizaron el genoma de 249 tríos formados por el feto con anomalías estructurales y los dos progenitores no afectados y detectaron alteraciones diagnósticas en un 46.1 % de los casos. Este valor supone un aumento significativo respecto a cada una de las otras pruebas: un aumento del 17.2 % respecto al cariotipo, un 14.1 % respecto al análisis de microarrays cromosómicos y un 36.1% respecto al análisis de exomas (si solo se consideran cambios de un nucleótido o inserciones y deleciones pequeñas). En conjunto, el aumento es más modesto, aunque ofrece la ventaja de realizar una única prueba.

Una prueba de primera línea

En conjunto, los resultados del trabajo sugieren que la secuenciación de genomas puede desplazar eficazmente a las técnicas estándar actuales que evalúan de forma separada las diferentes variantes genéticas, para la evaluación de anomalías estructurales fetales. Además, también ofrece una mejora moderada de rendimiento cuando se compara con las tres pruebas diagnósticas combinadas.

Una cuestión paralela a tener en cuenta es la implementación de la secuenciación de genomas como prueba rutinaria en el entorno clínico, junto a las posibles barreras técnicas, logísticas o económicas asociadas.

Referencia

Lowther C, Valkanas E, Giordano JL, Wang HZ, Curral BB, Ó Keefe K, et al. Systematic evaluation of genome sequencing for the diagnostic assessment of autism spectrum disorder and fetal structural anomalies. Am J Hum Genet[Internet]. 2023[citado 2 oct 2023];110(9):1454-1469. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.ajhg.2023.07.010

2 octubre 2023 |Fuente: Genotipia| Tomado de Genética Médica

Las técnicas de secuenciación de próxima generación (NGS) han logrado captar la presencia de ADN bacteriano en muestras quirúrgicas de artritis de cadera y rodilla en pacientes que se sometieron a una artroplastia total de articulación, según un estudio dirigido por el Dr. Javad Parvizi, del Instituto Ortopédico Rothman de la Universidad Thomas Jefferson (EEUU). La infección es una de las principales causas de insuficiencia articular en pacientes que se someten a una artroplastia articular total, aunque en muchos casos no se identifica una causa bacteriana específica.

En los últimos años, se ha generado una amplia investigación que examina el efecto de los microbiomas en la salud y las enfermedades humanas. Las potentes técnicas de NGS permiten a los investigadores encontrar evidencia de ADN bacteriano que, de otro modo, pasaría desapercibido.

Los recientes hallazgos, publicados en ´The Journal of Bone y Cirugía Articular´, se suman a un creciente cuerpo de evidencia que indica que las articulaciones nativas albergan microbios, como parte de un microbioma, aunque aún se desconoce la relevancia clínica de este descubrimiento, así como el mecanismo de colonización microbiana.

En dicho estudio, el Dr. Parvizi y su equipo obtuvieron muestras intraoperatorias de líquido sinovial, especímenes de tejido profundo e hisopos intramedulares de la cadera o la rodilla operadas de 117 pacientes que se sometieron a una artroplastia de cadera o rodilla por primera vez. Las muestras se recolectaron con estricta atención a la técnica estéril para minimizar el riesgo de contaminación bacteriana.

Cinco tipos de bacterias

A continuación, los investigadores utilizaron una plataforma NGS para analizar los tipos y la diversidad del ADN microbiano en cada muestra. El análisis de más de 800.000 «lecturas» de ADN condujo a la identificación de 361 especies diferentes de bacterias. En general, se encontró ADN bacteriano en muestras de 113 de 117 pacientes con osteoartritis de cadera o rodilla.

Los cinco tipos de bacterias más frecuentes fueron Escherichia, Cutibacterium, Staphylococcus, Acinetobacter y Pseudomonas, todos microbios comunes que causan infecciones . Los hallazgos fueron generalmente similares para los tres tipos de muestras, aunque los hisopos intramedulares mostraron una diversidad bacteriana ligeramente mayor que las muestras de líquido sinovial o tejido profundo.

Se encontró que los hallazgos del microbioma no estaban relacionados con una amplia gama de factores relacionados con el paciente, como la edad, el sexo, la raza y la comorbilidad. Sin embargo, el hospital en el que se realizó la artroplastia demostró ser un factor significativo, explicando el 18,5 % de la variación en una medida de diversidad bacteriana. Este hallazgo podría reflejar diferencias en los tipos de bacterias que se encuentran en ambientes hospitalarios o una posible contaminación intraoperatoria.

Otro factor a tener en cuenta fue el historial de inyecciones de corticosteroides, un tratamiento común para la osteoartritis de cadera y rodilla. Los resultados mostraron «abundancias diferenciales» de bacterias en pacientes con inyecciones de corticosteroides en los últimos seis meses, lo que nuevamente aumenta la posibilidad de contaminación. Sin embargo, los investigadores señalaron, al respecto, que «las especies más comunes observadas en este estudio no se encontraban entre las más comunes en estudios previos del microbioma de la piel, lo que sugiere que los perfiles microbianos detectados probablemente no se explican únicamente por la contaminación de la piel».

Este estudio se suma a un creciente cuerpo de evidencia de que las articulaciones nativas, tradicionalmente asumidas como estériles y libres de bacterias, están de alguna manera expuestas a los microbios. Los investigadores enfatizan la necesidad de realizar más estudios para evaluar la relación entre el hospital donde se trata a los pacientes y las bacterias detectadas en «entornos de microbiomas cerrados», como las articulaciones de la rodilla y la cadera.

«Estos hallazgos contribuyen a establecer la señal microbiana de referencia e identificar las variables contribuyentes en la articulación osteoartrítica, lo que será valioso como comparación en los contextos de infección y el éxito de la artroplastia a largo plazo», concluyen el Dr. Parvizi y sus coautores.

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