Tecnología de análisis de ADN para acelerar diagnósticos

Los investigadores han logrado un logro técnico que podría resultar en diagnósticos más rápidos de enfermedades para las cuales del ADN de células individuales es crítico como los cánceres en estado inicial y varias condiciones prenatales.

El descubrimiento clave se encuentra en una nueva herramienta desarrollada por un equipo dirigido por Sabrina Leslie y Walter Reisner, ambos profesores de física en la Universidad de McGill (Montreal, QC, Canadá) y su colaborador, el Dr. Rob Sladek de la Universidad McGill y el Centro de Innovación del Genoma Québec (Centro de Innovación MUGQ; Montreal, Quebec, Canadá). La herramienta permite la carga de largas hebras de ADN en una cámara de imágenes a nanoescala de tal forma que mantienen la identidad y las condiciones estructurales similares a su fisiología in vivo. Este método de avanzada – “lente convexa inducida por Confinamiento” (CLIC) (también denominado formación de plantillas a nanoescala, inducida por lentes convexas (CLINT)) - permitirá un mapeo rápido basado en formación de imágenes de grandes genomas, mientras que simultáneamente se hace la identificación de secuencias de genes específicos de células individuales con la resolución de una sola molécula, un proceso crítico para el diagnóstico de ciertos tipos de enfermedades.

Las herramientas existentes utilizadas para el análisis genómico de una sola célula se basan en la carga lateral y bajo presión del ADN en nanocanales, en la cámara de imágenes, una práctica que rompe las moléculas de ADN en pedazos pequeños, por lo que es un reto reconstruir después el genoma. La herramienta CLIC se puede colocar en la parte superior de un microscopio de fluorescencia invertido estándar y su aspecto innovador radica en el hecho de que permite que se carguen hebras de ADN en la cámara de imágenes - desde arriba - y en un proceso que permite que las hebras de ADN mantengan su integridad.

“Es como introducir muchos espaguetis suaves en tubos largos y estrechos sin romperlos”, explica la profesora Leslie, “Una vez que estas largas cadenas de ADN se aprietan suavemente hacia abajo en nanocanales desde un baño de nanoescala superior, realmente se vuelven rígidas, lo que significa que podemos detectar las posiciones en el mapa a lo largo de hebras de ADN, estiradas uniformemente, y al mismo tiempo mantenerlas quietas. Esto significa que los diagnósticos se pueden realizar rápidamente, una célula a la vez, lo cual es crítico para el diagnóstico de muchas condiciones prenatales y la aparición de cáncer”.

“Las prácticas actuales de análisis genómico requieren típicamente decenas de miles de células de material genómico para obtener la información que necesitamos, pero este nuevo método funciona con células individuales”, dijo el Dr. Sladek, “El CLIC les permitirá a los investigadores evitar tener que gastar tiempo uniendo mapas de genomas enteros como lo hacemos con las técnicas actuales y promete hacer del análisis genómico un proceso mucho más simple y más eficiente”.

“La física en nanoescala tiene mucho que ofrecer a la biomedicina y al diagnóstico”, añadió la profesora Leslie, “CLIC trae el régimen nanoescala a la mesa de trabajo y la genómica es apenas el principio”.

El trabajo fue descrito por Berarda DJ et al. en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), en la edición digital, antes de impresión, del 4 de agosto de 2014.

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McGill University

The McGill University and Génome Québec Innovation Center