Contaminación por secuenciación de muestras cruzadas en abundancia

FLICKR, SHAURY NASHLa secuenciación de ácidos nucleicos subcontratada puede ser una fuente de contaminación extensa de muestras cruzadas, advierten los autores de un informe publicado en BMC Biology la semana pasada ( 29 de Marzo). Aproximadamente el 80 por ciento de las muestras de ARN recolectadas de 180 especies diferentes como parte de un estudio evolutivo se contaminaron con secuencias de ARN de otras especies, según los autores. Y la mayor parte de esta contaminación ocurrió cuando las muestras se enviaron a las empresas para su secuenciación.

“El mensaje importante para llevar a casa es que todos los biólogos moleculares . . . necesidad de considerar la contaminación de los materiales de investigación como un riesgo. Ninguno de nosotros es inmune a la contaminación, sin importar cuán experimentados seamos o cuán buena sea nuestra técnica. Debemos ser conscientes de que nuestros preciosos materiales de investigación pueden contaminarse y pensar en formas de gestionar ese riesgo” Amanda Capes-Davis de CellBank Australia, que no participó en la investigación, escribió en un correo electrónico…

La coautora del estudio, Marion Ballenghien, era muy consciente de estos riesgos. Mientras trabajaba como investigador en el laboratorio de Nicolas Galtier en el Instituto de Ciencias Evolutivas de Montpellier en Francia, Ballenghien se encargó de recolectar y preparar cientos de muestras de ARN de una variedad de especies como parte de un proyecto de genética evolutiva comparativa llamado PopPhyl.

Teníamos tantas especies. . . en el laboratorio, tenía miedo de que tal vez [contaminaría] algo, dijo Ballenghien, quien ahora trabaja en la Estación Marina Roscoff, parte del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS). Hizo todo lo posible para evitar la contaminación, pero también tenía una forma de detectarla en caso de que ocurriera. Esto fue especialmente importante, explicó, porque la mayoría de las muestras eran de especies no modelo, lo que significa que había pocos datos de secuencias transcriptómicas disponibles para realizar comparaciones.

Después de una cuidadosa preparación, el equipo de PopPhyl envió sus muestras a varios centros de secuenciación diferentes, dijo Ballenghien. Cuando regresaron los datos, el equipo realizó el control de contaminación para buscar secuencias que se originaran en especies distintas a la que se muestreó.

Entre otras cosas, los investigadores examinaron las secuencias de cualquier citocromo oxidasa 1 (cox1 ) transcripciones presentes en las muestras. Al ser una proteína mitocondrial altamente expresada presente en todas las células eucariotas, la cox1 se usa comúnmente para determinar el número y la identidad de diferentes especies en una muestra determinada.

El equipo encontró que, de De 446 muestras de ARN enviadas para secuenciación (que representan 116 especies distintas), 353 exhibieron contaminación entre especies. Y 205 de estas muestras estaban contaminadas por al menos dos especies diferentes.

Debido a que Ballenghien había sido responsable de preparar la mayoría de las muestras de ARN, su pensamiento inicial fue Oh, mierda.

Pero debido a que también había sido meticulosa al documentar qué muestras se prepararon, cuándo y por quién, así como cuándo y dónde se enviaron, ella y sus colegas pudieron reducir los puntos en los que se produjo la contaminación.

De hecho , el equipo descubrió que las especies que se enviaron juntas tenían una probabilidad mucho mayor de contaminarse entre sí que las que fueron preparadas por la misma persona o durante el mismo período (aunque también se demostró que éstas influyen en la contaminación). La mayoría de los eventos de contaminación aparente, dijo Ballenghien, probablemente ocurrieron durante el procesamiento de muestras en las instalaciones de secuenciación. Pensé que las empresas tendrían más puntos de control, dijo, pero me sorprende que no los tengan.

Aunque la friolera del 80 por ciento de las muestras estudiadas estaban contaminadas, en la mayoría de los casos el daño fue mínimo y, por lo tanto, no habrían un impacto para muchas aplicaciones, escribió Capes-Davis.

Independientemente, debemos tener cuidado, escribió el biólogo evolutivo Stephen Smith de la Universidad de Michigan en un correo electrónico a The Scientist. Deberíamos esperar que los autores aborden la posibilidad de [contaminación] cuando informan resultados que pueden parecer fuera de lo común.

¿Se puede hacer algo para prevenir la contaminación? En última instancia, es un problema interminable porque estás tratando con moléculas. . . están flotando y si pasan de un contenedor a otro no se ve que suceda, dijo Steven Salzberg de la Escuela de Medicina Johns Hopkins en Baltimore. Puedes ser muy cuidadoso pero. . . No creo que haya ninguna solución física para mantener el ADN contaminante fuera de cada muestra, añadió.

El panorama no es del todo sombrío. La conciencia del problema ayuda, dijo Salzberg. Cuanta más gente escriba documentos como este que hagan que otros se den cuenta de la contaminación, mejor, dijo. Además, a medida que crece nuestra base de datos de genomas conocidos, somos cada vez más capaces de reconocer más y más organismos extraños que podrían estar en una muestra.

M. Ballenghien et al., Patrones de contaminación cruzada en un proyecto de genómica de poblaciones multiespecies: detección, cuantificación, impacto y soluciones, BMC Biology, doi:10.1186/s12915-017-0366-6, 2017.

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