Cr\u00e9dito: Unsplash\/CC0 Dominio p\u00fablico <\/p>\n
Un nuevo enfoque ultrarr\u00e1pido de secuenciaci\u00f3n del genoma desarrollado por cient\u00edficos de Stanford Medicine y sus colaboradores se utiliz\u00f3 para diagnosticar enfermedades gen\u00e9ticas raras en un promedio de ocho horas, una proeza casi inaudita en la atenci\u00f3n cl\u00ednica est\u00e1ndar. <\/p>\n
\u00abUnas pocas semanas es lo que la mayor\u00eda de los m\u00e9dicos llaman ‘r\u00e1pido’ cuando se trata de secuenciar el genoma de un paciente y obtener resultados\u00bb, dijo Euan Ashley, MB ChB, DPhil, profesor de medicina, gen\u00e9tica y ciencia de datos biom\u00e9dicos en Stanford. .<\/p>\n
La secuenciaci\u00f3n del genoma permite a los cient\u00edficos ver la composici\u00f3n completa del ADN de un paciente, que contiene informaci\u00f3n sobre todo, desde el color de los ojos hasta enfermedades hereditarias. La secuenciaci\u00f3n del genoma es vital para diagnosticar pacientes con enfermedades arraigadas en su ADN: una vez que los m\u00e9dicos conocen la mutaci\u00f3n gen\u00e9tica espec\u00edfica, pueden adaptar los tratamientos en consecuencia.<\/p>\n
Ahora, un enfoque de megasecuenciaci\u00f3n ideado por Ashley y sus colegas ha redefinido \u00abr\u00e1pido\u00bb para diagn\u00f3sticos gen\u00e9ticos: su diagn\u00f3stico m\u00e1s r\u00e1pido se realiz\u00f3 en poco m\u00e1s de siete horas. Los diagn\u00f3sticos r\u00e1pidos significan que los pacientes pueden pasar menos tiempo en unidades de cuidados intensivos, requerir menos pruebas, recuperarse m\u00e1s r\u00e1pidamente y gastar menos en atenci\u00f3n. En particular, la secuenciaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pida no sacrifica la precisi\u00f3n.<\/p>\n
Un art\u00edculo que describe el trabajo de los investigadores se publicar\u00e1 el 12 de enero en The New England Journal of Medicine. Ashley, decano asociado de la Escuela de Medicina de Stanford y profesor Roger y Joelle Burnell en Gen\u00f3mica y Salud de Precisi\u00f3n, es el autor principal del art\u00edculo. El erudito postdoctoral John Gorzynski, DVM, Ph.D., es el autor principal.<\/p>\n
Dispuestos a establecer un r\u00e9cord<\/p>\n
En menos de seis meses, el equipo se inscribi\u00f3 y secuenci\u00f3 los genomas de 12 pacientes, cinco de los cuales recibieron un diagn\u00f3stico gen\u00e9tico a partir de la informaci\u00f3n de secuenciaci\u00f3n en aproximadamente el tiempo que lleva completar un d\u00eda en la oficina. (No todas las dolencias tienen una base gen\u00e9tica, lo que probablemente sea la raz\u00f3n por la que algunos de los pacientes no recibieron un diagn\u00f3stico despu\u00e9s de que se les devolvi\u00f3 la informaci\u00f3n de secuenciaci\u00f3n, dijo Ashley). para diagnosticar enfermedades misteriosas.<\/p>\n
En uno de los casos, tom\u00f3 5 horas y 2 minutos para secuenciar el genoma de un paciente, lo que estableci\u00f3 el primer t\u00edtulo Guinness World Records para la t\u00e9cnica de secuenciaci\u00f3n de ADN m\u00e1s r\u00e1pida. El r\u00e9cord fue certificado por el grupo Genoma en una botella del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda y est\u00e1 documentado por Guinness World Records.<\/p>\n
\u00abFue solo uno de esos momentos incre\u00edbles en los que las personas adecuadas de repente se unieron para lograr algo incre\u00edble\u00bb, dijo Ashley. \u00abRealmente sent\u00ed que nos acerc\u00e1bamos a una nueva frontera\u00bb. <\/p>\n
El tiempo que tom\u00f3 diagnosticar ese caso fue de 7 horas y 18 minutos, que, seg\u00fan el conocimiento de Ashley, es aproximadamente el doble del r\u00e9cord anterior para un diagn\u00f3stico basado en la secuenciaci\u00f3n del genoma (14 horas) en poder de el Instituto Infantil Rady. Catorce horas sigue siendo un tiempo de respuesta impresionantemente r\u00e1pido, dijo Ashley. Los cient\u00edficos de Stanford planean ofrecer un tiempo de respuesta de menos de 10 horas a los pacientes en unidades de cuidados intensivos en el Hospital de Stanford y el Lucile Packard Children’s Hospital Stanford y, con el tiempo, tambi\u00e9n a otros hospitales.<\/p>\n
Aceleraci\u00f3n<\/p>\n
Para lograr velocidades de secuenciaci\u00f3n s\u00faper r\u00e1pidas, los investigadores necesitaban nuevo hardware. As\u00ed que Ashley se puso en contacto con colegas de Oxford Nanopore Technologies que hab\u00edan construido una m\u00e1quina compuesta por 48 unidades de secuenciaci\u00f3n conocidas como celdas de flujo. La idea era secuenciar el genoma de una sola persona usando todas las celdas de flujo simult\u00e1neamente. El enfoque de la megam\u00e1quina fue un \u00e9xito casi demasiado. Los datos gen\u00f3micos abrumaron los sistemas computacionales del laboratorio. <\/p>\n
\u00abNo pudimos procesar los datos lo suficientemente r\u00e1pido\u00bb, dijo Ashley. \u00abTuvimos que repensar y renovar por completo nuestras canalizaciones de datos y sistemas de almacenamiento\u00bb. La estudiante de posgrado Sneha Goenka encontr\u00f3 una manera de canalizar los datos directamente a un sistema de almacenamiento basado en la nube donde la potencia computacional podr\u00eda amplificarse lo suficiente como para filtrar los datos en tiempo real. Luego, los algoritmos escanearon de forma independiente el c\u00f3digo gen\u00e9tico entrante en busca de errores que pudieran causar enfermedades y, en el paso final, los cient\u00edficos compararon las variantes gen\u00e9ticas del paciente con las variantes documentadas p\u00fablicamente que se sabe que causan enfermedades. <\/p>\n
De principio a fin, el equipo busc\u00f3 acelerar todos los aspectos de la secuenciaci\u00f3n del genoma de un paciente. Los investigadores literalmente corrieron muestras a pie hasta el laboratorio, se manipularon nuevas m\u00e1quinas para admitir la secuenciaci\u00f3n simult\u00e1nea del genoma y se ampli\u00f3 la potencia inform\u00e1tica para procesar de manera eficiente conjuntos de datos masivos. Ahora, el equipo est\u00e1 optimizando su sistema para reducir a\u00fan m\u00e1s el tiempo. \u00abCreo que podemos reducirlo a la mitad de nuevo\u00bb, dijo Ashley. \u00abSi somos capaces de hacer eso, estamos hablando de poder obtener una respuesta antes del final de la ronda de la sala del hospital. Eso es un salto dram\u00e1tico\u00bb. <\/p>\n
Secuenciaci\u00f3n de lectura larga<\/p>\n
Quiz\u00e1s la caracter\u00edstica m\u00e1s importante de la capacidad del enfoque de diagn\u00f3stico para detectar r\u00e1pidamente fragmentos sospechosos de ADN es el uso de algo llamado secuenciaci\u00f3n de lectura larga. Las t\u00e9cnicas tradicionales de secuenciaci\u00f3n del genoma cortan el genoma en peque\u00f1os fragmentos, explican el orden exacto de los pares de bases de ADN en cada fragmento y luego vuelven a unir todo usando un genoma humano est\u00e1ndar como referencia. Pero ese enfoque no siempre captura la totalidad de nuestro genoma, y la informaci\u00f3n que proporciona a veces puede omitir variaciones en los genes que apuntan a un diagn\u00f3stico. La secuenciaci\u00f3n de lectura larga conserva grandes tramos de ADN compuestos por decenas de miles de pares de bases, lo que proporciona una precisi\u00f3n similar y m\u00e1s detalles para los cient\u00edficos que examinan la secuencia en busca de errores.<\/p>\n
\u00abLas mutaciones que se producen en una gran parte del genoma son m\u00e1s f\u00e1ciles de detectar usando la secuenciaci\u00f3n de lectura larga. Hay variantes que ser\u00edan casi imposibles de detectar sin alg\u00fan tipo de enfoque de lectura larga\u00bb, dijo Ashley. Tambi\u00e9n es mucho m\u00e1s r\u00e1pido: \u00abEsa fue una de las principales razones por las que optamos por este enfoque\u00bb. <\/p>\n
Recientemente, las empresas y los investigadores han perfeccionado la precisi\u00f3n del enfoque de lectura larga lo suficiente como para confiar en \u00e9l para el diagn\u00f3stico. Eso y una ca\u00edda de su alto precio crearon una oportunidad para el equipo de Ashley. Hasta donde \u00e9l sabe, este estudio es el primero en demostrar la viabilidad de este tipo de secuenciaci\u00f3n de lectura larga como elemento b\u00e1sico de la medicina diagn\u00f3stica.<\/p>\n
Durante el estudio, el equipo de Ashley ofreci\u00f3 la t\u00e9cnica de secuenciaci\u00f3n acelerada del genoma a pacientes no diagnosticados. en las unidades de cuidados intensivos de los hospitales de Stanford. Proporcionaron pruebas de atenci\u00f3n est\u00e1ndar establecidas a los pacientes del estudio junto con la secuenciaci\u00f3n gen\u00e9tica r\u00e1pida experimental, con la que buscaron respuestas a dos preguntas importantes: \u00bfEs la gen\u00e9tica la culpable de la dolencia del paciente? Si es as\u00ed, \u00bfqu\u00e9 errores espec\u00edficos de ADN est\u00e1n provocando problemas?<\/p>\n
Misterio del coraz\u00f3n<\/p>\n
Esas fueron las preguntas clave que rodearon el caso de Matthew Kunzman de Oreg\u00f3n. Hace aproximadamente un a\u00f1o, cuando Matthew ten\u00eda 13 a\u00f1os, una tos molesta y fiebre alta lo llevaron al consultorio de un m\u00e9dico local. \u201cPensamos que era gripe, o tal vez COVID\u201d, dijo Jenny Kunzman, la madre de Matthew. Result\u00f3 que la tos era el primer signo de una afecci\u00f3n card\u00edaca conocida como miocarditis, una inflamaci\u00f3n del coraz\u00f3n que dificulta que el \u00f3rgano bombee sangre al resto del cuerpo. Las pruebas posteriores en el hospital local de Matthew revelaron una situaci\u00f3n desesperada: su coraz\u00f3n estaba fallando. Su m\u00e9dico recomend\u00f3 que la familia volara de inmediato al Stanford Hospital para recibir atenci\u00f3n.<\/p>\n
Horas m\u00e1s tarde, Matthew y su padre, Matthew Kunzman Sr., llegaron al Stanford Hospital. Jenny Kunzman lleg\u00f3 un d\u00eda despu\u00e9s y descubri\u00f3 que el estado de su hijo hab\u00eda empeorado. Matthew estaba con soporte vital.<\/p>\n
Hay dos razones por las que un ni\u00f1o de 13 a\u00f1os en su mayor\u00eda saludable podr\u00eda experimentar este tipo de insuficiencia card\u00edaca, dijo Ashley. Una se conoce como miocarditis y ocurre cuando las c\u00e9lulas inmunitarias invaden el coraz\u00f3n, a menudo provocadas por un virus o alg\u00fan otro estr\u00e9s corporal. La otra es una causa gen\u00e9tica, una mutaci\u00f3n en un gen involucrado en la funci\u00f3n card\u00edaca.<\/p>\n
Conocer la diferencia, dijo Ashley, es crucial. \u00abLa miocarditis a menudo es reversible\u00bb, dijo. \u00abCon tratamiento, el coraz\u00f3n puede volver a la normalidad. Pero una condici\u00f3n gen\u00e9tica no lo es. Si la condici\u00f3n de Matthew fuera gen\u00e9tica, probablemente la \u00fanica soluci\u00f3n ser\u00eda un trasplante de coraz\u00f3n\u00bb.<\/p>\n
Gorzynski se acerc\u00f3 a los padres de Matthew y les explic\u00f3 la investigaci\u00f3n de secuenciaci\u00f3n r\u00e1pida y les pregunt\u00f3 si les gustar\u00eda inscribir al ni\u00f1o en el estudio. \u00abNos dijeron que estaban trabajando en una nueva investigaci\u00f3n para tratar de acelerar el proceso de diagn\u00f3stico\u00bb, dijo Jenny Kunzman. \u201cPreguntaron si estar\u00edamos dispuestos a participar, y dijimos, ‘Absolutamente’. Quer\u00edamos la mayor cantidad de informaci\u00f3n posible para tratar de descubrir cu\u00e1l era la causa\u00bb.<\/p>\n
Con unos pocos mililitros de la sangre de Matthew, el equipo comenz\u00f3 el proceso de secuenciaci\u00f3n gen\u00e9tica r\u00e1pida. \u00abEn cuesti\u00f3n de horas, los datos de secuenciaci\u00f3n mostraron que la condici\u00f3n estaba arraigada en la gen\u00e9tica\u00bb, dijo Ashley.<\/p>\n
Con esa informaci\u00f3n, Matthew fue puesto inmediatamente en una lista de trasplantes de coraz\u00f3n. Veinti\u00fan d\u00edas despu\u00e9s, recibi\u00f3 un coraz\u00f3n nuevo; hoy, aproximadamente un a\u00f1o despu\u00e9s, su madre dice que le est\u00e1 yendo \u00abexcepcionalmente bien\u00bb.<\/p>\n
Convulsiones sospechosas<\/p>\n
En otro caso, un paciente de 3 meses acudi\u00f3 al departamento de emergencias pedi\u00e1tricas de Stanford. con convulsiones inexplicables. Estaba claro que el beb\u00e9 sufr\u00eda de una forma de epilepsia, pero se desconoc\u00eda exactamente qu\u00e9 estaba causando los s\u00edntomas. <\/p>\n
Los investigadores secuenciaron el genoma del paciente, analizando los datos a trav\u00e9s de algoritmos de detecci\u00f3n de mutaciones y comparando datos gen\u00f3micos y de enfermedades p\u00fablicos. Simult\u00e1neamente solicitaron pruebas de diagn\u00f3stico cl\u00ednico est\u00e1ndar para biomarcadores sangu\u00edneos asociados con convulsiones de origen gen\u00e9tico. Poco m\u00e1s de ocho horas despu\u00e9s, gracias a los datos de secuenciaci\u00f3n r\u00e1pida, el equipo obtuvo la respuesta: las convulsiones del joven paciente se debieron a una mutaci\u00f3n en un gen llamado CSNK2B. <\/p>\n
Si el equipo se hubiera basado \u00fanicamente en las pruebas est\u00e1ndar, no se habr\u00eda realizado ning\u00fan diagn\u00f3stico en ese momento, aunque es probable que, con el tiempo, otras pruebas hubieran arrojado el diagn\u00f3stico correcto para el paciente, dijo Ashley. \u00abHabr\u00edamos estado a oscuras durante muchas semanas\u00bb, dijo.<\/p>\n
Las pruebas est\u00e1ndar analizan la sangre de un paciente en busca de marcadores asociados con la enfermedad, pero solo buscan un pu\u00f1ado de genes bien documentados. Los laboratorios comerciales, que a menudo ejecutan estas pruebas, tardan en actualizar las mol\u00e9culas que analizan, lo que significa que puede pasar mucho tiempo antes de que las mutaciones causantes de enfermedades reci\u00e9n descubiertas se integren en la prueba. Y eso puede conducir a diagn\u00f3sticos err\u00f3neos.<\/p>\n
Es por eso que la secuenciaci\u00f3n r\u00e1pida del genoma podr\u00eda cambiar las reglas del juego para los pacientes que padecen enfermedades gen\u00e9ticas raras, dijo Ashley. Los cient\u00edficos pueden escanear el genoma completo de un paciente en busca de todas y cada una de las variantes gen\u00e9ticas sugeridas por la literatura cient\u00edfica, incluso si ese gen solo se descubre el d\u00eda anterior. Adem\u00e1s, si un paciente no recibe inicialmente un diagn\u00f3stico gen\u00e9tico, a\u00fan existe la esperanza de que los cient\u00edficos encuentren una nueva variante gen\u00e9tica relacionada con la enfermedad del paciente en el futuro.<\/p>\n
El inter\u00e9s de otros m\u00e9dicos ya est\u00e1 comenzando a aumentar. en. \u00abS\u00e9 que la gente de Stanford ha o\u00eddo que podemos hacer un diagn\u00f3stico gen\u00e9tico en unas pocas horas, y est\u00e1n entusiasmados con eso\u00bb, dijo Ashley. \u00abLas pruebas gen\u00e9ticas simplemente no se consideran pruebas que regresan r\u00e1pidamente. Pero estamos cambiando esa percepci\u00f3n\u00bb. <\/p>\n
Otros autores de Stanford del estudio son la cient\u00edfica de datos cl\u00ednicos Dianna Fisk, Ph.D.; el estudiante de posgrado Tanner Jensen; Jonathan Bernstein, MD, Ph.D., profesor de pediatr\u00eda; el fisi\u00f3logo cl\u00ednico del ejercicio Jeffrey Christle, Ph.D.; la ingeniera de software Karen Dalton; la consejera gen\u00e9tica Megan Grove; Maura Ruzhnikov, MD, profesora asistente cl\u00ednica de neurolog\u00eda y ciencias neurol\u00f3gicas; Elizabeth Spiteri, MD, profesora asistente cl\u00ednica de patolog\u00eda; y la residente de pediatr\u00eda Katherine Xiong, MD.<\/p>\n
Investigadores de Google, UC Santa Cruz, Oxford Nanopore Technology y Baylor College of Medicine tambi\u00e9n contribuyeron a este estudio. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Un nuevo enfoque para diagnosticar enfermedades gen\u00e9ticas mediante secuenciaci\u00f3n de ARN aumenta el rendimiento Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> New England Journal of Medicine <\/p>\n Proporcionado por el Centro M\u00e9dico de la Universidad de Stanford Cita<\/strong>: La t\u00e9cnica de secuenciaci\u00f3n de ADN m\u00e1s r\u00e1pida ayuda a pacientes no diagnosticados a encontrar respuestas en solo unas horas (12 de enero de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2022-01-fastest-dna-sequencing-technique-undiagnosed .html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cr\u00e9dito: Unsplash\/CC0 Dominio p\u00fablico Un nuevo enfoque ultrarr\u00e1pido de secuenciaci\u00f3n del genoma desarrollado por cient\u00edficos de Stanford Medicine y sus colaboradores se utiliz\u00f3 para diagnosticar enfermedades gen\u00e9ticas raras en un promedio de ocho horas, una proeza casi inaudita en la atenci\u00f3n cl\u00ednica est\u00e1ndar. \u00abUnas pocas semanas es lo que la mayor\u00eda de los m\u00e9dicos llaman … Continuar leyendo \u00abLa t\u00e9cnica de secuenciaci\u00f3n de ADN m\u00e1s r\u00e1pida ayuda a pacientes no diagnosticados a encontrar respuestas en solo unas horas\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-6959","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6959","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6959"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6959\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6959"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6959"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6959"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}