Análisis genético del feto a partir de la sangre de la madre

Sin dudas, es muy importante vigilar la evolución del bebé durante el embarazo, por esta razón se les recomienda a las madres gestantes hacerse chequeos constantes. Sin embargo, las ecografías y el ultrasonido en 3D, si bien nos permiten saber si el bebé puede tener algún problema en el desarrollo o detectar enfermedades fácilmente distinguibles como la polidactilia, la ectrodactilia o los labios leporinos, no nos dan mucha información acerca de otras enfermedades hereditarias genéticas como la hemofilia o la fibrosis quística; o de enfermedades debidas a aberraciones cromosómicas como el síndrome de Down, Turner o el cromosoma Filadelfia.

Una forma de lograr estos estudios genéticos prenatales es mediante la amniocentesis, donde el médico extrae una pequeña muestra del líquido amniótico que rodea el feto o de las vellosidades coriónicas y así poder realizar las pruebas respectivas. Sin embargo, se ha demostrado que estas pruebas pueden elevar ligeramente el riesgo de abortos involuntarios, por esta razón, no son ampliamente usados y ha puesto a los investigadores a buscar nuevas alternativas.

En 1997, el patólogo químico Dennis Lo de la Universidad de Hong Kong, descubrieron que en la sangre de la madre, habían fragmentos de ADN del feto, es más, el 10% de los fragmentos de ADN encontrados eran de las células muertas de la placenta o del mismo feto. Este ADN fue usado para determinar el sexo del bebé o si las sangres de la madre y del niño son incompatibles, por ejemplo, cuando la madre tiene el factor Rh negativo y el bebé Rh positivo (incompatibilidad Rh). Sin embargo, la dificultad para discriminar entre el ADN de la madre y del feto hace que esta técnica no pueda ser usada para el desarrollo de exámenes para la detección de otras condiciones genéticas.

Pero, ahora con las técnicas de secuenciamiento de última generación, este problema puede ser superado. Lo et al. secuenciaron todo el ADN presente en el suero obtenido de la sangre de las madres gestantes, con una cobertura de 65X*, para generar millones de secuencias. De las muestras analizadas, los investigadores observaron que en todas ellas se mantenía una proporción constante entre la cantidad del ADN de la madre y del feto. Luego, usando las secuencias de ADN tanto del padre como de la madre, pudieron determinar que parte del ADN lo heredó de cada uno de ellos. Para determinar esto, usaron una técnica llamada SNPs, la cual busca diferencias en las secuencias de ADN que sólo se basan en pequeños cambios de un nucleótido por otro.

* La cobertura de secuenciamiento se refiere a la cantidad de información que obtendremos a partir de una secuencia de ADN. Con una cobertura de 1X, un ADN que tiene un tamaño de 1Mb generará un millón de pares de base de información; pero, con una cobertura de 10X generaremos diez millones de pares de base de información, 10 veces más que el tamaño original de la secuencia de ADN. Esta mayor cantidad de información nos permitirá tener menos errores y poder llenar espacios que puedan quedar vacíos durante un secuenciamiento.

Lo et al. intentaron ver si la información genética obtenida del feto puede ser usada para el diagnóstico de ciertas enfermedades hereditarias. Para esto, tomaron una muestra de sangre de una mujer gestante, donde ella y su esposo eran portadores de un alelo mutante para una de las sub-unidades de la hemoglobina.

Recordando un poco de genética básica: Si el padre es portador de alelo mutante, el cual es recesivo, tendrá un genotipo Aa (A: alelo dominante sano, a: alelo recesivo mutante) y un fenotipo de persona sana. Si la madre es portadora, tendrá el mismo genotipo y fenotipo. Así que, usando las leyes de Mendel, los genotipos probables del bebé serán: AA (25%, sano), Aa (50%, portador sano) y aa (25%, enfermo). La enfermedad que produce este alelo mutante de la hemoglobina es la ß-talasemia, una anemia hemolítica grave.

Cuando analizaron las secuencias genéticas del feto observaron que el bebé era portador del alelo mutante. Un estudio genético a partir de las vellosidades coriónicas confirmó el diagnóstico. Pero, esto no queda sólo ahí, usando los SNPs pudieron determinar que el alelo mutante del feto fue heredado por parte del padre y el alelo normal por parte de la madre.

La ventaja de esta técnica es que no es una prueba invasiva, al no tocar el útero ni la placenta de la madre, no se incrementan los riesgos de aborto involuntario. Además, ha demostrado ser sumamente específico. Sin embargo, el principal problema de esta técnica es su alto precio. El secuenciamiento sigue siendo una técnica sumamente costosa como para usarlo de manera rutinaria en diagnóstico clínico, pero es muy seguro que se reduzca en los próximos años.

Por lo menos ya se tiene el primer estudio el ADN del feto obtenido a partir de la sangre de la madre, sin dudas falta mucho por investigar. Los resultados obtenidos del secuenciamiento siguen siendo muy complejos y difíciles de interpretar, pero dan esperanzas como para tener un método de diagnostico pre-natal efectivo.

Referencia:

Lo et al. 2010. Maternal Plasma DNA Sequencing Reveals the Genome-Wide Genetic and Mutational Profile of the Fetus. Sci Transl Med. 2(61): 61ra91. DOI: 10.1126/scitranslmed.3001720

Vía Science News.

Imagen @booogiemonster, Flickr.