Prueba única para más de 50 enfermedades genéticas acorta los diagnósticos de décadas a días

Se ha desarrollado una prueba única de ADN que puede detectar, en el genoma de un paciente, más de 50 enfermedades genéticas neurológicas y neuromusculares, como la enfermedad de Huntington, las distrofias musculares y el síndrome X frágil.

Las enfermedades cubiertas por la prueba pertenecen a una clase de más de 50 enfermedades causadas por secuencias de ADN repetitivas inusualmente largas en los genes de una persona que se conocen como “trastornos de expansión de repetición corta en tándem”. Una repetición corta en tándem (STR) es un motivo de secuencia de ADN corto, típicamente de 2 a 6 pares de bases (pb), repetido consecutivamente en una posición dada en el genoma.

Científicos genómicos clínicos del Instituto Garvan de Investigación Médica (Sídney, Australia) y sus colegas, extrajeron ADN genómico de alto peso molecular (HMW) de muestras de sangre de pacientes utilizando el Qiagen Gentra PureGene Blood Kit (Qiagen, Hilden, Alemania) o el QIAsymphony DSP DNA Midi Kit y suspendido en agua libre de nucleasas.

Antes de las preparaciones de la biblioteca de Oxford Nanopore Technologies (ONT), el ADN se cortó a un tamaño de fragmento de ~ 15 kb utilizando tubos Covaris G (Woburn, MA, EUA) y se visualizó, después del corte, en una Agilent TapeStation (Santa Clara, CA, EUA ) y se prepararon bibliotecas de secuenciación Nanopore. Cada muestra se cargó en una celda de flujo ONT MinION (R9.4.1) y se secuenció en un dispositivo ONT GridION u ONT MinION (Oxford Nanopore Technologies, Oxford Science Park, Reino Unido) ejecutando una selección/rechazo de objetivo en vivo.

El equipo informó que su enfoque permitió un ensamblaje exacto y resuelto por haplotipos y un perfil de metilación del ADN de los sitios STR, a partir de una lista de candidatos predeterminados. Esto diagnostica correctamente a todos los individuos en una pequeña cohorte (n = 37) que incluye pacientes con diversas enfermedades neurogenéticas (n = 25). La secuenciación de lectura larga dirigida resuelve expansiones de STR grandes y complejas que confunden las pruebas moleculares establecidas y la secuenciación de lectura corta e identifica conformaciones de motivos STR no canónicos e interrupciones de secuencias internas. Observaron una diversidad de alelos STR de patogenicidad conocida y desconocida, lo que sugiere que la secuenciación de lectura larga redefinirá el panorama genético de los trastornos repetidos. También mostraron cómo la inclusión de genes farmacogenómicos como objetivos secundarios de ReadUntil puede informar aún más la atención al paciente.

Ira W. Deveson, PhD, jefe de Tecnologías Genómicas y autor principal del estudio, dijo: “Diagnosticamos correctamente a todos los pacientes con afecciones que ya se conocían, incluida la enfermedad de Huntington, el síndrome X frágil, ataxias cerebelosas hereditarias, distrofias miotónicas, epilepsias mioclónicas, enfermedades de las neuronas motoras y más. A menudo son difíciles de diagnosticar debido a los síntomas complejos que presentan los pacientes, la naturaleza desafiante de estas secuencias repetitivas y las limitaciones de los métodos de prueba genética existentes”. El estudio fue publicado el 4 de marzo de 2022 en la revista Science Advances.

Enlaces relacionados:
Instituto Garvan de Investigación Médica
Covaris
Agilent Technologies
Oxford Nanopore Technologies