Nueva prueba prenatal no invasiva para identificar anomalías genéticas
Las pruebas invasivas como la amniocentesis conllevan el riesgo de causar daño fetal. Sin embargo, las actuales pruebas prenatales no invasivas (NIPT), utilizadas para la detección de enfermedades genéticas fetales en mujeres embarazadas, tienen limitaciones importantes, como resultados no informativos. Foto: onlyyouqj / Freepik

Investigadores japoneses de la Universidad de Tokio describen el desarrollo de una nueva prueba prenatal no invasiva que permite la extracción directa de información genética de células fetales vivas para evaluación simultánea, mejorando así la probabilidad de detectar una anomalía fetal.

Como es sabido, las pruebas invasivas como la amniocentesis conllevan el riesgo de causar daño fetal. Sin embargo, las pruebas prenatales no invasivas (NIPT), utilizadas para la detección de enfermedades genéticas fetales en mujeres embarazadas, tienen limitaciones importantes, como resultados no informativos.

En este trabajo, publicado hoy en The Journal of Molecular Diagnostics, se presenta un nuevo método de evaluación de ADN unicelular, con alta sensibilidad y especificidad, para el diagnóstico definitivo no invasivo de anomalías genéticas fetales.

Utilizando una NIPT de Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) digital de gotas, basado en células individuales (sc-ddPCR modificado), los investigadores realizaron un estudio de prueba de concepto que evaluó con éxito la información genética de células fetales extremadamente raras en sangre periférica materna.

Este sistema sc-ddPCR modificado hace posible evaluar directamente la información de ácido desoxirribonucléico (ADN) de una sola célula de células vivas sin pasos de fijación celular, tinción celular ni amplificación del genoma completo.

Prueba de concepto para el diagnóstico prenatal

pruebas prenatales no invasivas
A) Esquema del sistema de PCR digital de gotas basado en células individuales (sc-ddPCR). Usando el sistema QX200 ddPCR, cada celda simplemente se encapsula en una gota. Se pueden encapsular individualmente hasta 3.000 células por pocillo. Posteriormente, la lisis celular y la PCR con sondas y cebadores se realizan en cada gota. Finalmente, al cuantificar las gotitas fluorescentes, se puede evaluar el ADN genómico unicelular. B) Confirmación de la encapsulación de células individuales después de generar gotas con una línea de células B humanas. Izquierda, en campo brillante; derecha, con un filtro Hoechst. C) Gráfico bidimensional de la amplitud de señal de las sondas SRY y RPP30 en cada gota detectada utilizando el sistema sc-ddPCR modificado. Amplitud de señal de las sondas con 1 × PBS como control en blanco (izquierda), una línea de células B de hembras humanas (HEV0230) como control negativo (centro). Imagen: ‘Journal of Molecular Diagnostics’

Según explica el doctor Kenichiro Hata, investigador principal de este trabajo, “debido a que las NIPT actualmente analizan pequeños fragmentos de ADN, puede ser difícil determinar si el origen de cada fragmento de ADN es de la madre o del feto. Hemos observado que, en algunos casos, los resultados de las NIPT son discordantes con la información genética fetal que se ha comunicado. Este estudio sirve como prueba de concepto para el diagnóstico prenatal no invasivo utilizando células fetales circulantes sin ninguna purificación celular estricta”.

Con esta técnica modificada, se pueden encapsular hasta 3.000 células por pocillo en cada gota y analizarlas simultáneamente. El sistema original sc-ddPCR evalúa simultáneamente la información genética de células individuales con alta sensibilidad y especificidad.

Sin embargo, el sistema original solo es útil para suspensiones celulares con un fondo claro (es decir, líneas celulares lavadas o células clasificadas claramente con clasificación celular activada por fluorescencia).

En busca del gen Y

Los investigadores modificaron este sistema sc-ddPCR para mejorar el entorno de PCR en cada gota con mayor sensibilidad y especificidad, lo que hace posible evaluar ahora la información genética de células individuales de muestras de células nucleadas purificadas crudamente con impurezas.

Para confirmar la sensibilidad de este sistema sc-ddPCR modificado, los investigadores detectaron el ADN genómico de las células fetales masculinas circulantes en una suspensión celular clasificada de manera cruda a nivel de células individuales derivadas de muestras de sangre periférica de madres con fetos masculinos.

Los investigadores buscaron la presencia del gen Y de la región determinante del sexo (SRY) que es responsable del inicio de la determinación del sexo masculino. El análisis de 13 muestras de sangre indicó que solo las células fetales circulantes de las tres mujeres embarazadas que portaban fetos masculinos dieron positivo para el gen SRY, a diferencia de las células de las 10 mujeres embarazadas que llevaban en sus vientres fetos femeninos.

Esto indica que el sistema sc-ddPCR modificado no solo tiene una alta sensibilidad, sino también una alta especificidad.

El doctor Hata destaca que, en el futuro, al optimizar la clasificación y la encapsulación de las células, así como al generar un entorno de PCR más efectivo en cada gota, este sistema modificado de sc-ddPCR “puede ser un método de análisis innovador que se puede aplicar a varios ámbitos de investigación y, posiblemente, al diagnóstico clínico”.

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