Beneficios del diagnóstico molecular

Prenatal

Pruebas prenatales tradicionales Para las anormalidades cromosómicas, como el síndrome de Down, se basan en analizar el número y la apariencia de los cromosomas, el cariotipo. Pruebas de diagnóstico moleculares como la hibridación genómica comparativa de microarrays en lugar de probar muestras de ADN, que pueden ser menos invasivas debido a la ausencia del ADN celular en el plasma, pero como como de 2013 sigue siendo un complemento de las pruebas tradicionales.

Tratamiento

Algunos polimorfismos de un solo nucleótido en pacientes pequeñas diferencias en su ADN pueden ayudar a predecir qué tan rápido metabolizan un fármaco particular; Esto se llama farmacogenómica. Por ejemplo, la enzima CYP2C19 metaboliza varios fármacos, como el clopidogrel anticoagulante, en sus formas activas. Algunos pacientes tienen polimorfismos en posiciones específicas en el gen 2C19 que causa un metabolismo pobre de estos fármacos; Los médicos pueden evaluar estos polimorfismos y determinar si el fármaco es completamente efectivo en ese paciente. Las ventajas en la biología molecular han ayudado a mostrar que algunos síndromes previamente clasificados como trastornos individuales son en realidad subtipos múltiples con causas y tratamientos completamente diferentes. Subtipos (como infecciones y cánceres) o análisis genético de enfermedades con un componente genético, como el síndrome de plateado-ruscle.

Enfermedad infecciosa

Los diagnósticos moleculares se utilizan para identificar enfermedades infecciosas como el virus de la influenza de clamidia y la tuberculosis o cepas específicas como el virus H1N1 o el SARS-CoV-2. La identificación del gen puede ser rápida; Por ejemplo, los ensayos de amplificación isotérmica mediados por el bucle pueden diagnosticar los parásitos de la malaria y son lo suficientemente robustos para los países en desarrollo. Pero a pesar de estos avances en el análisis genómico, en 2013, las infecciones aún se identificaron con mayor frecuencia por otros medios, su proteoma, fagos o perfiles cromatográficos. Los diagnósticos moleculares también se utilizan para comprender una cepa particular de un patógeno, por ejemplo, detectando qué genes de resistencia posee y, por lo tanto, qué tratamientos para evitar.

Gestión del riesgo de enfermedades

El genoma de un paciente puede contener mutaciones hereditarias o aleatorias que afectan la probabilidad de desarrollar la enfermedad en el futuro. Por ejemplo, el síndrome de Lynch es un trastorno genético que predispone a los pacientes a los cánceres colorrectales y otros cánceres; La detección temprana puede conducir a una estrecha monitorización, lo que mejora las posibilidades de los pacientes de un buen resultado. Los biomarcadores indican el riesgo y el riesgo y el detección de los pacientes, y la detección puede medir el riesgo de un niño de nacer con un trastorno genético como la fibrosis quística. Las pruebas genéticas son éticamente complejas: Es posible que los pacientes no quieran tomar la presión de conocer sus riesgos. En los países sin atención médica universal, los riesgos conocidos pueden aumentar las primas de seguro.

Cáncer

El cáncer es un cambio en los procesos celulares que conduce al crecimiento no controlado de los tumores. Las células canceras a veces albergan mutaciones en oncogenes como KRAS y CTNNB1 (beta-catenina). Analizando las firmas moleculares del ADN de las células cancerosas y sus niveles de expresión a través de ARN mensajeros permite Los médicos caracterizarán el cáncer y eligen el mejor tratamiento para sus pacientes. A partir de 2010, los ensayos que combinan un panel de anticuerpos contra moléculas de marcadores de proteínas específicas son una tecnología emergente; Estos ensayos multiplex prometen medir muchos marcadores simultáneamente. Otros biomarcadores futuros potenciales incluyen moléculas de microARN, que las células cancerosas expresan más que las células sanas.El cáncer es una enfermedad en constante evolución con una gran cantidad de causas moleculares. La heterogeneidad de la enfermedad existe incluso dentro de los individuos. Los estudios moleculares del cáncer han demostrado la importancia de las mutaciones impulsoras en el crecimiento tumoral y la metástasis. Muchas técnicas para detectar la variación de la secuencia se han desarrollado para su uso en la investigación del cáncer. Estas técnicas generalmente se pueden agrupar en tres enfoques: polimerasa: polimerasa. Reacción en cadena (PCR), hibridación y secuenciación de próxima generación (NGS). Con el mismo tiempo, una serie de ensayos de PCR e hibridación han sido aprobados por la FDA para el uso de diagnóstico in vitro. diagnóstico.

Un problema importante en las pruebas de diagnóstico molecular para el cáncer es la detección de variantes de secuencia de ADN. Biopsias tumorales utilizadas para el diagnóstico contenían constantemente tan solo el 5% de la variante de interés en comparación con las secuencias de tipo salvaje. Además, para la aplicación no invasiva en sangre o orina periférica, la prueba de ADN debe ser lo suficientemente específica como para detectar mutaciones con una frecuencia de alelo variante por debajo del 0.1%. [Veintidós].Actualmente, al optimizar la PCR convencional, hay una nueva invención, el sistema de mutación refractaria amplificado (Arms), un método para detectar variaciones de secuencia de ADN en el cáncer. El principio detrás de las armas es que la actividad de extensión enzimática de las ADN polimerasas es altamente sensible a los desajustes Cerca del extremo de 3 'de la imprimación. Muchas compañías han desarrollado pruebas de diagnóstico basadas en cebadores de PCR de armas. Por ejemplo, Qiagen Therascreen, Roche Cobas [49] y Biomerieux Thxid [50] desarrollaron pruebas de PCR aprobadas por la FDA para la detección de mutaciones de melanoma pulmonar, colon y metastásico en los genes KRAS, EGFR y BRAF. validado en el ADN genómico extraído del tejido FFPE.También hay microarrays que utilizan el mecanismo de hibridación para diagnosticar el cáncer. Utilizando la tecnología de chips de genes de Affymetrix, se pueden sintetizar más de un millón de sondas diferentes en la matriz con un límite de detección de 1 a 10 copias de ARNm por pozo. Aprobado algunos ensayos de diagnóstico utilizando microarrays: el ensayo de mamá de agendia puede informar el riesgo de recurrencia del cáncer de mama al analizar la expresión de 70 genes asociados con el cáncer de mama; Autogenomics Infniti CYP2C19 El ensayo puede analizar los polimorfismos genéticos, que tienen un gran impacto en la respuesta al tratamiento antidepresivo; Mientras que Cytoscan DX de Affymetrix puede evaluar la discapacidad intelectual y los trastornos congénitos mediante el análisis de mutaciones cromosómicas.

En el futuro, las herramientas de diagnóstico para el cáncer pueden centrarse en la secuenciación de próxima generación (NGS). La tecnología en el campo de las herramientas de diagnóstico molecular se desarrollará aún más mediante el uso de la secuenciación de ADN y ARN para el diagnóstico de cáncer. Aunque el rendimiento y el precio de los NG han disminuido drásticamente en ~ 100 veces en los últimos 10 años, todavía estamos al menos 6 órdenes de magnitud lejos de la secuenciación profunda a nivel de genoma completo. en la traducción Ampliseq, como el ensayo integral de Oncomine. Se centraron en usar una secuenciación profunda de genes asociados al cáncer para detectar variantes de secuencia raras.

Las herramientas de diagnóstico molecular están disponibles para la evaluación del riesgo de cáncer. Por ejemplo, la prueba BRCA1/2 de Myriad Genetics evalúa el riesgo de vida de una mujer de desarrollar cáncer de mama. Además, algunos tipos de cáncer no siempre tienen síntomas obvios. Es útil analizar a las personas cuando no muestran síntomas obvios, por lo que el cáncer puede detectarse en una etapa temprana. Por ejemplo, la prueba de cologuard se puede usar para evaluar a las personas mayores de 55 años para el cáncer colorrectal. El cancer es una enfermedad a largo plazo con múltiples pasos de progresión, y las herramientas de diagnóstico molecular se pueden usar en el pronóstico de la progresión del cáncer. Por ejemplo, la prueba de oncotipo de genómico DX estima el riesgo de cáncer de mama. Su técnica podría informar a los pacientes a buscar quimioterapia si es necesario mediante el examen de los niveles de expresión de ARN en las biopsias de cáncer de mama.

Con el aumento del apoyo gubernamental en el diagnóstico molecular de ADN, se espera que un número creciente de ensayos de detección de ADN clínico para los cánceres esté disponible pronto. Con el mismo tiempo, la investigación en el diagnóstico del cáncer se está desarrollando rápidamente con objetivos de menor costo, menos consumo de tiempo y métodos más simples para los métodos más simples para los métodos más simples para médicos y pacientes.