La secuenciación del exoma completo (WES) es uno de los métodos secuenciación de nueva generación (NGS) más populares utilizados hoy en día para la detección de variantes genéticas. WES utiliza tecnología específica para capturar aproximadamente el 1% de todo el genoma humano (el exoma humano).
¿Qué es la secuenciación del exoma completo?
La secuenciación del exoma completo se refiere a la captura de la región codificante (región exónica) del genoma. Este método se centra en la región codificante de proteínas del ADN, que constituye aproximadamente el 1% de todo el genoma (1% de millones de «letras» de ADN).
Los exomas se secuencian porque contienen muchas de las variantes genéticas asociadas con enfermedades comunes. Estos incluyen polimorfismos de un solo nucleótido (SNP), variación del número de copias (CNV), variantes estructurales (SV) y detección de SNV (variantes de nucleótido único).
Además, la secuenciación del exoma nos permite identificar variantes raras, que son menos frecuentes que los SNP, pero ocurren con mucha más frecuencia que los CNV y los SV. Las variantes raras son responsables de trastornos mendelianos (enfermedades genéticas), algunos cánceres y enfermedades complejas como la diabetes y el autismo.
¿Cuál es la diferencia entre la secuenciación del exoma completo (WES) y la secuenciación del genoma completo (WGS)?
La secuenciación del genoma completo secuencia todo el genoma (se requieren muestras de ADN) para proporcionar una imagen completa de todo el genoma humano. En contraste con la secuenciación del exoma completo, WES secuencia solo la parte codificante de proteínas del genoma (los exones) lo que permite detectar variantes del exoma exclusivamente.
La secuenciación del exoma completo es una herramienta poderosa para identificar mutaciones causantes de enfermedades. Este método permite a los investigadores identificar la causa subyacente de los síntomas de un paciente sin tener que secuenciar cada gen en su cuerpo. Sin embargo, tiene alguna limitación. Si bien la secuenciación del genoma completo es efectiva para detectar grandes deleciones, duplicaciones y reordenamientos cromosómicos, WES no puede detectar este tipo de alteraciones.
No obstante, ambas tecnologías son válidas para el diagnóstico clínico.
¿Cómo funciona la secuenciación del exoma completo?
El proceso comienza con la extracción de muestras de ADN. Este paso aísla el material genético de las células, incluido el ADN nuclear y mitocondrial. A continuación, se utiliza la tecnología de PCR para amplificar el ADN extraído en millones de copias. Después de purificar y concentrar el producto amplificado, se añaden adaptadores a cada extremo de los fragmentos. Estos adaptadores ayudan a preparar el ADN para la secuenciación mediante la adición de índices que identifican el fragmento específico que se está secuenciando. Finalmente, el ADN purificado se carga y las regiones exónicas se someten a una secuenciación masivamente paralela.
¿Cuáles son los beneficios de la secuenciación del exoma completo?
La secuenciación del exoma completo es una forma menos costosa de identificar las variaciones genéticas asociadas con las enfermedades genéticas. Los exomas son particularmente útiles para las personas cuyos antecedentes familiares sugieren una fuerte probabilidad de padecer enfermedades hereditarias.
El proceso consiste en aislar el ADN de una muestra de paciente y prepararlo para la secuenciación de próxima generación. A continuación, los investigadores utilizan tecnologías de alto rendimiento para secuenciar cada par de bases individual dentro de la región genética objetivo. La información resultante se utiliza para identificar mutaciones que están relacionadas con trastornos específicos.
- En los casos en que se conoce la mutación causal de una enfermedad mendeliana, WES se puede utilizar para identificar mutaciones adicionales en el mismo gen (por ejemplo, el gen CFTR para la fibrosis quística). Esto ayuda a determinar si hay una mutación dominante o varias recesivas.
- En los casos en que la causa de la enfermedad aún se desconozca, WES nos permite buscar nuevas mutaciones en genes candidatos conocidos.
- En algunas enfermedades poligénicas, como el diagnóstico clínico del espectro autista, es probable que muchos alelos diferentes contribuyan al riesgo de desarrollar la enfermedad. En estas situaciones, WES proporciona una herramienta poderosa para investigar el papel de cada alelo en la causa de la enfermedad.
Comparación con otros enfoques
La secuenciación del exoma es particularmente útil para identificar la base genética y las mutaciones patógenas de las enfermedades mendelianas, donde generalmente hay una sola mutación que causa el trastorno. Este enfoque es mucho más eficiente que los métodos tradicionales de diagnóstico, que requieren probar cada gen individualmente.
Esta técnica también se está volviendo cada vez más popular para su uso en la investigación del cáncer, ya que muchos cánceres surgen debido a cambios somáticos en genes específicos en lugar de mutaciones hereditarias de la línea germinal.
Precio exoma completo
Cuando hablamos del coste de la secuenciación, WES es más asequible que WGS , ya que está analizando menos regiones del ADN, aunque sigue siendo un desafío. Existen otras técnicas que nos permiten analizar secuencialmente pequeñas partes del genoma a un coste reducido como el genotipado. Estos métodos hacen que sea más fácil obtener una comprensión de nuestro código genético.
