Revista Farmabiotec Número 8

66 farmaBIOTEC #8 Secuenciación unicelular: biología a mayor resolución Podría decirse que el objetivo último de la biología es comprender los mecanismos que regulan la fisiología celular y, en consecuencia, poder hacer predicciones basadas en ellos. La diversidad y complejidad de los sistemas vivos hace que esta tarea sea de enormes proporciones. Sin embargo, hay razones para el optimismo. PEDRO ECHAVE, Senior Manager, Global Global Business Segment, Diagnostics en Revvity. En las últimas décadas, los avances tecnológicos han generado progresos significativos que están permitiendo a los científicos acercarse al objetivo fundamental de la biología. La secuenciación de nueva generación (NGS por sus siglas en inglés) es un ejemplo de las tecnologías que están revolucionando este campo. La secuenciación no es nueva y se ha convertido en un concepto popular. Se refiere al proceso de leer la secuencia de "letras" (nucleótidos) de una molécula de ADN o ARN. Lo que diferencia a la NGS de las tecnologías anteriores, como la secuenciación Sanger, es la velocidad a la que se obtienen los datos. En lugar de obtener una secuencia cada vez, se producen millones de secuencias simultá- neamente. Para apreciar el impacto de esto podemos fijar- nos en el trabajo realizado en 1995 por los científicos del Instituto de Investigación Genómica (TIGR), ahora Instituto J. Craig Venter. En aquel momento, completaron el primer borrador de la secuencia del genoma de una bacteria (Haemophilus influenzae). Para ello se utilizó un protocolo que requería secuenciar con Sanger el genoma completo de este organismo, de 1,8 millones de pares de bases. Este proceso resultó ser una tarea monumental con una dura- ción de varios meses. Hoy en día utilizando la NGS la mayoría de los labora- torios de microbiología pueden secuenciar, ensamblar y anotar varios genomas bacterianos en una semana. Se ha depositado en bases de datos públicas la información correspondiente a más de 200.000 genomas de microor- ganismos, muchos de ellos de interés clínico. La NGS tam- bién se ha utilizado para descubrir virus completamente nuevos tanto en humanos como en otros organismos, y ha ayudado a identificar y subtipificar patógenos para investigaciones epidemiológicas a una velocidad y con un nivel de precisión que antes no era posible. Esta precisión permite a las agencias de salud pública establecer cone- xiones entre casos clínicos que podrían haberse pasado por alto con las técnicas tradicionales. En este sentido, el rastreo de variantes del SARS-CoV-2 en tiempo real durante la pandemia es un gran ejemplo de ello. A su vez, el uso de la NGS en oncología ha aumentado nuestra comprensión de los cambios genéticos impli- cados en el cáncer humano. La NGS permite el cribado simultáneo de aberraciones genómicas tales como muta- ciones, inserciones y deleciones pequeñas y grandes, variaciones en el número de copias y transcritos de fusión, con gran precisión y sensibilidad. Otra ventaja importante en la secuenciación tumoral rutinaria es la reducción del tiempo de respuesta, lo que se traduce en una reducción del tiempo de elaboración de informes clínicos. Quizá la frontera más reciente y apasionante abierta por la NGS sea la secuenciación de células individuales. En el pasado, la NGS se realizaba utilizando ADN o ARN a granel extraído de un tejido. Se obtenía mucha información, pero se perdían muchas de las sutiles diferencias entre las célu- las que formaban parte del tejido. En cambio, la secuen- ciación unicelular pretende obtener la secuencia del ADN o ARN de células individuales proporcionando un nivel de resolución que no era posible alcanzar hace unos años. La secuenciación unicelular está revitalizando áreas de investigación enteras. El primero es la investigación del cáncer, ya que gracias a esta tecnología se puede ras- trear la heterogeneidad del tejido tumoral, conocida desde hace tiempo, en su nivel más básico: la célula individual. Un segundo campo es la secuenciación de poblaciones microbianas complejas, ya sea de un organismo, como un intestino humano o la boca, o de nuestro entorno físico. Los recientes avances en genómica y transcriptómica de células microbianas han permitido asignar papeles MUNDO Biotec Investigación molecular