Next Generation Sequencing (NGS) a la pràctica clínica
La seqüenciació massiva (també coneguda com a Next Generation Sequencing o NGS) s'ha convertit en una eina revolucionària en el diagnòstic clínic.
La capacitat d'analitzar simultàniament milers o milions de seqüències d'ADN ha revolucionat la pràctica clínica. La NGS facilita diagnòstics més precisos i tractaments més ben adaptats a les necessitats individuals dels pacients. Per això, ha esdevingut com a pilar fonamental de la medicina personalitzada.
En comptes d'aplicar un enfocament uniforme, la medicina personalitzada ens obre la porta a intervencions més eficaces i amb menys efectes secundaris. Explorarem les aplicacions actuals de la NGS en el diagnòstic clínic i les perspectives futures orientades a millorar la qualitat de vida i els resultats clínics.
La revolució de la NGS al diagnòstic clínic
El mètode de seqüenciació tradicional, conegut com a seqüenciació Sanger, permet analitzar una sola seqüència curta d'ADN. A diferència d'aquest mètode, la NGS permet la seqüenciació de milions de fragments d'ADN paral·lelament. Això permet analitzar, en una única prova, diversos panells de gens o fins i tot genomes complets.
Abans, l'estratègia per estudiar una malaltia genètica era l'anàlisi seqüencial dels gens candidats coneguts. És a dir, l'escaneig un per un dels gens, fins a detectar, o no, la mutació responsable del fenotip. Aquest abordatge, utilitzat al Projecte Genoma Humà és lent, costós i, sovint, infructuós.
Actualment, es poden estudiar els gens responsables de cada patologia o fins i tot, tots els gens d'un individu en un únic experiment de NGS. Això ha reduït enormement els costos de la seqüenciació i ha millorat els temps de resposta, en comparació amb el mètode Sanger.
A la clínica, la NGS s'aplica sovint al diagnòstic de malalties genètiques. Aquesta inclou des de trastorns monogènics com la fibrosi quística, fins a malalties amb alta heterogeneïtat genètica.
A les malalties heterogènies, diferents variants en diferents gens poden ser les causants de la malaltia com en el cas de les cardiopaties hereditàries. La identificació de les mutacions causants és fonamental per al diagnòstic, pronòstic i maneig clínic.
A més a més de les variants puntuals així com de les insercions i delecions, la NGS permet la detecció d'algunes variants estructurals complexes que eren difícils d'identificar amb la seqüenciació Sanger. A causa de la seva elevada sensibilitat, la NGS és capaç d'identificar a la vegada mutacions presents en un percentatge molt petit de cèl·lules (mosaïcismes).
Aplicacions clíniques actuals
- Panells de gens en el diagnòstic de les malalties hereditàries
A CLILAB Diagnòstics fem estudis NGS en pacients derivats de molts d'aquests serveis clínics, assegurant un seguiment integral del pacient.
- Diagnòstic del càncer
A més, els panells de NGS són útils a l'oncologia de precisió. Es basa en la recerca d'alteracions genètiques tumorals que siguin predictives de la resposta a un tractament.
Així, mitjançant panells NGS s'analitza l'ADN tumoral de cada pacient i, basant-se en la detecció de biomarcadors moleculars predictius, es poden seleccionar els tractaments més adients per a cada individu.
- Diagnòstic de trastorns del neurodesenvolupament
La NGS permet un enfocament integral, analitzant simultàniament centenars de gens associats a aquests trastorns. Això, ajuda a confirmar un diagnòstic clínic, identificar noves mutacions que contribueixen al fenotip del pacient i detectar les CNVs amb alta resolució.
La seqüenciació massiva permet analitzar tant l'ADN fetal lliure circulant (cfDNA) al plasma matern com a cèl·lules de l'embrió obtingudes a través d'una biòpsia.
La NGS ha permès millorar la detecció d'anomalies genètiques i reduir el risc associat a procediments invasius, com ara l'amniocentesi. Això, ha millorat el maneig d'embarassos d'alt risc, proporcionant als metges i la família la informació necessària per poder prendre decisions informades.
Reptes i perspectives futures en el diagnòstic clínic
L'expansió de la NGS en el diagnòstic clínic dependrà de l'avenç tecnològic i els costos associats a àrees com:
- Medicina genòmica preventiva: la identificació de predisposicions genètiques podria permetre la implementació d'estratègies de prevenció personalitzada per a malalties complexes com el càncer o les malalties cardiovasculars.
- Diagnòstic de malalties infeccioses: per a la detecció i el seguiment en el maneig de les pandèmies i les resistències als antibiòtics, que permet una resposta més ràpida i efectiva.
- NGS en l'avaluació dels canvis genètics: després de l'aplicació de teràpies genètiques i tecnologies d'edició genètica, com ara CRISPR, la NGS és útil per monitorar els resultats i detectar possibles efectes secundaris.
Tot i això, els reptes que encara enfronta la NGS se centren a millorar la interpretació de les dades i la classificació de les variants incertes, així com gestionar, analitzar i interpretar la gran quantitat de dades generades.
Per això, ha sorgit la seqüenciació de tercera generació, un nou mètode que permet una comprensió més completa de l'estructura i la funció del genoma llegint fragments més llargs.
Totes aquestes innovacions prometen millorar la precisió, reduir costos, temps d'anàlisi i augmentar l'accessibilitat de la tecnologia NGS així com millorar l'efectivitat i la seguretat de l'atenció mèdica.
Conclusió
La integració de la NGS està revolucionant la manera d'analitzar i interpretar els resultats genètics individuals. Això, promou el desenvolupament de la medicina de precisió en oferir serveis més personalitzats.
L'avenç de la medicina genòmica requereix una estreta col·laboració entre clínics, genetistes i assessors genètics, així com l'actualització constant dels professionals de la salut.
A CLILAB convidem els professionals de la salut a mantenir-se actualitzats amb els darrers avenços en NGS i altres tecnologies emergents. Explora les nostres solucions i rep el suport necessari per integrar aquestes innovacions a la pràctica clínica.
Articles relacionats:
Cribratge prenatal d'alteracions cromosòmiques
Referències
1.Mandlik JS, Patil AS, Singh S. Next-Generation Sequencing (NGS): Platforms and Applications. Journal of Pharmacy and Bioallied Sciences. 2024;16(Suppl 1):S41-S45. doi:https://doi.org/10.4103/jpbs.jpbs_838_23
2.Satam H, Joshi K, Mangrolia U, et al. Next-Generation Sequencing Technology: Current Trends and Advancements. Biology. 2023;12(7):997. doi:https://doi.org/10.3390/biology12070997
3.Rubio S, Pacheco-Orozco R, Gómez A, Perdomo S, Robles R. Secuenciación de nueva generación (NGS) de ADN: presente y futuro en la práctica clínica. Universitas Médica. 2020;61(2):doi:10.11144/Javeriana.umed61-2.sngs.