TÉCNICAS BÁSICAS EN GENÉTICA

Existen dos técnicas básicas e importantísimas para el estudio genético de enfermedades:

1. PCR

La reacción en cadena de la polimerasa consiste en ampliar la cantidad de copias de una determinada secuencia de ADN, partiendo, teóricamente de una única secuencia original, que recibe el nombre de molde.

Su principal utilidad es facilitar la identificación de secuencias de ADN con una muy alta probabilidad, posiblemente asociadas a enfermedades. También sirve para detectar agentes patógenos en alimentos, por ejemplo.

Esta técnica se fundamenta en la actividad replicativa de las ADN polimerasas. La base de esta técnica es el uso de una ADNpol resistente a altas temperaturas que permite la copia de secuencias que han sido desnaturalizadas, de modo que la replicación es mucho más rápida. Las ADNpol usadas proceden de microorganismos procedentes de ambientes externos, generalmente, arqueas.

Por lo general, es una técnica común e indispensable en laboratorios de investigación para varias aplicaciones, como la detección de mutaciones o de secuencias asociadas a enfermedades congénitas.

2. Hibridación in situ

Esta técnica utiliza fragmentos de ADN o ARN marcados de modo que se acoplan a una secuencia específicamente y la localizan. Es especialmente importante en el análisis de la integridad cromosómica y de la formación de microdeleciones. También es muy importante para el estudio de translocaciones cromosómicas o duplicaciones y deleciones en el número de copias de un gen concreto. El procedimiento consiste en: primero, pretratar con un elemento fijador las células o tejidos para mantener los transcritos y las estructuras intactas. Después, se incuba la muestra con un ADN o ARN complementario marcado con un fluorocromo que actuará como tinción de fondo y con n marcadores génicos distintos. Después de descartar el exceso de marcador, se visualiza con un microscopio de fluorescencia para determinar la presencia o ausencia de marcador génico.

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ASESORAMIENTO GENÉTICO

Es el proceso de comunicación con fines educacionales y psicoterapéuticos para la familia y pacientes, con el objetivo de ayudar a estas personas con alto riesgo de padecer enfermedades genéticas a mantener una calidad de vida lo mejor posible y la posibilidad de reproducirse de la forma más segura. Debe estar basado en un diagnóstico y estudio precisos, y es esencial el enfoque personal de cada situación, ya que es una actividad de comprensión.

1. Aspectos psicológicos

Debido al enorme impacto psicológico del diagnóstico, es importante tratar a las familias afectadas con terapia psicológica. El sentimiento de culpa aparece muy pronto en una relación afectada por una enfermedad genética, por eso el refuerzo emocional y la información son muy importantes.

2. Toma de decisiones a nivel de reproducción

Este es uno de los elementos cruciales en cuanto al asesoramiento genético. Las parejas con antecedentes personales de patologías congénitas deben estar seguros a la hora de tener hijos ya que asumen el riesgo de transmitir a la descendencia la enfermedad. Cuando no se asume, es necesario el tratamiento psicológico. También es importante a la hora de decidir interrumpir un embarazo.

3. Impacto en el resto de familiares

También suelen aparecer miedos en el resto de familiares fuera del núcleo familiar. Es importante el apoyo, el compromiso con la familia, el respeto y asesorar completamente sobre los riesgos y el tipo de herencia asociada a la enfermedad.

4. Ayuda a largo plazo

Algunas familias precisan asesoramiento a largo plazo en función del seguimiento que necesite la enfermedad. Algunas organizaciones informan de manera adecuada a los familiares de pacientes con enfermedad congénita de cómo deben actuar en caso de riesgo.

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ASISTENCIA CLÍNICA

1. El diagnóstico genético

El rol que desempeñan los genetistas clínicos es establecer un diagnóstico preciso de la enfermedad utilizando herramientas ya descritas como asesoramiento, seguimiento, control…

2. Historia clínica y familiar

En la generación de esta historia se fundamenta el diagnóstico de alteraciones genéticas. Se enfoca hacia aspectos de relevancia como antecedentes familiares o defectos de nacimiento que presenta el paciente. Se estudian todas las variables relacionadas con la posible alteración (físicas, ambientales, familiares, etc.).

3. Examen físico

A través del mismo se pueden detallar los defectos de nacimiento del niño. Se estudiarán defectos tanto mayores como menores, índices antropométricos (altura, peso, perímetro craneal), proporción de estructuras faciales, índice corporal, etc.

4. Indagaciones clínicas

Exploraciones complementarias, a nivel familiar y a nivel del paciente, son cruciales para un correcto diagnóstico. Entre ellas encontramos pruebas de imagen, análisis clínicos, estudios citogenéticos, creación de pedigree genético, análisis del riesgo asociado a padecer una enfermedad relacionada con mutaciones puntuales, consanguinidad…

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ORGANIZACIÓN DE LOS SERVICIOS GENÉTICOS

En España no existe un servicio normalizado, aunque la estructura es similar a la de otros países. Normalmente se emplazan en hospitales terciarios con vinculación a los departamentos universitarios de Genética humana. Se dividen en diferentes campos.

1. Subdisciplina clínica

Los servicios clínicos se fundamentan en servicios de consulta por parte de genetistas clínicos, aunque en nuestro país no existe esta disciplina como tal y su papel es asumido por otras disciplinas de la salud, entre las que se encuentra Enfermería. Los familiares y pacientes con enfermedades genéticas o con riesgo de padecerlas acuden a estas consultas para asesorarse, buscar apoyo, etc. Normalmente, se les realiza una anamnesis exhaustiva y un historias de antecedentes lo más completo posible, además de analizar factores ambientales, hábitos de vida, etc. Habitualmente los familiares o pacientes cuentan con un seguimiento, bien mediante consultas periódicas, bien mediante visitas a domicilio. Además, la Sociedad Española de Genética Humana asesora a posibles portadores en los ámbitos de transmisión a la descendencia o tratamiento para determinadas patologías genéticas.

2. Citogenética

El laboratorio de citogenética es un elemento muy importante. En él se analiza el cariotipo de los individuos en distintos modos y distintas fuentes, como sangre periférica, líquido amniótico, células coriónicas o muestras de placenta, etc. El objetivo es buscar alteraciones a nivel cromosómico.

3. Genética molecular

Los laboratorios de Genética molecular brindan un extenso abanico de test destinados a determinar mutaciones concretas asociadas a enfermedades específicas. Las extracciones de ADN del individuo se desarrollan mediante sistemas automatizados de aislamiento y purificación, y las muestras se almacenan durante largo tiempo, creando así un banco de ADN que puede servir desde el punto de vista epidemiológico.

4. Genética bioquímica

Los departamentos especializados en Genética bioquímica analizan posibles alteraciones genéticas del metabolismo. En España, el screening de enfermedades metabólicas realizado a los neonatos incluye fenilcetonuria, hipotiroidismo congénito y celiaquía. En esta especialidad también contiene el estudio de las enfermedades mitocondriales. En Inglaterra, desde hace 30 años, se archivan registros genéticos que albergan información referida a enfermedades genéticas de portadores y pacientes para facilitar el diagnóstico y control de los mismos, además de servir como herramienta útil en el campo epidemiológico.

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SÍNDROMES

Son patologías congénitas asociadas a un defecto genético. En general presentan estas características comunes:

- La mayoría conllevan retraso en el desarrollo mental.

- Muchos provocan alteraciones en la morfología facial.

- Suelen implicar alteraciones en el desarrollo físico.

Los diferentes síndromes que podemos encontrar son:

1. Trisomía del cromosoma 21: Síndrome de Down

Existen diferencias a nivel de los dermatoglifos. El pliegue simiano es muy frecuente y hay una frecuencia más elevada de tener manos presillas. Tienen un mayor riesgo de padecer problemas linfoproliferativos. Los riesgos cardíacos son muy elevados, con una cierta propensión a la hipertensión pulmonar. Sufren retraso mental, con cocientes de inteligencia oscilando entre los 20 y los 60 puntos. La supervivencia ha mejorado mucho con el tiempo.

2. Trisomía del cromosoma 18: Síndrome de Edward

Se produce un cabalgamiento de los dedos, en manos y pies. Presentan un patrón de crecimiento alterado. Tanto la boca como las orejas y esternón son pequeños respecto a los parámetros normales. También se produce una profusión del intestino hacia el cordón umbilical. Sufren defectos cardíacos congénitos, ya que se presentan malformaciones en los septos. La supervivencia suele ser mucho menor que en los casos de síndrome de Down.

3. Trisomía del cromosoma 13: Síndrome de Patau

Los que lo padecen presentan fisuras orofaciales, polidactilia postaxial, malformación del sistema nervioso, ojos pequeños y malformados. Se presenta una mortalidad intrauterina muy elevada.

4. Síndrome “Cri du chat”

Sufren un retraso mental considerable, con una microcefalia. La cara es característica, con repliegue de los párpados y retrognatia. Presentan una supervivencia compleja, aunque pueden llegar a edad adulta.

5. Síndrome de Wolf-Hirschhorn

Conlleva un retraso mental no muy acusado. En la cara presentan un aumento del índice interocular bastante acusado.

6. Síndromes de microdeleciones

Ambos se producen por una misma alteración a nivel del cromosoma 15. El síndrome de Angelman es relativamente frecuente, que ocasiona distintos trastornos del desarrollo, la conducta y el aprendizaje. El síndrome de Prader-Will se caracteriza por malformaciones físicas, retraso intelectual, trastornos del comportamiento y obesidad.

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PATOLOGÍA CROMOSÓMICA

Las anormalidades cromosómicas son los cambios que dan por resultado una alteración visible en uno o varios cromosomas. Se pueden distinguir dos tipos en función de la extensión en las células del organismo:

-Anormalidad constitucional: Si se presenta en todas las células del organismo.

-Anormalidad somática o adquirida: Aparece solamente en determinados tejidos o células.

Las anomalías, de un tipo o de otro, corresponden a dos categorías: numéricas o estructurales. Las más importantes desde el punto de vista clínico son las numéricas.

Anomalías numéricas

1. POLIPLOIDÍA

Presencia de más de dos dotaciones cromosómicas. La triploidía es la más común. Rara vez ve se sobrevive a ella. Las tetraploidías son muy raras y siempre mortales.

2. ANEUPLOIDÍA

Presencia de más o menos cromosomas de los que tiene una célula normal. El caso más habitual es la trisomía (3 copias de un cromosoma). La monosomía es la presencia de un único cromosoma, en vez de los dos esperados. La aneuploidía tiene dos causas conocidas: la no disyunción y el retraso en la anafase.

Existen muchos síndromes asociados con aneuploidías. Generan alteraciones a distintos niveles, y por lo general son mortales.

3. MIXOPLOIDÍAS

Presencia de más de un linaje de células diferentes en sentido genético, en un mismo individuo. Las alteraciones que de forma sistémica resultan mortales, en las mixoploidías pueden progresar y sobrevivir.

Anomalías estructurales

Generalmente resultan de la reparación errónea de rupturas cromosómicas o de problemas durante el proceso de recombinación. El resultado es variable, dependiendo del tipo de rotura y de la cantidad de material genético que se pierde durante el proceso. Aunque las alteraciones estructurales no suelen ser tan patogénicas como las numéricas, y aunque conllevan una mayor supervivencia del individuo, su viabilidad suele ser mucho menor que en el caso de los individuos no alterados.

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VARIABILIDAD: NO TODOS SOMOS IGUALES

La variabilidad genética puede separarse en dos grandes campos: la variabilidad genética o variabilidad en la secuencia y la variabilidad epigenética, o variabilidad en las modificaciones que acompañan a la secuencia.

El fenómeno principal de generación de variabilidad genética es la mutación (alteración o cambio en la información genética). Se genera de forma espontánea y por múltiples causas. Los efectos de una mutación pueden ser múltiples: pueden ser letales para la vida (perjudiciales) o ser la clave para la evolución en las generaciones futuras aportando nuevas capacidades (beneficiosos).

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