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ENTIENDA LA SECUENCIACIÓN DE NUEVA GENERACIÓN (NGS)

16 julio, 2020 | Enfermedades y Exámenes

Secuenciación de Nueva Generación (NGS) - la (re)evolución de la secuenciación del ADN

La última década en la medicina fue marcada por grandes innovaciones que la genética ha traído para las ramas de oncología, enfermedades raras y medicina reproductiva. Esa revolución sólo fue posible con el advenimiento de los primeros secuenciadores de nueva generación (Next Generation Sequencing, NGS), a partir de la segunda mitad de la década 2000.

No passado os médicos solicitavam o sequenciamento de genes de maneira sequencial, o que implicava gravemente no tempo e custo necessário para se chegar a um diagnóstico – quando esse, de fato, era possível de ser feito.

Los equipos de NGS aumentaron en millones de veces la capacidad de análisis del genoma humano y reducieron el costo y tiempo de la secuenciación.

Entienda más sobre la secuenciación del ADN y como el advenimiento de la secuenciación de Nueva Generación revolucionó los análisis genéticos en este artículo.

 

¿Qué es la secuenciación del ADN? 

genoma, cromossomo, da, sequencia de dna

Figura 1. Imagem ilustrativa das divisões do genoma humano.

El genoma humano es el conjunto completo del ADN presente en cada una de nuestras células. El genoma humano está formado por tres billones de pares de bases y de 20.000 a 22.000 genes.

El proceso que permite conocer el orden exacto de la secuencia de bases del ADN se llama secuenciación (Figura 1).

 

¿Para qué sirve la secuenciación? 

Los genes son la parte de nuestro genoma que contiene información para la producción de proteínas que son responsables por las características y funcionalidades de nuestro cuerpo.

Los genes están formados por exones e intrones, pero sólo los exones (llamados regiones codificantes) se traducen en proteínas (Figura 2). Los exones representan solamente 2% del genoma humano.

gene, exon, intron, dna

Figura 1: Ilustração de um gene, seus éxons e íntrons.

 

Los exámenes de secuenciación buscan reconocer cambios en la secuencia de exones que pueden afectar la función de las proteínas y relacionarlos con condiciones clínicas.

El poco conocimiento que tenemos hoy sobre el impacto clínico de los cambios genéticos en regiones no codificantes (intrones y regiones no génicas) hace que los análisis se concentren en las regiones del exón o cerca. 

 

Entienda la técnica de Secuenciación de Nueva Generación

Desde la década de 1970, se han desarrollado varias metodologías de secuenciación: Shotgun, Sanger, Nueva Generación, entre otras. Desde la década de 1980 hasta mediados de la década de 2000, la secuenciación por el método Sanger fue el principal método utilizado.

A partir de la segunda mitad de la década de 2000, surgió la técnica de secuenciación de nueva generación (NGS) y reemplazó gradualmente al método Sanger.

El método Sanger secuencia los fragmentos de ADN individualmente, mientras NGS es una técnica de secuenciación a gran escala, en que millones y hasta billones de fragmentos se secuencian simultáneamente en un único procedimiento.

Otra gran innovación de NGS fue la posibilidad de secuenciar cientos de muestras en un solo proceso. El ADN de los pacientes que serán procesados ​​juntos se "marca" con su propio identificador ("código de barras" o "índice") para que sea posible diferenciarlos en la etapa de análisis. Las innovaciones técnicas de NGS también han permitido reducir los costos de secuenciación, que han disminuido significativamente durante los últimos 18 años.

 

Conoce los principales pasos de la NGS

 

- Preparación de biblioteca 

En la etapa de laboratorio de NGS, se realizan protocolos que permiten la captura/amplificación exclusiva de las regiones de interés según el examen solicitado por el médico (Figura 3). 

fluxo ngs

Figura 3: Principais etapas do NGS

 

- Secuenciación y bioinformática 

Después de la preparación de biblioteca, la muestra del paciente se somete a secuenciación. Los dispositivos NGS secuencian la muestra de ADN generando millones de fragmentos cortos (llamados reads).

Para saber exactamente dónde se ubican estas secuencias en el genoma de la muestra analizada, los reads son comparados con un genoma de referencia construido en el Proyecto Genoma Humano. Alteraciones (variaciones) detectadas en la muestra del paciente en relación con el genoma de referencia se denominan “variantes”.

La enorme cantidad de datos generados por NGS requirió el desarrollo de un área llamada bioinformática. El objetivo de la bioinformática es transformar la inmensa cantidad de datos generados en la secuenciación en un único archivo compacto que contiene la información más relevante para su posterior interpretación y análisis por parte de médicos o científicos.

 

- Análisis médico 

El médico responsable de analizar el examen debe investigar en la literatura y en las bases de datos la posible asociación de las variantes identificadas en la secuenciación con la condición clínica del paciente. En esta etapa, en Mendelics utilizamos Abracadabra®, una plataforma exclusiva que utiliza inteligencia artificial para hacer que el análisis genético sea más preciso y eficiente.

 

Análisis genético y Mendelics

Al traer la tecnología NGS a Brasil y ofrecer pruebas genéticas complejas a precios asequibles, Mendelics ha contribuido a democratizar el acceso al diagnóstico genético y propagar la importancia de las pruebas NGS entre médicos, proveedores de servicios de salud y pacientes.

Quiere saber más sobre NGS y sobre los exámenes de Mendelics que usan esa tecnología?

Deje su pregunta en los comentarios o entre en contacto con nuestro equipo al (+57) 3228162947 o a través de nuestro site.

6 Comments

  1. Ana Paula Moreira

    Ola! Muito esclarecedor o texto, mas tenho uma dúvida: existe alguma diferença de técnica e análise dos dados para um NGS de tecido oncológico? Aliás é possível e viável o NGS para detecção de alteração oncológicas? Obrigada.

    Reply
    • Ágatha Faria

      Olá, Ana Paula, tudo bem?
      Obrigada pelo interesse em nosso conteúdo. Sim, o diagnóstico de câncer por NGS é totalmente possível e muito recomendado, mas para cada tipo de câncer, se hereditário ou somático (tecido), existe uma metodologia de processamento da amostra e análise diferente. Assine nossa newsletter para receber todas as novidades do blog com exclusividade.

      Reply
  2. Flavia

    Olá! O que significa quando a conclusão do exame aponta falha no sequenciamento? O resultado não foi possível, o que ocorre frequentemente quando há fragmentação do DNA. O que a fragmentação do DNA significa no blastocisto?

    Obrigada

    Reply
    • Equipe Mendelics

      Olá Flávia

      Obrigada pelo seu interesse nos conteúdos do nosso blog!

      A fragmentação do DNA e falhas no sequenciamento podem ocorrer por vários motivos que incluem, entre outras coisas, as técnicas e procedimentos utilizados. Por isso, recomendamos que você entre em contato com o laboratório responsável para esclarecer essa dúvida.

      Agradecemos pelo seu comentário!
      Equipe Mendelics

      Reply
  3. ariane

    Olá, a tecnica de sequenciamento por síntese se diferencia do sequenciamento NGS?

    Reply
    • Equipe Mendelics

      Olá Ariane, que bom que se interessou pelo nosso blog!

      O termo “sequenciamento por síntese” se refere ao processo utilizado para criar as cópias das regiões sequenciadas. Muitas tecnologias de Sequenciamento de Nova Geração, como as da Illumina, utilizam sequenciamento por síntese.

      Espero ter ajudado!

      Reply

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