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ENTIENDA LA SECUENCIACIÓN DE NUEVA GENERACIÓN (NGS)

por | 27 Dec, 2021 | Tecnologia

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

La última década en Medicina estuvo marcada por las grandes innovaciones que la genética aportó a las áreas de oncología, enfermedades raras y medicina reproductiva. Esta revolución sólo fue posible con la llegada de los primeros Secuenciadores de Nueva Generación (Next Generation Sequencing, NGS), a partir de la segunda mitad de la década de 2000.

En el pasado, los médicos solicitaban la secuenciación de los genes de forma secuencial, lo que repercutia seriamente en el costo y el tiempo necesario para llegar a un diagnóstico, cuando, de hecho, era posible hacerlo.

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.

Comprenda más sobre la secuenciación del ADN y cómo la llegada de la secuenciación de nueva generación ha revolucionado el análisis genético en este artículo.

 

¿Qué es la secuenciación del ADN?

genoma, cromossomo, da, sequencia de dna

Figura 1. Imagen ilustrativa de las divisiones del 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 são a parte nosso genoma que contém a informação para a produção de proteínas que são responsáveis pelas características e funcionalidades do nosso corpo. São formados por éxons e íntrons, mas apenas os éxons (chamados de regiões codificadoras) são traduzidos em proteínas (FIgura 2).

Los exones corresponden solo al 2% del genoma humano.

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Figura 2: Ilustración de un gen, sus exóns e intróns.

 

Los pruebas genéticas buscam identificar alterações na sequência dos éxons que possam afetar a função das proteínas e relacioná-las com quadros clínicos. 

El poco conocimiento que tenemos hoy en día sobre el impacto clínico de las alteraciones genéticas en las regiones no codificantes (intrones y regiones no genéticas) hace que los análisis se concentren en las regiones de los exones o cercanas a ellos. 

 

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 de las principales innovaciones de NGS fue la posibilidad de secuenciar, en una única ejecución, cientos de muestras. El ADN de los pacientes que se va a procesar conjuntamente se "marca" con un identificador propio (“barcode” o “index”) para que sea posible diferenciarlos en la fase de análisis. Las innovaciones técnicas de NGS también han permitido reducir los costos de la secuenciación, que han disminuido considerablemente en los últimos 20 años. 

 

Conoce los principales pasos de la NGS

Preparación de la biblioteca

En la etapa de laboratorio 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: Principales etapas de NGS

 

Secuenciación y bioinformática

Tras la preparación en el laboratorio, la muestra del paciente se somete a la secuenciación. Los equipos de 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 del análisis de la prueba debe investigar en la literatura y en las bases de datos la posible asociación de la(s) variante(s) identificada(s) en la secuenciación con el cuadro clínico del paciente. En este paso, en Mendelics utilizamos Abracadabra®, una plataforma exclusiva desarrollada por nosotros, que utiliza la inteligencia artificial para hacer el análisis genético más preciso y eficiente. 

 

Entienda la diferencia entre las principales tecnologías de NGS Targeted Sequencing.

 

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 las pruebas de Mendelics que utilizan esta tecnología? Deje su pregunta en los comentarios a continuación, póngase en contacto con nuestro equipo en Colombia +57 322 816 2947 o através de nuestra página  web.

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.

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    • 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.

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  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

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  3. ariane

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

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    • 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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