O Mapeamento Óptico do Genoma, ou OGM (do inglês Optical Genome Mapping), é um avanço na tecnologia para diagnosticar alterações cromossômicas estruturais (deleções, duplicações, translocações e inversões) e CNVs (variação de número de cópias) maiores do que 500 mil pares de base com grande acurácia e resolução. Esta técnica detecta variações a partir de 500 pares de bases a cromossomos inteiros.

A tecnologia é considerada a nova geração de citogenômica, aprimorando as metodologias padrão de análise de cariótipo, hibridização fluorescente in situ (FISH) e SNP-array, pois o Mapeamento Óptico do Genoma é capaz de identificar as anormalidades cromossômicas diagnosticadas por esses métodos, e ainda alguns rearranjos complexos ou em regiões complexas do genoma, que dificilmente são identificados pelas análises tradicionais.

A sensibilidade (ou seja, a capacidade da identificação da variação estrutural) do Mapeamento Óptico do Genoma pode chegar a 99%, dependendo do tipo de alteração. 

As alterações estruturais causam diversas doenças genéticas, como as neurodegenerativas, deficiência intelectual e vários tipos de câncer e espera-se que a técnica possa ajudar na pesquisa e no diagnóstico dessas condições.

Saiba mais a seguir sobre como funciona a tecnologia e quais são as suas aplicações.

Etapas do Mapeamento Óptico do Genoma

1. Isolamento de DNA com alto peso molecular (trechos de DNA longos, acima de 20 mil a 100 mil pares de bases).
2. Marcação fluorescente: moléculas fluorescentes se ligam a trechos específicos de DNA ao longo de todo o genoma. O padrão de marcações fluorescentes é único para cada trecho do genoma.
3. Imagem do genoma: o genoma com as marcações fluorescentes é transferido para um dispositivo que desenrola o DNA e faz um escaneamento para identificar e capturar imagens, mapeando as marcações fluorescentes.
4. Algoritmos são utilizados para converter as imagens obtidas do genoma com as marcações fluorescentes em moléculas e para alinhar as moléculas de forma a construir um genoma consenso.
5. Comparação do genoma em análise com genoma de referência.

Aplicações

Além do uso para diagnóstico de doenças causadas por variações estruturais, o Mapeamento Óptico do Genoma também pode ser utilizado para pesquisa, como na identificação de um gene ou variação estrutural de interesse, seja em organismos modelo ou em humanos, investigando, por exemplo, o seu papel em doenças e a relação entre genótipo e terapias.

O Mapeamento Óptico do Genoma também pode ser utilizado para detectar rearranjos somáticos de tumores sólidos e aberrações cromossômicas em cânceres hematológicos, o que pode ser relevante para a definição do prognóstico e da conduta terapêutica do paciente. 

Outras aplicações da técnica estão na área da biologia evolutiva, verificando como os genomas evoluíram, e na área de biologia celular, para verificar a estabilidade genômica de linhagens celulares cultivadas em laboratório.

Apesar de ser uma metodologia promissora, ainda há algumas limitações que precisam ser aprimoradas, como o fato de usar DNA de alto peso molecular, impedindo o uso de amostras que já foram fixadas ou de DNA extraído a partir dos métodos convencionais. 

Outra limitação é que o novo sistema, apesar de ser mais rápido do que o exame de cariótipo, ainda não tem alta escalabilidade: estima-se que seja possível analisar entre 18 e 30 genomas por semana, por equipamento. A melhora dessas e outras questões poderá viabilizar o uso da técnica na rotina diagnóstica.

Diagnóstico genético

O médico é o profissional que define qual exame deve ser realizado, de acordo com a suspeita da doença genética ou de acordo com o contexto, por exemplo, para diagnóstico, triagem ou identificação humana. Assim, os diversos testes genéticos e as várias tecnologias para o diagnóstico genético possuem diferentes especificações e indicações.

A Mendelics possui exames para triagem e diagnóstico genético através de diferentes tecnologias, como Sanger, MLPA, SNP-Array e sequenciamento de nova geração.

Em caso de dúvidas sobre nossos testes ou sobre as doenças analisadas, deixe sua pergunta nos comentários. Se desejar, entre em contato conosco pelo site ou pelo telefone (11) 5096-6001.

Revisão

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Referências

• Bionano Workflow and Technology Overview. Acessado em 28/08/2023
• Garcia-Heras J. Optical Genome Mapping: A Revolutionary Tool for “Next Generation Cytogenomics Analysis” with a Broad Range of Diagnostic Applications in Human Diseases. J Assoc Genet Technol. 2021;47(4):191-200.
• Levy B, et al. A National Multicenter Evaluation of the Clinical Utility of Optical Genome Mapping for Assessment of Genomic Aberrations in Acute Myeloid Leukemia. medRxiv, 2020.
• Mantere T, Neveling K, Pebrel-Richard C, et al. Optical genome mapping enables constitutional chromosomal aberration detection. Am J Hum Genet. 2021;108(8):1409-1422.
• Optical Genome Mapping: A ‘Tool’ with Significant Potential from Discovery to Diagnostics. College of American Pathologists. Acessado em 29/08/2023.