Hibridación Genómica Gomparativa: ¿Qué es y para qué sirve?

Rubén Megía González

¡Hola, seguidores de Genotipia! En esta ocasión, me gustaría hablaros sobre una de las técnicas citogenéticas más utilizadas en los laboratorios de todo el mundo: la hibridación genómica comparativa. ¿Queréis saber más sobre esta técnica y sus aplicaciones en la práctica clínica? ¡Seguid leyendo!

¿Qué es la Hibridación Genómica Comparativa y cómo funciona?

La Hibridación Genómica Comparativa, a menudo abreviada como CGH, por sus siglas en inglés, es una técnica utilizada en biología molecular para detectar alteraciones de número de copias en el ADN. Este método fue desarrollado en 1992 como una forma de análisis molecular aplicada a tumores. El equipo del Dr. Kallioniemi, de la Universidad de California, fue el primero que utilizó esta técnica para detectar 16 regiones con variaciones en el número de copias en dos tipos de tumores sólidos diferentes

Por lo general, los métodos de Hibridación Genómica Comparativa se basan en la comparación de dos muestras de ADN diferentes, normalmente una muestra de referencia y una muestra que queremos analizar. Una vez sabemos qué dos muestras queremos comparar, tendremos que:

1- Aislar el ADN de las muestras

2- Desnaturalizar (separar) las cadenas de ambas muestras de ADN.

3- Marcar ambas muestras con un fluorocromo. Cada una de las muestras deberá ser marcada con un fluorocromo diferente.

4- Mezclar las cadenas de ADN de referencia con el ADN problema para que hibriden, es decir, para que ambos tipos de cadenas (referencia y problema) se unan en dobles cadenas.

Aquí os muestro un esquema, paso a paso, del proceso:

:

Tras la hibridación, en función de la fluorescencia de cada una de las moléculas de ADN resultantes, podremos determinar para cada fragmento si existe alguna diferencia en el número de copias de la muestra que queremos analizar. Por ejemplo, si marcásemos con fluorescencia roja el ADN problema y con fluorescencia verde el ADN de referencia, veríamos lo siguiente:

  • Si hay la misma cantidad de ADN en ambas muestras (no hay variación en la cantidad de material genético): fluorescencia amarilla (fluorescencia roja + fluorescencia verde)
  • Si hay más ADN en la muestra problema que en la muestra de referencia (ganancia de material genético): fluorescencia roja
  • Si hay más ADN en la muestra de referencia que en la muestra problema  (pérdida de material genético): fluorescencia verde

Actualmente se utilizan arreglos de ADN (arrays, en inglés) que permiten ordenar cada una de las hibridaciones genómicas comparativas por regiones cromosómicas. De igual modo, en la actualidad se ha automatizado el análisis de estos microarrays, por lo que resulta mucho más sencillo utilizar técnicas de hibridación genómica comparativa en el diagnóstico genético.

¿Cómo funciona un Array CGH?

Un Array CGH, también conocido como “aCGH”, es una técnica de diagnóstico genético que sirve para detectar alteraciones cromosómicas desequilibradas tan pequeñas que no pueden ser detectadas por el cariotipo convencional. Para que os hagáis una idea, mientras que en un cariotipo convencional podemos detectar duplicaciones y deleciones de  entre 5 000 000 y 10 000 000 nucleótidos, con un Array CGH podemos detectar alteraciones de entre 50 000 y 200 000 nucleótidos, es decir, fragmentos unas 100 veces más pequeños.

El funcionamiento de los Array CGH es similar al de la CGH convencional. No obstante, en este caso, no se hibridan el ADN control y el problema, sino que estos dos se hibridan a unos oligonucleótidos que se encuentran en el fondo de cada uno de los pocillos del microarray. Dependiendo de la cantidad de ADN de una muestra u otra que se hibride con los oligonucleótidos, el pocillo presentará una fluorescencia u otra. Por eso es muy importante colocar la misma cantidad de muestra en los pocillos. Si pusiéramos una cantidad mucho mayor de una muestra que de la otra, se hibridaría más la que hubiese en mayor cantidad.

Aplicaciones de la CGH

La hibridación genómica comparativa tiene diferentes aplicaciones en la clínica, como, por ejemplo, en el diagnóstico prenatal de ciertas enfermedades genéticas causadas por cambios en la cantidad de material hereditario. En estos casos, la CGH se utiliza para detectar antes del nacimiento anomalías cromosómicas que puedan desencadenar en diferentes enfermedades. Algunos ejemplos de estas enfermedades genéticas son el Síndrome Cri du Chat, causado por una deleción parcial del brazo corto del cromosoma 5, o los síndromes de Prader-Willi y Angelman, producidos por alteraciones genéticas en cierta región del brazo largo del cromosoma 5.

Otra de las aplicaciones de la CGH es en el estudio del cáncer. Por lo general, los tumores presentan ciertas alteraciones genéticas típicas de las células cancerosas, que varían dependiendo del tipo de cáncer. La hibridación genómica comparativa permite detectar las alteraciones cromosómicas de las células cancerosas, para poder clasificar el tipo de tumor, facilitar el pronóstico del cáncer y optimizar el tratamiento del paciente. 

La técnica CGH puede utilizarse, además, para determinar la posible causa genética de ciertas enfermedades que afectan al desarrollo. Normalmente la CGH se realiza en pacientes jóvenes con diferentes trastornos, como discapacidad intelectual o autismo, ya que, en algunos casos, pueden tener causa genética.

 

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