Genética Médica

Las enfermedades genéticas pueden ser clasificadas de muchas maneras. Por ejemplo, pueden ser causadas por defecto en un solo gen o en varios genes o pueden ser producto de muchos factores donde hay elementos epigenéticos que contribuyen a la enfermedad. Hay enfermedades donde es afectado el cromosoma, o también hay otras donde el cambio se sucede en células somáticas.

Existe todo un compendio de información que recopila y clasifica los genes humanos y las enfermedades genéticas asociadas. Esta enciclopedia de localización de genes, conocida como "La herencia Mendeliana en el Hombre" o MIM (Mendelian Inheritance in Man), fue publicada por primera vez en 1966 con 1487 entradas. Hoy día se puede acceder a esta información a través de su versión "online" (OMIM) en el Internet, con mas de 10.000 entradas.

Quizás el aporte mas importante de la genética molecular a la genética médica ha sido la identificación y caracterización de cambios genéticos responsables de enfermedades. Se utilizan estrategias tales como el "clonamiento funcional", el cual, parte de la información clínica de la función alterada en un proceso patológico donde se conoce cuales elementos están afectados. Un buen ejemplo de esto lo representa la Hemofilia A, en la cual se conoce que el elemento afectado es el factor VII de coagulación, desde este punto se clona y se caracteriza el gen relevante.

Otra alternativa es el "clonamiento posicional", el cual se refiere a la identificación y clonamiento de un gen en base a su posición en un cromosoma en vez de sus propiedades funcionales.

En todo caso lo primero que se hace para poder identificar un gen responsable de una enfermedad de origen genético es el establecer un "análisis de relación o enlace" con el cual se identifica un marcador molecular específico para la enfermedad en cuestión. No necesariamente el marcador identificado forma parte del gen afectado, pero se encuentra tan cerca que se segrega de manera similar, esto se denomina "desequilibrio de enlace".

Usualmente se asume una variación en el tamaño de los fragmentos de ADN entre los pacientes normales y los portadores de una enfermedad genética, esto se llama polimorfismo del ADN. Esta variación en el tamaño de los fragmentos de ADN puede ser causada por: A) Mutaciones puntuales, que de manera aleatoria agregan o eliminan sitios de restricción. Este polimorfismo es llamado RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism). B) Inserciones de secuencias repetitivas entre dos sitios de restricción en un fragmento de ADN. Estas secuencias repetidas pueden ser multi-alélicas y generar polimorfismo de tamaños variables llamados mini-satélites o VNTR (Variable Number of Tandem Repeats). C) Variaciones en el número de repeticiones asociadas con un motivo simple que se repite, usualmente compuesto de 2 a 4 nucleótidos llamados micro-satélites o SSRs (Simple Sequence Repeats).

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) ha sido de mucha utilidad en la amplificación de fragmentos de ADN a partir de material genético escaso que luego puede ser sometido al análisis de polimorfismo que hemos señalado anteriormente, facilitando el estudio de relación entre cambios en el ADN y enfermedad.

Una vez identificado un marcador específico ligado a una enfermedad genética, se pueden producir "sondas moleculares" que se usan en hibridizaciones (generalmente Southern blotting) con material genético extraído de pacientes, con fin diagnóstico.

El patrón de oro en el diagnóstico molecular de las enfermedades genéticas es la determinación de la secuencia de nucleótidos en el ADN y la presencia de cambios o mutaciones que sugieran el origen de una enfermedad. En la actualidad es posible generar fragmentos discretos de ADN por medio de la PCR y secuenciarlos para determinar variaciones en la estructura primaria del ADN. Desafortunadamente esta técnica presenta muchas limitaciones tanto de costo como de capacidad diagnóstica cuando nos enfrentamos a muchos cambios en la secuencia del ADN o a los patrones de mutación que originan una enfermedad en donde están involucrados varios genes.

El análisis de mutaciones ofrece una alternativa viable en la evaluación de cambios puntuales que puedan estar relacionados con una enfermedad genética. Muchos métodos se han desarrollado, de los cuales cabe destacar: A) La electroforesis en gel de gradiente denaturalizante o DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) B) Polimorfismo conformacional de cadena simple o SSCP (Single-Stranded Conformation Polymorphism).

El clásico kariotipo también se ha visto modificado y optimizado con adaptaciones provenientes de la biología molecular. Usando sondas moleculares marcadas con reactivos fluorescentes, pueden hibridizar con regiones específicas dentro de los cromosomas revelando la presencia de secuencias aberrantes o cambios estructurales sugestivos de enfermedad genética. La técnica mas conocida que se emplea hoy en día en análisis cromosomal es el Fish (Fluorescence in situhybridization).

Es imposible resumir el número de avances que involucra el aporte de la genética molecular a la genética médica. Mucho de lo que se conoce al respecto se encuentra compilado en una base de datos disponible a través del Internet en el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI).