Microarray CGH

El array CGH (también conocido como cariotipo molecular) es una técnica utilizada en diagnóstico genético que nos permite analizar el genoma completo de un individuo en busca de alteraciones de ganancia o pérdida de material genético. Para ello se hace uso de las últimas técnicas en biología y citogenética molecular, haciendo innecesario realizar cultivos celulares, sacrificado de linfoblastos o bandeo cromosomico con tripsina/giemsa. Esto reduce considerablemente los tiempos de espera para obtener el resultado respecto al cariotipado convencional, siendo además capaz de detectar delecciones o inserciones con mucha mayor resolución.

Los array CGH utilizados por Bioarray están avalados por la empresa Agilent technologies, los cuales permiten la detección de deleciones o duplicaciones de material genómico con una resolución de hasta 200 Kb, respecto la resolución del cariotipo convencional que se situa de media en las 10 Mb (550 - 650 bandas), siendo su máxima resolución  5 Mb.

¿Por qué utilizar esta nueva tecnología?


Las aplicaciones de esta técnica de análisis son numerosas. Respecto las técnicas convencionales de citogenética supone un gran avance en tiempo y gasto, lo que ha supuesto que su ritmo de adpoción como técnica de cribado preferente en diagnóstico prenatal se haya impuesto con fuerza en la mayor parte de los paises de nuestro entorno. Además, numerosos estudios avalan su aplicación como primera elección en la detección de alteraciones postnatales en pacientes que sufren discapacidad intelectual y/o anomalias congénitas (Miller et al., 2010). 

Algunas de las aplicaciones en clínica analítica son las siguientes:

- Cribado prenatal:

Se estima que alrededor del 5% de las nuevas gestaciones presentan alguna cromosomopatia. La tasa de pérdida embrionaria de estos embarazos es extremadamente alta, con lo que la prevalencia de recien nacidos vivos con algún reordenamiento cromosómico no balanceado se situa, aproximadamente, en el 0.6%.

Sin embargo, las técnicas de análisis convencionales implican una larga espera para las pacientes gestantes que necesitan conocer si su hijo en gestación presenta algún tipo de cromosomopatia. En términos de tiempo, el uso de la técnica de cariotipado convencional puede demorar el diagnóstico hasta cuatro semanas desde la toma de muestra (amniocentesis o muestra de vellosidad corial), lo que reduce en gran medida el margen de tiempo del que se dispone para actuar. Con la nuevas técnicas de array CGH, este tiempo se reduce considerablemente, pudiendo obtener los resultados en tan solo 5 - 7 días.

- Selección embrionaria preimplantacional asociado a TRA (DGP):

Alternativamente, los arrays CGH pueden ser utilizados para detectar aneuploidias en embriones obtenidos mediante el uso de técnicas de reproducción asistida (FIV o ICSI). En los últimos años, se ha demostrado que la aplicación de criterios morfológicos en la selección de estos embriones no es eficaz a la hora de detectar dichas alteraciones. El uso de técnicas de DGP (Diagnóstico Preimplantacional) como el array CGH, puede suponer un aumento de las tasas de embarazo de hasta el 70%, y su aplicación está especialmente recomendada en la selección de embriones obtenidos a partir de gametos de pacientes que presenten una edad avanzada, alteraciones en el cariotipo o con un FISH de espermatozoides alterado. 

- Alteraciones intelectuales o del desarrollo no diagnosticadas:

El array CGH  se ha introducido como una herramienta fiable para identificar alteraciones cromosómicas en pacientes con patologías asociadas a aneuploidias, pero en los que resulta dificil encontar alteraciones en el cariotipo. Las técnicas de cariotipado convencional presentan una resolución media de unas 10 Mb, lo que las hace ineficientes para el diagnóstico de numerosas microdelecciones o pequeñas inserciones. En esta situación se calcula que se encuentra aproximadamene el 40% de los pacientes con discapacidad intelectual, los cuales presentan aneuploidias generadas de novo y aparentemente balanceadas mediante su estudio por citogenética convencional, pero que a nivel molecular han sufrido alguna perdida de material genético (De Gregori et al., 2007; Feenstra et al., 2011).

En este escenario, los array CGH presentan una clara ventaja ya que su resolución es al menos 10 veces superior a la de un cariotipo convencional. En Bioarray disponemos de un array CGH  basado en el uso de oligonucleótidos con los que podemos cubrir el genoma completo con distintas resoluciones según las necesidades.

- Desordenes autistas o presentaciones clínicas que sugieran un síndrome concreto.

Además de sus aplicaciones en el estudio de alteraciones cromosomicas los diseños de los array CGH que utilizamos en Bioarray están especialmente orientados a la detección de alteraciones con repercusión clínica. Esto implica que podemos detectar alteraciones en más de 500 regiones conocidas cuya variación ha sido identificada como origen de otros tantos síndromes y alteraciones morfológicas o del comportamiento.

¿Cuál es el funcionamiento del array CGH?


El array CGH se basa en la comparación de la dosis genética contenida en el ADN de un paciente respecto a la presentada por un ADN de referencia procedente de un individuo sano. Ambos ADNs son marcados con diferentes colores (verde y rojo), y, posteriormente, hibridados conjuntamente en el array. En dicho array se presentan sondas específicas que abarcan todo el genoma humano, pudiendose elegir la concentración y distribución de estas (lo que permite elegir la resolución del análisis). Desde el punto de vista coste/beneficio es necesario tener en consideración que esta tecnología equivale a cientos de ensayos FISH combinados, a lo largo de todo el genoma.

El análisis final del array se realiza de una manera cuantitativa. Mediante herramientas bioinformáticas y de análisis de imagen de alta resolución, es posible calcular la proporción de ADN de cada color para cada región genómica. La presencia de mayor o menor cantidad de ADN en una región concreta del genoma analizado respecto al control implicará un viraje del color del marcaje en un sentido u otro, lo que se traduce en la detección de una inserción o delección en el paciente respecto el ADN de referencia (sano).

A continuación, nuestro personal estudia caso por caso las ganancias o pérdidas detectadas. Consultamos en diferentes bases de datos de dominio público y privadas para determinar la relación entre el cuadro clínico del paciente y las alteraciones observadas, así como para descartar aquellas variaciones que se distribuyan de manera asintomática en la población sana. En algunos casos, la presencia de alteraciones no descritas previamente, hace necesario el estudio adicional del ADN de los padres o familiares cercanos, para descartar la posibilidad de que sea una alteración heredada y que esta no sea responsable del cuadro clínico del paciente. Si los padres son sanos, dicha alteración debe ser asintomática.

Por último, es necesario tener en consideración que, como todas las técnicas existentes, esta tecnología presenta algunas limitaciones. Con los array CGH no se podrán diagnosticar aquellas alteraciones que no supongan una pérdida o una ganancia neta de material genómico tales como: las mutaciones puntuales, los reordenamientos equilibrados (translocaciones recíprocas, robertsonianas, inversiones y/o las inserciones balanceadas), disomías uniparentales, alteraciones en pacientes en mosaico, etc. Sin embargo, en lo que respecta a los reordenamientos balanceados y a los mosaicismos bajos, se ha calculado que tan solo alrededor de un 1% de estas alteraciones cursan finalmente en patología. Además debemos tener en cuenta que podrían encontrarse mínimas alteraciones fuera de las regiones escrutadas por las sondas del kit, las cuales no serán detectadas salvo que variemos la resolución. 

Si tuviera alguna duda sobre la conveniencia del uso de esta técnica, por favor pongase en contacto con nosotros. Nuestro personal estará encantado de estudiar su caso y ofrecerle una solución personalizada para sus necesidades.