Labgoritmus

En la actualidad hay una prueba de laboratorio que debe ser preferiblemente realizada por mujeres. En el área de citogenética, algunas pruebas pueden requerir minimizar los riesgos de contaminación por material genético ligado al cromosoma Y. Es por ello que los profesionales de la salud de género masculino queda limitado para hacer este tipo de pruebas, ya que son portadores de este cromosoma que es el objetivo de estudio de esta prueba. Pero, ¿Cuál es esta prueba tan exclusiva?

La pregunta de un familiar…

Les confieso que no sabia nada de este tema hasta hace unos meses cuando, como es usual en nuestra profesión, un familiar me pregunto que si sabia en que laboratorio podrían realizar una prueba para identificar el sexo del feto de una mujer con pocas semanas de gestación. Convencido de que había un error le insistí que la única manera de conocer el sexo de un feto era esperar hasta la semana 18 de gestación para que con la ayuda de ecografía pudieran, con un alto grado de confiabilidad identificar si el bebe en camino era niño o niña.

El familiar insistió que la prueba de laboratorio ya la estaban haciendo y que se podía hacer incluso desde la octava semana de gestación. Ante la insistencia y la seguridad de aquella persona, me puse en la tarea de investigar sobre el tema y para sorpresa mía, y posiblemente para muchas otras personas; la prueba si existe y es ofrecida de forma comercial con mucha facilidad.

Que es el free cell DNA

Revisando el tema logré descubrir que se trata de un método que trabaja con ADN no celular, también llamado free cell DNA (ADNfc). Es material genético extracelular que circula en la sangre debido principalmente a dos factores, por un lado la misma desintegración celular (apoptosis, necrosis entre otros) y en la otra mano mecanismos de liberación activa de ADN como es el caso de vesículas de transporte de material genético o eventos de inestabilidad genómica con alta actividad nuclear como es el caso del cáncer. Incluso la presencia de ADN no celular foráneo como en el caso de los procesos infecciosos donde los microorganismos son procesados por nuestro sistema inmune y al digerirlos expulsan pequeñas concentraciones de este ácido nucleico al torrente sanguíneo, o en el caso de la material genético de una criatura en gestación proveniente de células trofoblásticas del saco placentario y otras estructuras celulares en constante recambio.(1).

Las investigaciones relacionadas con este tema arrancan en 1948 cuando Mendel y Metais realizan diversos estudios que indican la presencia de este tipo de moléculas en ambientes extracelulares, particularmente en paciente con patologías como lupus eritematoso y cáncer . Años después lograron comparar las concentraciones de estas moléculas en pacientes sanos y pacientes enfermos, los resultados fueron concluyentes. Existe mayor liberación de fc DNA en pacientes con enfermedades que propicien la apoptosis o la necrosis (2). Las características moleculares de este material genético son variadas y su integridad depende del origen genético o epigenético del mismo, sumado a su naturaleza definiéndose como ADNfc nuclear o ADNfc mitocondrial. La concentración puede variar dependiendo del tipo de muerte celular; la necrosis ocurre de forma rápida y suele generar productos de degradación más grandes que la apoptosis que es más lenta y más efectiva en degradar los desechos producidos por el deceso(3).

Los fragmentos de ADNcf están generalmente compuestos por aproximadamente 166 pb y son estructuras de material genético que junto con histonas son llamadas nucleosomas. Este tamaño de fragmento es el más usual en individuos sanos o enfermos. En personas sanas el tamaño varía de entre 70 y 200 pb(4). En pacientes enfermos los tamaños pueden ser más grandes llegando incluso a los 10 kpb en caso de necrosis o superiores a 180 pb en procesos apoptóticos.  En el caso de ADNcf fetal, se ha logrado evidenciar que el 20% de muestras de plasma tenían fragmentos que superan los 313 pb que son más pequeños que los maternos que pueden llegar a los 798 pb (5).

Estos hallazgos han permitido adentrarse en la infinidad de posibilidades que puede ofrecernos medir, cuantificar, hibridar o secuenciar regiones de ácidos nucleicos estos fragmentos en función de identificar patrones de enfermedades, rasgos genéticos y chequeos predictivos para posibles afectaciones que un individuo pueda sufrir. Los comportamientos diversos de su expresión en relación con las condiciones clínicas de los pacientes pueden ayudar a concluir sospechas y confirmar un diagnóstico.

Utilidad clínica.

De esta manera, la herramienta comienza a ser útil a nivel clínico, ya que inicialmente con la cuantificación e identificación de las moléculas, se logró identificar que el ADNcf estaba en concentraciones diversas según la patología. Pero luego, con los avances en la ciencia de la biología molecular, se alcanza a identificar concentraciones muy bajas circulantes y se identifican regiones y secuencias genéticas específicas de síndromes y enfermedades de tipo genético y oncológico, esto permitió la detección en otras condiciones fisiológicas, con mayor éxito el ADNcf derivado del feto durante el embarazo como anomalías genéticas fetales e incluso tumores sólidos.

De esta forma, las utilidades de esta herramienta poseen gran valor predictivo para descubrir la presencia de enfermedades relacionadas con el sexo en el desarrollo fetal. La mayoría de estas enfermedades están relacionadas a mutaciones específicas del cromosoma X. Recordemos que este cromosoma y su par, el cromosoma Y, define el sexo del feto; su presentación en los varones es X – Y. Las mujeres se presentan en la conformación X – X. Este tipo de enfermedades son recesivas y suele manifestarse en uno de los cromosomas sexuales X; en los varones, al tener un solo cromosoma X, cualquier anomalía que presente se manifiesta de inmediato, mientras en que las mujeres pueden compensar la anomalía con el otro cromosoma X. Algunas de las más comunes son la distrofia muscular de Duchenne y la hemofilia (6).

A este concepto se le llama pruebas prenatales no invasivas. Las técnicas convencionales para tomar muestras fetales requieren de procedimientos especializados y de alto riesgo, en donde logran obtener células de las vellosidades coriónicas a las 11-14 semanas de gestación o amniocentesis a partir de las 15 semanas de gestación. Ambas técnicas invasivas conllevan un riesgo pequeño pero significativo de aborto espontáneo (1-2%). Y aunque son la técnica de referencia, el carácter riesgoso de la misma la hace poco llamativa y de poca demanda en la actualidad. Por consiguiente, las pruebas prenatales no invasivas son la solución práctica y de alta confiabilidad para realizar pruebas de tamizaje de enfermedades de este tipo.

Desde 2011, las pruebas prenatales no invasivas de ADNcf han estado disponibles comercialmente para determinar la paternidad, el sexo fetal, anormalidades ligadas al cromosoma X y otras alteraciones cromosómicas, especialmente para detectar las aneuploidías más prevalentes, como el síndrome de Down.

Como usarlo para determinar el sexo feto.

La verdadera curiosidad de la investigación es que según alcance a conocer, la técnica es usada para identificar el sexo del feto, gracias a que pueden identificar secuencias especificas del cromosoma Y, como la secuencia SRY (Sex-dertemining Region Y), por medio de técnicas moleculares como la PCR en tiempo real. De esta manera se tiene hasta un 96.6% de sensibilidad y hasta un 98.9% de especificidad global en la determinación de la prueba, reconociendo que en ausencia de la secuencia, la prueba indica que el sexo fetal es femenino; y en presencia de la secuencia indicaría que el sexo del feto es masculino.

Asumiendo que todo se hace dentro de los más rigurosos controles de calidad que el laboratorio ofrece, la posibilidad de que un profesional de laboratorio varón contamine la muestra accidentalmente con su material genético, indicaría un falso positivo para varones. Es por esta razón que las mujeres son, de forma ideal, las únicas que podrían realizar la prueba. Sin embargo, la tecnología de los instrumentos de medicina de laboratorio es cada vez más avanzada y permite tener un contacto mínimo con la muestra a analizar y de esta forma evitar este tipo de inconvenientes.

Oportunidades y tendencias.

Otro tema a resaltar es la excelente oportunidad que se esta presentando para los laboratorios clínicos respecto a este tema de la identificación precoz de sexo. Es interesante ver cómo las tendencias relacionadas a la celebración de una fiesta que revela el genero del bebe toma cada día mayor interés y es en este sentido que se puede promocionar una prueba que entrega resultados confiables a padres que desean celebrar y vivir la misma experiencia en donde la incertidumbre es quebrantada gracias a los beneficios de la ciencia.

NOTA ACLARATORIA: El presente artículo pretende demostrar como una prueba de laboratorio puede llegar a ser de exclusivo proceso de un profesional de laboratorio de género femenino. No por ello excluye la posibilidad de ser realizada por todo tipo de profesionales. El presente articulo no pretende generar discriminación por genero y mucho menos estandarizar la forma adecuada de hacer las cosas. Cada laboratorio realiza sus pruebas de verificación y sus validaciones, pueden incluir este tipo de variables a considerar.

NOTAS:

1.Aucamp J, Bronkhorst AJ, Badenhorst CPS, Pretorius PJ. The diverse origins of circulating cell-free DNA in the human body: a critical re-evaluation of the literature. Biol Rev Camb Philos Soc. 2018 Aug;93(3):1649-1683. doi: 10.1111/brv.12413. Epub 2018 Apr 14. PMID: 29654714.

2. Pös, O., Biró, O., Szemes, T. et al. Circulating cell-free nucleic acids: characteristics and applications. Eur J Hum Genet 26, 937–945 (2018). https://doi.org/10.1038/s41431-018-0132-4 

3. de Miranda FS, Barauna VG, Dos Santos L, Costa G, Vassallo PF, Campos LCG. Properties and Application of Cell-Free DNA as a Clinical Biomarker. Int J Mol Sci. 2021 Aug 24;22(17):9110. doi: 10.3390/ijms22179110. PMID: 34502023; PMCID: PMC8431421.

4. Grunt, M.; Hillebrand, T.; Schwarzenbach, H. Clinical Relevance of Size Selection of Circulating DNA. Transl. Cancer Res. 2018, 7

(Suppl. S2), S171–S184

5. Chan, K.C.A.; Zhang, J.; Hui, A.B.Y.; Wong, N.; Lau, T.K.; Leung, T.N.; Lo, K.W.; Huang, D.W.S.; Lo, Y.M.D. Size Distributions of

Maternal and Fetal DNA in Maternal Plasma. Clin. Chem. 2004, 50, 88–92.
6. Wright, C.F., Wei, Y., Higgins, J.P. et al. Non-invasive prenatal diagnostic test accuracy for fetal sex using cell-free DNA a review and meta-analysis. BMC Res Notes 5, 476 (2012)