«Nuestro nuevo método para estudiar las variaciones genéticas en células individuales podría transformar el campo de la detección de mutaciones», destaca Ashley Sanders, una de las autoras principales del estudio y empleada del EMBL Heidelberg, Alemania. Ella y sus compañeros desarrollaron un método llamado scTRIP (procesamiento de una sola célula en tres canales), que les permite estudiar las variaciones genéticas en el ADN de una sola célula y medir directamente las variaciones genéticas a medida que se forman en nuevas células. A diferencia de los métodos existentes que solo son capaces de detectar cambios a gran escala en el genoma, scTRIP puede detectar cambios a pequeña escala, además de diversos tipos de variaciones genéticas que eran imposibles de detectar utilizando otros métodos unicelulares.
Los investigadores probaron su método para estudiar las células de pacientes con leucemia. En su muestra, el equipo encontró cuatro veces más variantes en el paciente que las detectadas por los diagnósticos clínicos estándar. Estas evidenciaron la existencia de una translocación clínicamente relevante que pasó desapercibida y que llevó a la sobreexpresión de un gen causante de cáncer. También observaron un reordenamiento catastrófico de los cromosomas, que no se detectó en el diagnóstico inicial de leucemia, y que probablemente se debió a la ruptura de un solo cromosoma, que al adherirse de nuevo, lo hizo en un nuevo orden. «Estos primeros resultados muestran que nuestro método está superando significativamente a los existentes. Nuestro método es mucho más rápido y barato que los métodos que se utilizan en la actualidad para descubrir variantes genéticas en células individuales. Esto podría ser muy útil para aplicaciones clínicas», afirma Tobias Marschall, del Centro de Bioinformática en la Universidad de Saarland y del Instituto Max Planck de Informática. El equipo ha comenzado a ampliar el uso del método para analizar diferentes formas de leucemia y evaluar su potencial de utilidad clínica.
Como la heterogeneidad de una muestra puede estudiarse mejor a nivel unicelular, investigadores de todo el mundo, incluyendo varios grupos en el EMBL, están trabajando en el desarrollo de tecnologías para mejorar la información recibida. «Mientras que las técnicas existentes muestran cómo las diferentes células pueden comportarse o responder a la manipulación o al tratamiento, hasta ahora, tanto la investigación como la aplicación se han centrado en la medición del ARN de una célula. Sin embargo, la medición del ADN en una sola célula ha recibido mucha menos atención», explica Tobias Marschall. Como se espera que la observación del ADN proporcione un nuevo nivel de comprensión de cómo estos cambios genéticos originan diferentes comportamientos celulares, el nuevo método aborda las necesidades tanto de los investigadores como de los médicos.
scTRIP está basado en una tecnología que Ashley Sanders desarrolló durante su doctorado en Vancouver. «scTRIP combina señales de tres canales de información distintos dentro del código genómico de la célula individual», explica Jan Korbel, líder del grupo EMBL Heidelberg. «Al hacerlo, nuestro método nos permite descubrir el espectro completo de reordenamientos de ADN en células individuales. »
Ahora, mediante scTRIP, los investigadores continúan su investigación preguntándose lo siguiente: en situaciones con pacientes con cáncer y pacientes sanos, ¿qué es lo que diferencia a unas células de otras? Hasta ahora, no podían responder a esta pregunta porque carecían de la tecnología para hacerlo. «Mediante scTRIP ahora podemos medir directamente los procesos mutacionales que actúan en las células para generar nuevas poblaciones genéticamente distintas», dice Ashley Sanders. En las próximas etapas en su investigación, el equipo planea estudiar procesos mutacionales en diferentes tipos de células humanas y evaluar las consecuencias que estas diferencias tienen en términos de enfermedades humanas.
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Journal
Nature Biotechnology