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APLICACIÓN DE LA GENÉTICA EN LA PRÁCTICA PEDIÁTRICA DE
HOY
J. Rodríguez Soriano
Departamento de Pediatría, Hospital de Cruces y Universidad del País Vasco,
Bilbao
Se estima que unos 30.000 genes están contenidos en los 46 cromosomas humanos.
La moderna biología molecular, con la posibilidad de localizar y clonar los genes así como de
determinar sus mutaciones o delecciones, ha revolucionado el campo de estudio de las
enfermedades hereditarias. Cabe hablar de un pasado, un presente en el que se ofrecen ya
posibilidades, en algunas enfermedades hereditarias, de diagnóstico presintomático o
prenatal, y un futuro, aún lejano, en el que se pondrán a punto nuevas y revolucionarias
posibilidades terapéuticas.
Estudios clásicos de descripción de fenotipos, definición del tipo de herencia y
conocimiento fisiopatológico adquieren nuevas e importantes interpretaciones, en la época
presente, cuando se combinan con estudios de genética molecular.
La aplicación de la
genética molecular al estudio de las enfermedades hereditarias sigue hoy día varios caminos
paralelos y complementarios:
1) En los estudios de clonación funcional se identifican primero los productos del
gen y se definen las propiedades estructurales y funcionales de dichos productos antes de
localizar el gen y proceder a su clonación. Para esto se utilizan anticuerpos monoclonales o
policlonales específicos dirigidos contra la proteína y se construyen sondas de
oligonucleótidos a partir de la secuencia de aminoácidos del producto génico, para obtener un
fragmento de cDNA e hibridar el gen en el genoma. La existencia de animales mutantes
contribuye ocasionalmente a mejor definir la anomalía bioquímica causal.
2) En la llamada clonación posicional, se parte del fenotipo para, sin conocimiento
del gen causal ni de su producto, identificar dicho gen en el genoma mediante análisis del
polimorfismo de longitud de los fragmentos de restricción (RFLP) en familias afectaso
microsatélites, y de su “linkage” o ligamiento a diversos marcadores de ADN de localización
conocida. Cuanto más cercano se encuentre el gen buscado al marcador,
mayor es la
probabilidad de que ambos se transmitan conjuntamente en la meiosis. Una vez localizado el
gen, puede ser clonado y determinarse la estructura y función de su producto proteico, así
como crear animales transgénicos.
3) Un tercer camino combina las dos técnicas anteriores y constituye el llamado
estudio de los genes candidatos posicionales. A partir de un fenotipo conocido, se
seleccionan posibles genes candidatos que son estudiados mediante estudios de “linkage” en
familias afectas. Si inicialmente no se posee ningún gen candidato se determina un posible
locus cromosómico mediante estudios de clonación posicional para posteriormente
seleccionar el gen candidato entre los genes que se sabe están situados en dicho segmento.
Las propiedades de cada gen candidato se comparan con las del fenotipo en estudio para
determinar el candidato más plausible. Recíprocamente, a medida que nuevos genes se
identifican y localizan en dicho segmento
pueden ser estudiados como nuevos genes
candidatos.
Como en cualquier diagnóstico el pediatra debe sospechar la existencia de una
enfermedad hereditaria en base a los signos clínicos. La demanda de pruebas genéticas y su
interpretación correcta debe basarse en unos principios que detallamos a continuación.
Confirmación diagnóstica de una enfermedad hereditaria monogénica
Se habla de análisis mutacional directo cuando el gen responsable de la enfermedad
hereditaria que se sospecha ha sido identificado y las mutaciones presentes en dicho gen son
ya conocidas. Las técnicas utilizadas son diversas pero hoy día la más difundida es la
secuenciación directa tras amplificación del ADN por la técnica de PCR. Existen ya un gran
número de enfermedades detectables por análisis directo. Una muestra se representa en la
Tabla 1.
Se habla de análisis mutacional indirecto cuando se utilizan técnicas de “linkage” o
ligamiento dado que se conoce la localización del gen en el genoma. La estructura del gen y
su función pueden ser desconocidas o ser conocidas pero con mutaciones tan numerosas o
heterogéneas que hace poco práctico el análisis directo. La técnica de “linkage” es también
útil para identificar portadores o para realizar un diagnóstico prenatal. El inconveniente de
esta técnica es que su realización exige la presencia de uno o más individuos afectos en más
de una generación. Si se da esta circunstancia el uso de marcadores apropiados cercanos o en
el interior del gen permite localizar el alelo mutado en la familia estudiada.
En general, el análisis mutacional directo es preferido al indirecto ya que no se
requiere el estudio de los padres y otros miembros de la familia. Una limitación, sin embargo,
del análisis directo es la heterogenidad genética. La heterogeneidad genética clínica o
heterogeneidad de loci se produce cuando el mismo fenotipo depende de mutaciones en dos
o más loci genéticos diferentes. La heterogeneidad genética molecular o heterogeneidad
de alelos se produce cuando el mismo fenotipo depende de mutaciones diferentes presentes
en el mismo locus genético.
Debe saberse que un análisis mutacional tiene solamente valor si permite identificar la
existencia de una mutación específica. ya que un resultado negativo puede no excluir
completamente que el paciente esté afecto de la enfermedad que se sospecha.
Confirmación diagnóstica de síndromes por microdeleción
El análisis citogenético convencional permite detectar anormalidades del número o
anormalidades de estructura que son visibles al microscopio óptico.
Cuando existen
deleciones de menor tamaño se requiere la aplicación de la técnica de hibridación in situ
mediante fluorescencia (FISH). Mediante esta técnica se pueden detectar microdeleciones
que no son visibles por el análísis citogenético convencional. La lista de síndromes de
microdeleción es numerosa como se detalla en la Tabla 2.
Detección de portadores
La moderna tecnología permite la identificación
de personas portadoras de
mutaciones genéticas que pueden dar origen a numerosas enfermedades hereditarias, algunas
tan graves como la enfermedad de Tay-Sachs, la distrofia muscular, la fibrosis quística o la
talasemia major. La identificación de portadores comporta importantes repercusiones para la
reproducción de dichos individuos por lo que deben considerar los aspectos éticos de su
puesta en marcha. Los portadores de un gen determinado pueden sentir no solamente temor
acerca de su posible descendencia sino ira con respecto a otros familiares no portadores,
mientras que estos últimos pueden, por el contrario, sentirse culpables. Un estudio genético
familiar extenso puede también revelar secretos de paternidad u adopción y generar graves
conflictos. Por otra parte, la divulgación de una característica hereditaria puede también tener
importantes consecuencias con respecto a seguros de vida, empleo, promoción social, etc.
La instauración de programas generalizados de detección de portadores en niños o
adolescentes de enfermedades monogénicas relativamente frecuentes en un país determinado,
como es el caso de la drepanocitosis en la población de color americana o de la talasemia en
Cerdeña, puede ser útil si se acompaña de campañas de información extensas que eviten la
discriminación de los portadores identificados.
Sin embargo, el screening neonatal de
portadores no están actualmente recomendado por la American Academy of Pediatrics.
Diagnóstico presintomático de enfermedades hereditarias de aparición clínica tardía
Existen enfermedades hereditarias cuya clínica no se manifiesta hasta la edad adulta o
incluso hasta la edad madura como es el caso de la poliquistosis renal autosómica dominante,
la corea de Huntington, la hemocromatosis. la distrofia miotónica y algunas neoplasias. Para
todas ellas los tests genéticos permiten establecer el diagnóstico con gran fiabilidad durante
la infancia o incluso prenatalmente. Además hoy día también es posible identificar factores
genéticos que aumentan la posibilidad de padecer enfermedades comunes tales como
enfermedad coronaria, diabetes, hipertensión, enfermedad de Alzheimer, algunas
enfermedades reumatológicas o tipos concretos de cáncer de mama o colon.
El diagnóstico presintomático tde la enfermedades monogénicas antes mencionadas
no comporta ningún beneficio preventivo ni terapéutico. Sin embargo, un diagnóstico
presintomático precoz puede ser ocasionalmente útil para reducir el riesgo de morbilidad o
mortalidad en algunas de las situaciones antes mencionadas o permitir un gran beneficio
psicológico cuando un individuo sabe que no posee la mutación en cuestión. No existe
evidencia, sin embargo, que estudios poblacionales extensos hayan comportado una
reducción significativa de la morbilidad o mortalidad. En este sentido, el estudio poblacional
de BRCA1/BRCA2 para estimar el riesgo de cáncer de mama y ovario o de HNPCC para
estimar el riesgo de cáncer de colon no se recomienda aún por el momento.
Si la decisión de realizar un
test genético puede ser difícil de asumir para un
individuo adulto, todo indica que la realización de estos tests en niños no está en absoluto
indicada por mucha que sea la curiosidad de los padres. A menos que exista un beneficio
inmediato para el niño o para otro miembro de la familia sin ningún riesgo inherente al
menor, el pediatra debe declinar dicha demanda hasta el momento en que el niño alcance una
edad que permita un consentimiento informado directo.
Bibliografía
American Society of Human Genetics, American College of Mediacl Genetics. Points to
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