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Atlas
Genómico
Cómo se hace

De tu saliva a las letras de tu ADN

Entre una muestra de saliva y una lista de letras hay cuatro etapas. Estas son.

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El recorrido completo, en texto

1 · De la saliva al ADN listo para leer

  1. La muestra es saliva o mucosa bucal. Saliva en un tubo con solución estabilizadora, o un hisopado de la mucosa yugal. No requiere punción venosa ni ayuno: la toma en la sede lleva unos minutos, y también puede retirarse el kit y realizarla más tarde.
  2. Las células del epitelio bucal aportan el ADN. El epitelio de la mucosa se renueva de forma continua y sus células descamadas quedan en la saliva, junto con los leucocitos presentes en ella. Ambas poblaciones conservan el núcleo, y con él el genoma completo.
  3. Se aísla el ADN genómico. Se lisan las células —se rompe la membrana y se libera el contenido— y el ADN se separa del resto de las macromoléculas: proteínas, lípidos, ARN y la flora bacteriana de la boca. Queda una solución de ADN genómico purificado.
  4. Se amplifica el material. La cantidad de ADN obtenida no alcanza para el ensayo, así que se amplifica por replicación isotérmica. La secuencia no se modifica: el proceso copia, no edita ni corrige.
  5. Se fragmenta enzimáticamente. Un cromosoma íntegro no puede hibridar sobre la superficie del chip. La fragmentación enzimática lo reduce a segmentos que difunden libremente hasta encontrar su sonda complementaria.

2 · Un chip del tamaño de un portaobjetos

  1. Un vidrio con 24 secciones. Del tamaño de un portaobjetos de microscopio. En cada corrida entran 24 muestras; la tuya ocupa una sección.
  2. Millones de pocillos. La superficie no es lisa: está grabada con pocillos separados por menos de seis micrones. En un milímetro cuadrado entran unos 30.000.
  3. Una microesfera de sílice en cada pocillo. Cada microesfera lleva cientos de miles de copias del mismo oligonucleótido. La redundancia es lo que hace medible la señal: una sola molécula no da fluorescencia detectable.
  4. Cada tipo de esfera interroga una posición. El oligonucleótido que recubre cada tipo de esfera es complementario de una sola posición del genoma. De ahí se desprende todo lo demás: el chip mide únicamente lo que sus sondas interrogan.
  5. El ensamblado es aleatorio, y por eso hay que decodificarlo. Se autoensamblan por fuerzas de Van der Waals, así que ni el orden ni la cantidad están definidos de antemano. Por eso cada chip se decodifica EN FÁBRICA, hibridando contra una etiqueta de 22 a 24 nucleótidos que identifica a cada esfera: cuando llega tu muestra, el mapa ya existe.
  6. Cada posición, más de treinta veces. Como el reparto es al azar, cada sonda termina repetida en más de treinta pocillos distintos: son 19.620.810 mediciones para 654.027 posiciones. El valor que llega a tu informe es el promedio, y las mediciones que se apartan del resto se descartan.

3 · De un fragmento suelto a un punto de color

  1. Las letras se aparean siempre igual. A con T, C con G. No es una convención: es cómo encajan las moléculas.
  2. Cada fragmento encuentra su lugar solo. Nadie los guía. Se vuelcan sobre el chip, se mueven al azar y chocan contra sondas hasta topar con la complementaria; si no coincide, se sueltan y siguen. Por eso el pocillo donde uno quedó unido ya dice de qué posición del genoma vino.
  3. Una sola base, y viene marcada. La sonda está diseñada para terminar justo antes de la posición que interesa. Una enzima la alarga en exactamente una base: la complementaria de la que tenés vos, que hace de molde. Esa base llega marcada.
  4. Dos marcas, no cuatro. A y T comparten una marca, C y G la otra. Después se tiñe la placa: cada marca toma un color distinto, y el pocillo termina encendido con el color de la versión que tenés.

4 · De colores a genotipos

  1. El cabezal fotografía la placa. Un láser ilumina el chip por tramos y una cámara registra la fluorescencia de cada pocillo. El equipo no devuelve letras: devuelve una imagen con un punto de color por pocillo, y convertirla en genotipos es un trabajo aparte.
  2. Cada punto son dos números. Cuánto brilla una versión y cuánto la otra. Con esos dos valores, la posición se ubica en un plano.
  3. Se forman tres nubes solas. Nadie las dibuja. Con dos versiones posibles hay exactamente tres combinaciones, y se separan por sí mismas.
  4. Tu letra es la nube donde caés. Dos veces la misma versión, dos veces la otra, o una de cada una. Eso es un genotipo.
  5. Y si cae entre dos nubes. Se descarta en vez de adivinar. Es preferible declarar que no se pudo leer a poner una letra que quizá no sea la tuya.
  6. Y de ahí, a tu informe. Cada letra leída se cruza con los catálogos clínicos y sale como un resultado con su nivel de evidencia declarado. Lo que no se pudo leer se nombra en vez de omitirse: un informe honesto también dice qué no sabe.
Los límites

Lo que esta tecnología no puede hacer

Entender cómo funciona el chip explica de dónde salen sus límites. No son letra chica: son consecuencia directa de que el estudio pregunte por una lista de posiciones en vez de leerlo todo.

Encuentra, pero no descarta

Si una variante conocida tiene su sonda en el chip, el estudio la va a ver. Si la variante es rara, o es privada de tu familia, no hay sonda que la pregunte y el resultado sale negativo igual. Por eso un negativo baja la probabilidad, pero no la lleva a cero.

Lee letras, no cuenta copias

El chip dice qué letra hay en cada posición, no cuántas copias de un gen tenés. Las condiciones que dependen de eso —y algunas importantes dependen— quedan fuera de su alcance, y el informe las nombra en vez de omitirlas.

No es una secuenciación

Secuenciar es leer el genoma letra por letra, sin decidir de antemano qué mirar. Un microarray pregunta por una lista fija de posiciones. Es mucho más económico y más rápido, y esa es la razón de que exista; también es la razón de sus límites.