Nueva técnica revela los primeros signos de mutaciones genéticas

Las mutaciones son alteraciones en las "letras" moleculares que constituyen el código del ADN, que sirve como modelo para todas las células vivas. Si bien algunos de estos cambios pueden ser intrascendentes, otros pueden provocar enfermedades graves, incluido el cáncer. Ahora, un nuevo estudio ha introducido una técnica innovadora que puede identificar con precisión los primeros cambios moleculares en el código del ADN que preceden a las mutaciones. Este nuevo método podría mejorar nuestra comprensión de las causas fundamentales de las mutaciones en células tanto sanas como cancerosas, así como de cómo los cambios genéticos se acumulan naturalmente en las células humanas a medida que los individuos envejecen.

La técnica, conocida como HiDEF-seq (Hairpin Duplex Enhanced Fidelity Sequencing), fue desarrollada por investigadores de NYU Langone Health (Nueva York, NY, EUA), junto con colaboradores de América del Norte y Dinamarca. Se centra en resolver las etapas iniciales de la mutación que se produce en el ADN. El ADN consta de dos cadenas, cada una formada por letras o bases moleculares: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). Las bases de una cadena se emparejan específicamente con las de la otra, con A emparejando con T y G con C, lo que garantiza que el código de ADN se replique con precisión y se transmita de una generación de células a la siguiente. Cabe destacar que las mutaciones son alteraciones que aparecen en el ADN de ambas cadenas; por ejemplo, un par de bases G y C podría mutar en un par de bases A y T.

Sin embargo, los investigadores señalan que la mayoría de las mutaciones se originan a partir de cambios que ocurren en solo una de las cadenas de ADN, como un par de bases G y T no coincidentes. Estos cambios en una sola hebra, que los métodos de prueba anteriores no podían identificar con precisión, pueden ocurrir cuando una hebra de ADN se copia incorrectamente durante la división celular o cuando una hebra se daña por el calor o las sustancias químicas del cuerpo. Si la célula no repara estos cambios en el ADN de una sola hebra, pueden fijarse y evolucionar hacia mutaciones permanentes de doble hebra. La técnica HiDEF-seq ha demostrado una precisión excepcional en la detección de mutaciones de doble hebra, con una tasa de error estimada de sólo uno de cada 100 billones de pares de bases analizados. Es importante destacar que HiDEF-seq puede detectar cambios en el código del ADN mientras todavía están presentes en una sola de las cadenas de ADN antes de que se conviertan en mutaciones permanentes de doble cadena.

"Nuestra nueva técnica de secuenciación HiDEF-seq nos permite ver las huellas dactilares más tempranas de los cambios moleculares en el ADN cuando los cambios se producen sólo en hebras individuales de ADN", dijo el autor principal del estudio, Gilad Evrony, MD, PhD, miembro principal del Centro de Genética y Genómica en la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York. "Nuestro estudio sienta las bases para utilizar la técnica HiDEF-seq en experimentos futuros para transformar nuestra comprensión de cómo surgen los daños y las mutaciones en el ADN. Nuestro objetivo a largo plazo es utilizar HiDEF-seq para crear un catálogo completo de patrones de daños y discordancias de ADN de una sola hebra que ayudarán a explicar los patrones de mutación de doble hebra conocidos. En el futuro, esperamos combinar el perfil de las lesiones de ADN de una sola hebra, obtenidas de HiDEF-seq, con las mutaciones de doble hebra resultantes de las lesiones para comprender y monitorear mejor los efectos cotidianos en el ADN debido a las exposiciones ambientales". El estudio fue publicado en la revista Nature el 12 de junio de 2024.

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Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York

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