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Revista chilena de pediatría

versión impresa ISSN 0370-4106

Rev. chil. pediatr. vol.89 no.2 Santiago abr. 2018

http://dx.doi.org/10.4067/S0370-41062018000200163 

EDITORIAL

Diagnóstico en medicina en la era de las "omicas"

Diagnostics in medicine in the "omics" era

Mauricio J. Farfána  b 

Juan Pablo Torresa 

a Departamento de Pediatría y Cirugía Infantil, Campus Oriente, Facultad de Medicina, Universidad de Chile Chile

b Hospital Dr. Luis Calvo Mackenna Chile

Mauricio J. Farfán Juan Pablo Torres

El diagnóstico de laboratorio está en constante desarrollo. El conocimiento generado por las ciencias básicas, los desafios clínicos y el desarrollo de nuevas tecnologías, han confluido en un incremento signi ficativo de técnicas de diagnóstico mas rápidas, sen sibles y específicas, lo que ha llevado a plantear una aproximación mas personalizada de las patologias, denominada como medicina de precisión. De forma general, la medicina de precisión integra los datos clí nicos, anatomopatológicos y moleculares con el fin de seleccionar el tratamiento adaptado al perfil bio lógico de un individuo. El desarrollo de las tecnolo gías "omicas" , definidas por la naturaleza de las mo léculas que son producidas por una células, tejido u organismo han demostrado avances promisorios para el diagnóstico, manejo y pronóstico de diversas enfer medades, proyectándose como un pilar fundamental en la implementación de la medicina de precisión. La detección de genes (genómica), ARN (transcriptómica), proteínas (proteómica) y los metabolitos (metabolómica) en una muestra, ha llevado al diagnóstico molecular a un nivel de especialización extraordinario que lentamente se ha ido integrado a la práctica clíni ca. Sin embargo, es importante conocer sus alcances, limitaciones y los desafíos en su implementación para el manejo de los pacientes.

Genómica

La genómica, definida por el estudio del genoma de un individuo ha sido la tecnología "omica" de mayor desarrollo. El acceso a técnicas de secuenciación masi va de alto rendimiento y bajo costo ha tenido un gran impacto en el diagnóstico de patologías, especialmente el cáncer. Hoy en día numerosos centros y compañías ofrecen servicios de secuenciación de ADN como herramienta diagnóstica o de seguimiento de neoplasias como cáncer de mama, próstata, leucemias, por nombrar algunos. Estos servicios van acompañados de información para el clínico sobre los hallazgos encon trados de forma de guiar el manejo de la neoplasia. Si bien el desarrollo de técnicas de diagnóstico molecular como la reacción de polimerasa en cadena en tiempo real (RPC-TR) permiten la detección de mutaciones genéticas asociadas a algunas neoplasia, la genómica ofrece una cobertura mas amplia, incluyendo todas las mutaciones posibles incluidas las mas comunes, lo que abre un horizonte para neoplasias que sin diagnosticadas 1.

Otra de las áreas donde la genómica ha tenido un impacto significativo es el estudio de la microbiota. El uso de técnicas de secuenciación masiva ha mostrado ser una herramienta tremendamente útil para determinar los microorganismos que componen un sitio anatómico particular. Hoy en día numerosas patolo gías se han asociado a cambios en la microbiota, lo que ha llevado a plantear su uso como en la medicina de precisión como una herramienta de diagnóstico para determinar estos cambios 2. Recientemente, en nuestro país ya se han ido generando líneas de investigación relacionadas al estudio de la microbiota intestinal en niños con diarrea (FONDECYT Regular 1160426) 3 y la microbiota respiratoria en niños inmunocomprometidos con infecciones respiratorias virales (FONDECYT Regular 1171795), entre otras.

El diagnóstico de infecciones de manera ultra rápi da a través de secuenciación masiva también ha sido un área de desarrollo emergente, permitiendo la detección de patógenos habituales e inhabituales en muestras clí nicas, en un tiempo incluso menor a las 24 h 4.

Transcriptómica

Para que una proteínas se produzca, es necesario que el gen que la codifica se exprese, mediante un ARN mensajero (ARNm) que actúa como una molécula puente entre el gen y la proteína. En este sentido, la cuantificación de la expresión génica es una manera indirecta de determinar la expresión de un gen en par ticular. La transcriptómica se define como la detección y/o cuantificación de los ARN en una célula u orga nismo, que refleja los genes que activamente se están expresados en un momento determinado. El uso de técnicas de PCR-TR, microarreglos y secuenciación de ARN (RNA-seq) son las técnicas que más utilizadas, siendo alguna de ellas utilizadas hoy en día en la prac tica clínica, principalmente para el diagnóstico y mo-nitorización de cáncer 5, así como para el diagnóstico de infecciones virales y bacterianas en niños 6. En Chile, se han comunicado estudios transcripcionales en niños con infección persistente por Helicobaterpylori, permi tiendo el estudio de potenciales genes asociados a ma yor severidad de la infección y su posible asociación con el desarrollo de cáncer en años posteriores 7.

Otra de las aplicaciones de la transcriptómica se encuentra la detección de virus ARN. Debido a la alta tasa de mutaciones de estos microorganismos (virus influenza) o su elevada mortalidad (virus ébola), la transcriptómica ofrece una alternativa donde los test diagnósticos moleculares clásicos no son lo suficien temente específicos o aún no han sido desarrollados 8.

Proteómica

El proteoma se ha definido como el set de proteínas presentes en una célula, tejido y organismo. La proteómica tiene como objetivo caracterizar las proteínas presentes como origen o consecuencia de una patolo gía. Si bien existen numerosos marcadores proteicos asociados al desarrollo y progresión de enfermedades, la proteómica ofrece la posibilidad de analizar una ma yor cantidad de proteínas e identificar nuevos biomarcadores. Las técnica de espectrometría de masas, en sus diferentes versiones, han sido relevantes en la identifi cación de nuevos biomarcadores para el diagnóstico y predicción de riesgo en cáncer y enfermedades cardia cas y neurodegenerativas 9,10,11.

Actualmente, una de las técnicas de mayor impacto en clínica es la aplicación de MALDI-TOF en el diag nóstico microbiológico. La capacidad de identificar un microorganismo en una colonia en un par de minutos ha optimizado el diagnóstico microbiológico clásico, llevándolo a una nueva era 12.

Metabolómica

Los metabolitos se definen como los productos de reacciones bioquímicas que tiene a lugar en el orga nismo. A diferencias de las otras tecnología "omicas", la naturaleza de las moléculas que se analizan en los estudios de metabolómica son mas complejas, encon trándose lípidos, carbohidratos, proteínas, glicoproteínas, entre otras. Debido a que el metaboloma es la consecuencia de los cambios expresión de genes y actividad de las proteínas que codifican, los cambios en el metaboloma dan información relevante sobre los procesos bioquímicos que ocurren en una patología determinada. Nuevamente, es en el cáncer donde el uso de la metabolómica ha entregado resultados sobre metabolitos con el potencial de ser utilizados como biomarcadores para el diagnóstico, monitorización y respuesta al tratamiento. Por ejemplo, en la búsque da de metabolitos que permitan discriminar pacien tes con cáncer de mama, los análisis de metabolómica en saliva permitieron detectar que la razón de polia-minas presentes permite discriminar entre pacientes con cáncer e individuos sanos 13. Ejemplos como éste, permiten proyectar el uso de la metabolómica como una herramienta con alto potencial en en la practica clínica.

Las tecnologías "omicas" han mostrado ser tre mendamente útiles en la generación de nuevo conoci miento en medicina, permitiendo el desarrollo aún in cipiente de una medicina cada vez más personalizada, sin embargo, su aplicación en la practica clínica aún es limitada. La mayoría de estas técnicas requieren de una infraestructura y equipamiento de alto nivel. Sin embargo, el aumento de aplicaciones y el impacto en el diagnostico y manejo de patologías, ha hecho que estas tecnologías sea mas accesibles. Uno de los puntos cla ves en su implementación como herramienta diagnóstica es el desarrollo de unidades de bioinformática en los centros de salud, apoyando directamente al clínico en la interpretación de los resultados. Considerando la importancia de las técnicas "omicas" en medicina, es importante conocer este tipo de técnicas y sus aplica ciones, ya que su implementación en la practica clínica, como parte de la medicina de precisión, ya es una rea lidad y posiblemente tendrá un desarrollo exponencial en los próximos años.

Financiación

Financiado por FONDECYT Regular 1160426 (MJF) 1171795 (JPT).

Conflicto de intereses

Los autores declaran no tener ningún conflicto de in tereses.

Referencias

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Correspondencia: Mauricio J. Farfán mauriciofarfan4@gmail.com

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