Métodos de diagnóstico genético de las enfermedades renales hereditarias. El consejo genético
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En genética médica se denominan <span class="elsevierStyleItalic">mutaciones patogénicas</span> a las variantes de secuencia que causan enfermedad, las cuales generalmente se encuentran en una frecuencia inferior al 1% en la población general. En cambio, se denominan <span class="elsevierStyleItalic">polimorfismos</span> o <span class="elsevierStyleItalic">variantes neutras</span> a las variantes de secuencia que <span class="elsevierStyleItalic">per se</span> no son patogénicas y que están presentes en una frecuencia superior al 1% en la población.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Actualmente, el diagnóstico genético es aplicable principalmente a las <span class="elsevierStyleItalic">enfermedades monogénicas</span>, que son aquellas en las que una mutación patogénica en un único gen (de unos 25.000 genes que contiene nuestro genoma) es suficiente para causar la enfermedad. En cambio, las <span class="elsevierStyleItalic">enfermedades poligénicas</span>, también denominadas multifactoriales o complejas, son causadas tanto por factores genéticos, múltiples variantes de secuencia en distintos genes que proporcionan un riesgo genético o predisposición a desarrollar la enfermedad, como por factores ambientales. Estas últimas no se transmiten con los patrones mendelianos clásicos y muestran una agregación familiar mucho menor.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Las enfermedades monogénicas son <span class="elsevierStyleItalic">enfermedades raras</span> o minoritarias, es decir, con una prevalencia menor de 5 casos por cada 10.000 habitantes, mientras que las enfermedades poligénicas son comunes en la población adulta. El patrón de herencia determina el <span class="elsevierStyleItalic">grado de causalidad genética</span> (tabla 1). En las enfermedades monogénicas recesivas existe una estrecha <span class="elsevierStyleItalic">correlación genotipo-fenotipo</span>, lo que indica que el fenotipo de la enfermedad es determinado de forma prácticamente exclusiva por la/s mutación/es patogénica/s en el gen causante (penetrancia completa), con un alto poder predictivo del análisis genético. Las enfermedades recesivas usualmente se manifiestan prenatalmente, en la infancia o adolescencia (p. ej., la poliquistosis renal autosómica recesiva, el síndrome nefrótico córtico-resistente, la nefronoptisis, etc.). Las enfermedades con un patrón de herencia dominante típicamente se manifiestan en el adulto (p. ej., la poliquistosis renal autosómica dominante) y presentan un grado de correlación genotipo-fenotipo más reducido que las recesivas, puesto que en las dominantes puede existir penetrancia incompleta y expresión variable.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">La <span class="elsevierStyleItalic">penetrancia</span> se define como la probabilidad de manifestar un fenotipo cuando se es portador de un genotipo determinado. Si tener un gen mutado es sinónimo de presentar una determinada enfermedad la penetrancia es completa, en cambio, si se puede poseer la mutación y no estar afectado por la enfermedad la penetrancia es incompleta (inferior al 100%). Debe tenerse en cuenta que la penetrancia depende de la edad, así por ejemplo, para la poliquistosis renal autosómica dominante se han establecido unos criterios diagnósticos ecográficos en que el número de quistes depende de la edad del paciente<span class="elsevierStyleSup">1</span>. En general, para enfermedades dominantes la penetrancia es incompleta (al menos hasta cierta edad) mientras que para la mayoría de enfermedades recesivas es completa.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">La <span class="elsevierStyleItalic">expresividad</span> es el grado de expresión de un fenotipo. Se considera que la expresividad es variable cuando la manifestación de un fenotipo varía entre individuos que comparten una misma mutación/es. Esta variabilidad fenotípica puede ser tanto interfamiliar, entre individuos no relacionados, como intrafamiliar, miembros afectados de una misma familia y, por tanto, portadores de la misma mutación pueden presentar fenotipos muy distintos. Cabe destacar que muchas enfermedades presentan una expresividad variable con la edad, de manera que un fenotipo muy leve en la infancia no excluye un desarrollo moderado o grave de la enfermedad. La penetrancia incompleta y la expresividad variable en una enfermedad monogénica pueden explicarse sobre la base de la existencia de genes modificadores de la severidad de la enfermedad y por la influencia de factores ambientales, que modulan el efecto del gen mayor, principal responsable de la enfermedad.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">En las enfermedades poligénicas (p. ej., la hipertensión arterial), la correlación genotipo-fenotipo es muy baja y usualmente sólo puede asignarse un riesgo relativo a una variante genética. Recientemente, determinadas variantes en el gen de un tipo de miosina (<span class="elsevierStyleItalic">MHY9</span>) se han asociado a un riesgo incrementado de dos a cuatro veces de presentar glomeruloesclerosis segmentaria y focal e insuficiencia renal crónica terminal (IRCT) en afroamericanos comparado con europeos<span class="elsevierStyleSup">2</span>. Las enfermedades poligénicas generalmente se manifiestan en los adultos y son mucho más frecuentes que las enfermedades monogénicas. Las variantes genéticas de riesgo de enfermedades poligénicas pueden identificarse en <span class="elsevierStyleItalic">estudios de asociación de genoma completo (GWAS</span>, por sus siglas en inglés <span class="elsevierStyleItalic">Genome-wide association study</span>)<span class="elsevierStyleSup">3</span>. En estos estudios se compara el genoma (ADN completo) de personas con una enfermedad o afección con el genoma de personas sin esa enfermedad o afección. Estos estudios ayudan a identificar los genes implicados en una enfermedad, pero su aplicabilidad clínica está muy lejos de ser una realidad.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">La identificación de genes responsables de enfermedades renales monogénicas ha ofrecido nuevas herramientas para su clasificación y ha permitido situar la genética molecular en la línea central del estudio y diagnóstico de las nefropatías hereditarias<span class="elsevierStyleSup">4-6</span>. Además, la caracterización de las proteínas codificadas por estos genes supone el punto de partida de estudios fisiopatológicos y posibilita el desarrollo de estrategias terapéuticas para estas enfermedades. Otro importante reto es establecer correlaciones entre los aspectos clínicos y genéticos de pacientes afectados por la misma nefropatía hereditaria. El conocimiento de la mutación que causa una enfermedad monogénica representa uno de los ejemplos más importantes de diagnóstico de medicina personalizada, puesto que ser portador de la mutación implica un riesgo de prácticamente el 100% de desarrollar la enfermedad a una edad determinada<span class="elsevierStyleSup">6</span>.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">El resultado de un diagnóstico genético se caracteriza por ser vitalicio, por tener importantes implicaciones para los miembros de una familia y por influir en las decisiones reproductivas. Por ello, es esencial que siempre vaya acompañado del correspondiente consejo genético o asesoramiento genético.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO GENÉTICO-MOLECULAR</span></p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Las metodologías que se utilizan para el diagnóstico genético son muy variadas, permitiendo desde el estudio de cromosomas hasta el análisis del cambio de una base nucleotídica. En el ámbito cromosómico, para el estudio de alteraciones del número y estructura de los 46 cromosomas humanos se realiza un estudio citogenético (cariotipo) y para el estudio de alteraciones cromosómicas más pequeñas, se utiliza la hibridación <span class="elsevierStyleItalic">in situ </span>fluorescente (FISH), la cual incorpora elementos de biología molecular al usar sondas marcadas con fluorocromos. El diagnóstico genético-molecular se puede considerar un análisis a mayor aumento para el que se requieren técnicas que examinan exhaustivamente secuencias específicas de ADN o ARN. Se utilizan para enfermedades en que está descrito el gen responsable o al menos su localización y permiten identificar la mutación patogénica o el haplotipo ligado a la enfermedad.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Para las enfermedades renales monogénicas el diagnóstico genético-molecular se puede realizar mediante dos aproximaciones: <span class="elsevierStyleItalic">1)</span> análisis directo, y <span class="elsevierStyleItalic">2)</span> análisis indirecto (figura 1).</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold"> </span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Análisis directo</span></p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">El análisis directo tiene por objetivo identificar o descartar una mutación patogénica en un determinado gen. Se basa en el análisis específico de la secuencia de nucleótidos de un gen para determinar si es normal o mutada. Es imprescindible, por tanto, saber qué gen debe ser examinado, así como conocer la secuencia de referencia (<span class="elsevierStyleItalic">wild type</span>) de dicho gen. Existen dos tipos de análisis directo: <span class="elsevierStyleItalic">1)</span> confirmación o exclusión de una variante de secuencia conocida (<span class="elsevierStyleItalic">genotipado</span>), y <span class="elsevierStyleItalic">2)</span> análisis completo de la secuencia codificadora de un gen (<span class="elsevierStyleItalic">re-secuenciación o cribado mutacional</span>).</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">El análisis directo es un estudio individual, por lo que puede aplicarse tanto a casos esporádicos (<span class="elsevierStyleItalic">de novo</span>) como familiares. En los casos familiares, el análisis de la secuencia completa del gen únicamente se realiza en el familiar con el diagnóstico clínico certero de la enfermedad (<span class="elsevierStyleItalic">caso índice o probando</span>) o el que tenga mayor sospecha diagnóstica y, si en éste se halla la mutación, en el resto de familiares únicamente se analiza el segmento específico del gen donde se localiza la mutación. El análisis directo de un gen causante de una determinada enfermedad en múltiples pacientes lleva a conocer distintas mutaciones patogénicas que pueden manifestarse con distintos grados de severidad/fenotipos de la enfermedad, por lo que permite establecer o analizar correlaciones genotipo-fenotipo.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Existen distintos métodos para analizar la presencia de mutaciones en un gen. El que se aplique un método u otro dependerá del tipo de mutación y de las características del gen en estudio. Actualmente, la<span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold"> </span>secuenciación del ADN</span> es la técnica más utilizada para el análisis directo y se considera el método de referencia. Las técnicas de secuenciación han avanzado espectacularmente durante los últimos 15 años. Aunque existen distintas estrategias, la mayoría de laboratorios clínicos utilizan la secuenciación basada en el método de Sanger<span class="elsevierStyleSup">7</span>, que usa dideoxinucleótidos trifosfato como terminadores de la cadena de ADN. Generalmente se analiza toda la secuencia del gen que codifica para proteína, es decir, el conjunto de exones. Para ello se requiere una muestra de sangre periférica u otro tejido (mucosa bucal, pelo, piel, etc.) del consultante, a partir de la cual se aísla su ADN genómico. A continuación mediante la <span class="elsevierStyleItalic">reacción en cadena de la polimerasa (PCR</span>, del inglés <span class="elsevierStyleItalic">Polymerase Chain Reaction</span>) se amplifican todos los exones, junto con las secuencias intrónicas flanqueantes de cada exón, que finalmente mediante la reacción de secuenciación son examinados nucleótido a nucleótido. Con esta técnica se encuentra cualquier diferencia con respecto a la secuencia de referencia del gen. Las secuencias de referencia se obtienen de bases de datos públicas como <span class="elsevierStyleItalic">GenBank</span><span class="elsevierStyleSup">8</span> mantenida por el <span class="elsevierStyleItalic">National Center for Biotechnology Information</span> (NCBI). Es importante que las mutaciones sean descritas según la nomenclatura internacional siguiendo las recomendaciones de la <span class="elsevierStyleItalic">Human Genome Variation Society</span> (HGVS)<span class="elsevierStyleSup">9</span>.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Mediante la secuenciación del ADN se encuentran distintos tipos de variantes de secuencia que alteran a un único nucleótido (puntuales) o a unos pocos (tabla 2). Las variantes de secuencia se pueden clasificar como <span class="elsevierStyleItalic">mutaciones claramente patogénicas</span> si trucan la proteína resultante o si alteran las secuencias canónicas de <span class="elsevierStyleItalic">splicing</span> (AG/GT). En este grupo se hallan las mutaciones denominadas <span class="elsevierStyleItalic">sin sentido </span>(<span class="elsevierStyleItalic">nonsense</span>) que originan un codón de <span class="elsevierStyleItalic">stop</span> (UAG, UAA o UGA), que termina prematuramente la traducción produciendo una proteína truncada. También las mutaciones denominadas de <span class="elsevierStyleItalic">cambio de pauta de lectura </span>(<span class="elsevierStyleItalic">frameshift</span>) que implican la inserción o la deleción de uno o varios nucleótidos cuyo número no es un múltiplo de tres, de forma que la pauta de lectura de la secuencia del ARNm (ARN mensajero) queda alterada. El resultado es una proteína truncada, debido a la creación de un codón de <span class="elsevierStyleItalic">stop</span> más adelante. Por último, las mutaciones de <span class="elsevierStyleItalic">splicing</span> que alteran el procesamiento del ARNm en la eliminación de los intrones y unión de los exones. Las mutaciones de <span class="elsevierStyleItalic">splicing</span> pueden producirse en distintas partes de un gen<span class="elsevierStyleSup">10</span>, pero las que se consideran claramente patogénicas son las que modifican las secuencias canónicas <span class="elsevierStyleItalic">donadoras</span> (GT) o <span class="elsevierStyleItalic">aceptadoras</span> (AG) de <span class="elsevierStyleItalic">splicing </span>situadas en los dos nucleótidos iniciales y finales de cada intrón.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Por otro lado, algunas variantes de secuencia<span class="elsevierStyleBold"> </span>tienen una repercusión funcional incierta en la proteína resultante puesto que no alteran su pauta de lectura (<span class="elsevierStyleItalic">in frame</span>). Estos cambios <span class="elsevierStyleItalic">a priori</span> son considerados<span class="elsevierStyleBold"> </span><span class="elsevierStyleItalic">variantes de secuencia no clasificadas (UCVs, unclassified sequence</span><span class="elsevierStyleItalic">variants).</span> En este grupo se incluyen las variantes de cambio de aminoácido denominadas de <span class="elsevierStyleItalic">cambio de sentido (missense)</span>, las deleciones o inserciones de un número de nucleótidos múltiplo de tres y las variantes de secuencia potencialmente implicadas en el <span class="elsevierStyleItalic">splicing</span> pero que no alteran los nucleótidos canónicos (AG/GT). El análisis funcional de estas variantes teóricamente sería la mejor forma de determinar su patogenicidad, no obstante, es una estrategia muy laboriosa que no se puede abordar en un laboratorio de diagnóstico genético. Por ello, se ha optado por utilizar distintas herramientas <span class="elsevierStyleItalic">in silico</span> (figura 2) para evaluar la patogenicidad de estas variantes: <span class="elsevierStyleItalic">1)</span> la búsqueda de datos sobre la variante tanto en la bibliografía como en bases de datos de mutaciones como la <span class="elsevierStyleItalic">Human Gene Mutation Database</span><span class="elsevierStyleSup">11</span><span class="elsevierStyleItalic"> </span>o <span class="elsevierStyleItalic">Locus Specific Mutation Database</span><span class="elsevierStyleSup">12</span> y de polimorfismos como la <span class="elsevierStyleItalic">NCBI</span><span class="elsevierStyleItalic">SNP Database</span><span class="elsevierStyleSup">13</span>; <span class="elsevierStyleItalic">2)</span> el grado de conservación del aminoácido en un alineamiento múltiple de secuencias de proteínas ortólogas (de otras especies)<span class="elsevierStyleSup">14,15</span>;<span class="elsevierStyleItalic"> 3)</span> la diferencia bioquímica y biofísica entre el aminoácido original y el mutado<span class="elsevierStyleSup">16</span>; <span class="elsevierStyleItalic">4)</span> distintos algoritmos <span class="elsevierStyleItalic">in silico</span> que predicen la patogenicidad como <span class="elsevierStyleItalic">Polyphen</span><span class="elsevierStyleSup">17,18</span> y <span class="elsevierStyleItalic">SIFT</span><span class="elsevierStyleSup">19,20</span>; <span class="elsevierStyleItalic">5)</span> la segregación de la variante con la enfermedad en una familia, y <span class="elsevierStyleItalic">6)</span> el análisis de cromosomas control. Recientemente, para distintos genes implicados en enfermedades renales hereditarias como <span class="elsevierStyleItalic">PKD1</span>, <span class="elsevierStyleItalic">PKD2, PKHD1</span><span class="elsevierStyleSup">21,22</span>, <span class="elsevierStyleItalic">NPHS1</span>, <span class="elsevierStyleItalic">NPHS2</span> y <span class="elsevierStyleItalic">TRPC6</span><span class="elsevierStyleSup">23-25 </span>se ha descrito un sistema de puntuación para cada uno de los parámetros mencionados que permite clasificar la variante <span class="elsevierStyleItalic">a priori no clasificada</span> como:<span class="elsevierStyleItalic"> 1)</span> muy probablemente patogénica;<span class="elsevierStyleItalic"> 2)</span> probablemente patogénica; <span class="elsevierStyleItalic">3)</span> variante de efecto indeterminado, y <span class="elsevierStyleItalic">4)</span> probablemente neutra.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Si después de este análisis la variante se clasifica como <span class="elsevierStyleItalic">muy probablemente patogénica </span>se considera que es la mutación causante de la enfermedad, en cambio, si se clasifica como <span class="elsevierStyleItalic">probablemente patogénica</span> o <span class="elsevierStyleItalic">con efecto indeterminado</span> se considera como «variante de significado clínico incierto». Por último, las variantes que se clasifican como <span class="elsevierStyleItalic">probablemente neutra</span> se consideran polimorfismos.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Para la confirmación o exclusión de una variante de secuencia conocida también se pueden utilizar otras técnicas más económicas que la secuenciación del ADN como la digestión del ADN con enzimas de restricción, análisis de conformación de la cadena simple (SSCP), análisis del heterodúplex (HD), electroforesis en gradientes de geles desnaturalizantes (DGGE), cromatografia líquida de alta resolución desnaturalizante (DHPLC) o <span class="elsevierStyleItalic">high resolution meelting</span> (HRM). Para genes de gran tamaño con múltiples exones que se expresen en algún tejido fácilmente accesible (sangre, cabello, etc.) se pueden utilizar técnicas en las que el material de partida es el ARN que al no tener intrones permite amplificar múltiples exones en una única PCR posibilitando un análisis más rápido de la región codificadora. Esta estrategia se utiliza en algunos laboratorios para el diagnóstico directo del síndrome de Alport ligado al cromosoma X<span class="elsevierStyleSup">26</span>.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Otro tipo de mutaciones claramente patogénicas que no pueden ser detectadas mediante secuenciación son las <span class="elsevierStyleItalic">deleciones y duplicaciones grandes</span> que implican a un exón entero, a múltiples exones o a un gen completo. Para identificar este tipo de mutaciones se realiza un análisis de número de copia. Una de las técnicas más utilizadas en los últimos años es la amplificación dependiente de ligación de múltiples sondas (<span class="elsevierStyleItalic">multiplex ligation-dependent </span>probe<span class="elsevierStyleItalic"> amplification,</span> MLPA)<span class="elsevierStyleSup">27</span>. Para enfermedades renales, esta técnica ha sido empleada para detectar grandes deleciones intragénicas en el gen <span class="elsevierStyleItalic">LMX1B</span> causante del síndrome de Nail Patella<span class="elsevierStyleSup">28</span> y en los genes <span class="elsevierStyleItalic">SLC3A1</span> y <span class="elsevierStyleItalic">SLC7A9,</span> responsables de la cistinuria<span class="elsevierStyleSup">29</span>. También pueden detectarse estas deleciones e inserciones con PCR cuantitativa a tiempo real, PCR de amplio rango, <span class="elsevierStyleItalic">Southern blot o </span>estudios de perdidas de heterozigosidad (LOH). Para identificar deleciones e inserciones mayores (de 40 kb a varias Mb) se utilizan electroforesis en campos pulsantes (PFGE) e hibridación <span class="elsevierStyleItalic">in situ</span> fluorescente (FISH).</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Además de la dificultad de distinguir una mutación patogénica de un polimorfismo para las variantes de secuencia que no truncan la proteína, otra importante limitación del análisis directo es que su sensibilidad es siempre inferior al 100%, es decir, que no es posible detectar todas las mutaciones patogénicas. Esto implica que un análisis directo negativo no permite descartar el diagnóstico de la enfermedad. Existen varias posibles explicaciones para un resultado falso negativo: <span class="elsevierStyleItalic">a)</span> que la mutación no pueda ser detectada con la técnica que se ha utilizado (p. ej., una gran deleción si se está secuenciando el gen); <span class="elsevierStyleItalic">b)</span> que la mutación se encuentre en una región no analizada (p. ej., un intrón o una región reguladora), y <span class="elsevierStyleItalic">c)</span> que la mutación se encuentre en otro gen<span class="elsevierStyleSup">5</span>. Esta última posibilidad es muy probable para enfermedades con elevada <span class="elsevierStyleItalic">heterogeneidad genética</span>, es decir, que la enfermedad puede estar causada por mutaciones en diferentes genes de manera independiente<span class="elsevierStyleBold">, </span>como la nefronoptisis para la que hasta el momento se han identificado 9 genes que pueden causar la enfermedad, pero que con el análisis de los 9 genes no se detecta ninguna mutación en un 70% de los casos<span class="elsevierStyleSup">30</span>.</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold"> </span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Análisis indirecto</span></p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Históricamente, el <span class="elsevierStyleItalic">análisis de ligamiento</span> fue el primer tipo de diagnóstico genético-molecular ampliamente usado para el estudio de las enfermedades hereditarias. Se trata de un estudio genético familiar que se basa en el <span class="elsevierStyleItalic">análisis de haplotipos</span>. Un <span class="elsevierStyleItalic">haplotipo</span> es la combinación de alelos (siendo un<span class="elsevierStyleItalic"><span class="elsevierStyleBold"> </span>alelo </span>cada una de las variantes alternativas de un mismo gen en una posición concreta<span class="elsevierStyleItalic"> [locus]</span> o de un marcador particular en un cromosoma) de distintos marcadores polimórficos localizados en un mismo segmento cromosómico que se heredan juntos. El análisis de ligamiento<span class="elsevierStyleBold"> </span>estudia en una familia cómo segregan los haplotipos de la región cromosómica en la que se localiza el gen causante e identifica el <span class="elsevierStyleItalic">haplotipo de riesgo</span> ligado a la enfermedad. Se trata de un análisis indirecto puesto que no identifica la mutación patogénica sino que compara los haplotipos de los distintos familiares para hallar el haplotipo de riesgo, aquel que comparten todos los afectados y que no posee ninguno de los familiares sanos.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Los marcadores genéticos más utilizados en el análisis de ligamiento son los <span class="elsevierStyleItalic">microsatélites o short tandem repeats (STRs)</span>, que consisten en secuencias cortas, generalmente de 2 a 5 nucleótidos, que se repiten en tándem un número de veces variable según el individuo. Por ejemplo, el microsatélite «C-A-T-A» puede presentarse tres veces en un individuo (•••CATACATACATA•••), y cinco veces en otro (•••CATACATACATACATACATA•••). Estos marcadores son altamente informativos, ya que presentan un gran número de alelos, siendo muy elevada la probabilidad de encontrar dos alelos diferentes (heterocigosidad) en el mismo individuo. También se pueden utilizar polimorfismos de un solo nucleótido o <span class="elsevierStyleItalic">SNPs </span>(<span class="elsevierStyleItalic">Single Nucleotide Polymorphisms</span>) que son mucho más abundantes en el genoma que los microsatélites pero son menos informativos ya que generalmente sólo presentan dos alelos.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Técnicamente, el análisis indirecto se puede considerar mucho más rápido, sencillo y económico que el análisis directo. El gran inconveniente del diagnóstico indirecto es que sólo se puede aplicar a los casos familiares siendo necesaria la participación en el estudio de múltiples familiares para los que es imprescindible conocer si están afectados o no. Además, es imperativo que alguno de los miembros de la familia tenga un diagnóstico clínico 100% certero de la enfermedad (probando o caso índice). Si no existe un diagnóstico clínico seguro no se podrá aplicar esta aproximación indirecta. Es importante destacar que para las enfermedades monogénicas con heterogeneidad genética debe realizarse el análisis de ligamiento a todos los posibles genes causantes. En este caso, el estudio sólo será informativo si se confirma el ligamiento a un gen y se descarta el ligamiento al otro u otros genes que pueden causar la enfermedad. Además, distintos factores como la recombinación genética, la baja informatividad de los marcadores genéticos, la heterogeneidad genética, el mosaicismo, la no paternidad y otros pueden complicar este análisis e incluso en ocasiones imposibilitan la obtención resultados concluyentes. Todo esto indica que se debe ser muy cauto con este tipo de aproximación diagnóstica.</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold"> </span></p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">APLICACIONES DEL DIAGNÓSTICO GENÉTICO</span></p><p class="elsevierStylePara">Las principales aplicaciones clínicas del diagnóstico genético son el diagnóstico prenatal, preimplantacional y presintomático, la confirmación diagnóstica y el estudio de portadores.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">El <span class="elsevierStyleItalic">diagnóstico genético prenatal</span> consiste en un análisis genético del feto para determinar si presenta la mutación o mutaciones que causan la enfermedad en su familia. Es imprescindible que la familia haya realizado un estudio genético previo al embarazo en el que se haya identificado la mutación o mutaciones que causan la enfermedad o los haplotipos ligados a la enfermedad en su familia. Generalmente el análisis genético fetal se realiza a partir de una biopsia de vellosidades coriónicas que se obtiene entre las semanas 10-12 del embarazo. El diagnóstico prenatal normalmente se solicita en enfermedades muy graves con un patrón de herencia autosómico recesivo como la poliquistosis renal autosómica recesiva o el síndrome nefrótico congénito. En cambio, para enfermedades autosómicas dominantes con inicio en el adulto la demanda es muy baja. Una cuestión que el especialista debe explicar con claridad a los familiares, es que la solicitud de un estudio prenatal implica una determinación clara de interrupción voluntaria del embarazo en caso de que el feto esté afectado, puesto que se trata de un prueba invasiva con un riesgo de aborto del 0,5-2%.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">El <span class="elsevierStyleItalic">diagnóstico genético preimplantacional</span> (DGP) combina las técnicas de reproducción asistida con el diagnóstico genético de los embriones cultivados <span class="elsevierStyleItalic">in vitro</span> y permite la selección de los embriones libres de una determinada alteración genética para su transferencia en el útero materno. Es imprescindible que la familia haya realizado un estudio genético previo en el que se haya identificado la mutación/es que causan la enfermedad o los haplotipos ligados a la enfermedad en su familia. Antes de iniciar el proceso la pareja debe superar un estudio de la aptitud (ginecológico y andrológico) para técnicas de reproducción asistida y, por otro lado, debe realizarse un estudio de informatividad que consiste en la adecuación de las técnicas para detectar el defecto genético en una única célula con una fiabilidad que supere el 90%. Superados estos pasos se inicia la reproducción asistida y cuando los embriones obtenidos se encuentran en un estadio de 6-8 células son biopsiados para la obtención de uno o dos blastómeros. Estos blastómeros son analizados genéticamente y se seleccionan los embriones que no son portadores de la anomalía genética y sólo éstos son transferidos al útero materno, asegurando una descendencia sana. No obstante, dado que los errores técnicos asociados al análisis de una única célula no son menospreciables, la <span class="elsevierStyleItalic">European Society of Human Reproduction and Embriology</span> (ESHRE) recomienda la realización de un diagnóstico prenatal del feto.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">El <span class="elsevierStyleItalic">diagnóstico presintomático</span> ofrece gran interés como diagnóstico precoz en aquellas situaciones susceptibles de la aplicación de tratamientos preventivos, disminución de riesgos, modificación de hábitos de vida, etc.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">La <span class="elsevierStyleItalic">confirmación diagnóstica </span>que generalmente se solicita en los casos en que existe una sospecha clínica a pesar de no cumplirse los criterios diagnósticos de ésta.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">El <span class="elsevierStyleItalic">estudio de portadores</span> que determina el riesgo de tener un hijo afectado por una enfermedad autosómica recesiva o ligada al cromosoma X. Es aplicable en familias en las que se haya identificado la mutación responsable de la enfermedad o en las que se conozca cuál es el haplotipo de riesgo ligado a la enfermedad. También se puede realizar en el caso de tratarse de enfermedades causadas por genes con poca variabilidad mutacional o con un número limitado de mutaciones recurrentes. El resultado de un estudio de portadores puede conllevar un futuro diagnóstico prenatal o preimplantacional y, por tanto, tiene importantes implicaciones en las decisiones reproductivas.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">CONSEJO GENÉTICO</span></p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">El consejo o asesoramiento genético es una de las aplicaciones más importantes de la genética humana. Se trata de un <span class="elsevierStyleItalic">proceso de comunicación</span> mediante el cual, un profesional especializado asesora al paciente y/o a la familia que padecen una enfermedad genética, ofreciéndoles información sobre la enfermedad, riesgo de padecerla o transmitirla, prevenirla o tratarla y les ofrece una guía para tomar sus propias decisiones de una forma autónoma, no dirigida.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">El consejo genético tiene, por tanto, tres etapas principales: establecimiento de un diagnóstico preciso, cálculo de riesgo y transmisión de la información (figura 3)<span class="elsevierStyleSup">31</span>.</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold"> </span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Diagnóstico de enfermedades genéticas</span></p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">El establecimiento de un diagnóstico preciso es clave para una correcta estimación de los riesgos de recurrencia. El diagnóstico de una enfermedad genética requiere, al igual que el de cualquier otra enfermedad, una correcta exploración física y anamnesis, siendo particularmente importante la evaluación de los antecedentes familiares y la posible consanguinidad. Es necesaria la realización de un árbol genealógico completo utilizando los símbolos convencionales<span class="elsevierStyleSup">32</span>, lo que permitirá que cualquier otro especialista interprete correctamente la información. Es importante determinar de forma precisa el estado de «afectado», «sano», «portador» o «en riesgo» de cada familiar, siendo a veces necesario para ello realizar exploraciones dirigidas a algunos miembros de la familia. Estas exploraciones son especialmente necesarias en enfermedades con expresividad variable. En algunos casos será necesario realizar un estudio genético.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">En la interpretación de los resultados de un análisis genético es fundamental la experiencia de un genetista y/o de un clínico con conocimientos de genética, puesto que es necesario conocer la diferencia entre una mutación patogénica y un polimorfismo o las variaciones en expresión o penetrancia de una determinada enfermedad.</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold"> </span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Cálculo de riesgo</span></p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">Una vez establecido el diagnóstico de la enfermedad hereditaria es posible el cálculo de riesgo de recurrencia o la probabilidad de estar afectado.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">En las enfermedades poligénicas en las que la genética juega un papel en la etiología, pero que no se heredan de manera simple, generalmente se proporciona un <span class="elsevierStyleItalic">riesgo empírico</span> basado en los datos poblacionales observados que puede variar según la zona o ante la presencia de otro familiar afectado en la familia. En estas enfermedades el cálculo preciso del riesgo de recurrencia es complejo pero afortunadamente es bajo.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">En cambio, para las enfermedades monogénicas el riesgo de recurrencia es elevado. Se puede estimar un <span class="elsevierStyleItalic">riesgo a priori</span> en base al patrón de herencia de la enfermedad (<span class="elsevierStyleItalic">riesgo mendeliano</span>): 50% para un paciente afectado de una enfermedad autosómica dominante, 25% para una pareja de portadores de una enfermedad autosómica recesiva, mientras que para una enfermedad ligada al cromosoma X, se debe distinguir entre una mujer portadora cuyo riesgo de recurrencia es del 50% y un hombre afectado cuyas hijas serán todas portadoras y ninguno de su hijos hombres se verá afectado. Este riesgo <span class="elsevierStyleItalic">a priori</span> se puede modificar para obtener una estimación más precisa considerando la <span class="elsevierStyleItalic">probabilidad condicional</span>, es decir, combinando información de distintas fuentes como la edad a la que comienza a manifestarse la enfermedad, si alguno de sus hijos está o no afectado, el resultado de un análisis genético o la penetrancia, si es incompleta. A partir del conocimiento de las probabilidades previa y condicional es posible calcular el<span class="elsevierStyleBold"><span class="elsevierStyleItalic"> </span></span><span class="elsevierStyleItalic">riesgo modificado</span><span class="elsevierStyleItalic">o riesgo a posteriori,</span> que es la probabilidad conjunta de estar afectado (o de ser portador) dividida por la probabilidad conjunta de no estar afectado más la probabilidad conjunta de estar afectado. Este método para calcular probabilidades se basa en el <span class="elsevierStyleItalic">teorema de Bayes</span> (1763) y está explicado con gran claridad y con ejemplos en la revisión de Ogino y Wilson<span class="elsevierStyleSup">33</span>.</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold"> </span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">Transmisión de la información</span></p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">El genetista o especialista clínico debe informar al paciente y/o familiar sobre las características clínicas de la enfermedad, el curso probable de ésta y los tratamientos disponibles, así como ayudarle a comprender el resultado de un análisis genético, en caso de que se haya realizado. Si se trata de una enfermedad monogénica debe explicarle el patrón con el que se hereda la enfermedad, el riesgo de recurrencia y la probabilidad de estar afectado o de ser portador. Si el paciente o familiar se encuentra en edad reproductiva es muy importante plantearle las alternativas al riesgo de recurrencia. Estas opciones reproductivas incluyen el diagnóstico prenatal, el diagnóstico genético preimplantacional, así como la posibilidad de no realizar ningún tipo de intervención o bien de recurrir a donantes de semen u óvulos o a la adopción, explicándole en qué consiste cada una de estas posibilidades.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">La transmisión de esta información debe ser lo más clara y objetiva posible, evitando tecnicismos y favoreciendo la elección individual según la percepción personal del riesgo, los objetivos y valores. El resultado de un estudio genético se debe dar por escrito puesto que, como se ha comentado, tiene validez para toda la vida y el paciente podrá entregarlo a distintos especialistas. También es importante dar al paciente información por escrito sobre su enfermedad para que pueda releerla, dándole la oportunidad de una nueva consulta para plantear nuevas dudas.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">En caso de que exista alguna asociación de afectados como la asociación para la información y la investigación de enfermedades renales genéticas España (AIRG-E)<span class="elsevierStyleSup">34</span>, es conveniente informar de su existencia. En algunos casos puede estar indicada la ayuda psicológica, puesto que cada paciente y cada familia tienen un proceso diferente a la hora de aceptar el diagnóstico y sus repercusiones.</p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold"> </span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold"> </span></p><p class="elsevierStylePara"><span class="elsevierStyleBold">PUNTOS CLAVE</span></p><p class="elsevierStylePara">1. El uso de análisis genéticos con fines diagnósticos está siendo integrado a la rutina asistencial de forma exponencial en los últimos años, por lo que es importante que los clínicos se familiaricen con las aproximaciones técnicas y las implicaciones éticas de estos métodos.</p><p class="elsevierStylePara">2. Actualmente, el diagnóstico genético es aplicable principalmente a las enfermedades monogénicas y se realiza mayoritariamente mediante secuenciación del gen causante (diagnóstico directo) o mediante análisis de ligamiento (diagnóstico indirecto).</p><p class="elsevierStylePara">3. El diagnóstico directo tiene dos limitaciones principales: <span class="elsevierStyleItalic">a)</span> la dificultad de determinar la patogeneidad/neutralidad de las variantes de secuencia que no truncan la proteína resultante, y <span class="elsevierStyleItalic">b)</span> que un resultado negativo no permite descartar el diagnóstico de la enfermedad.</p><p class="elsevierStylePara">4. El diagnóstico indirecto sólo se puede aplicar a los casos familiares siendo necesaria la participación en el estudio de múltiples familiares para los que es imprescindible conocer si están afectados o no.</p><p class="elsevierStylePara">5. El resultado de un diagnóstico genético se caracteriza por ser vitalicio, por tener importantes implicaciones para los miembros de una familia y por influir en las decisiones reproductivas. Por ello, es esencial que siempre vaya acompañado del correspondiente consejo genético o asesoramiento genético.</p><p class="elsevierStylePara"> </p><p class="elsevierStylePara">6. El consejo genético es un proceso de comunicación que incluye tres fases: establecimiento de un diagnóstico preciso, cálculo de riesgo y transmisión de la información.</p><p class="elsevierStylePara">7. Las principales aplicaciones clínicas del diagnóstico genético son el diagnóstico prenatal, preimplantacional y presintomático, la confirmación diagnóstica y el estudio de portadores.</p><p class="elsevierStylePara"><a href="10890_18107_14786_es_10890_18717_14786_es_tema_2_figura1.ppt" class="elsevierStyleCrossRefs">10890_18107_14786_es_10890_18717_14786_es_tema_2_figura1.ppt</a></p><p class="elsevierStylePara">Figura 1. Diagnóstico genético prenatal de una familia con poliquistosis renal autosómica recesiva. </p><p class="elsevierStylePara"><a href="10890_18107_14787_es_10890_18717_14787_es_tema_2_figura2.ppt" class="elsevierStyleCrossRefs">10890_18107_14787_es_10890_18717_14787_es_tema_2_figura2.ppt</a></p><p class="elsevierStylePara">Figura 2. Herramientas in silico para evaluar la patogenicidad de las variantes de secuencia no clasificadas.</p><p class="elsevierStylePara"><a href="10890_16025_14788_es_10890_18107_14788_es_10890_18717_14788_es_tema_2_figura3.ppt" class="elsevierStyleCrossRefs">10890_16025_14788_es_10890_18107_14788_es_10890_18717_14788_es_tema_2_figura3.ppt</a></p><p class="elsevierStylePara">Figura 3. Algoritmo del consejo genético.</p><p class="elsevierStylePara"><a href="10890_18107_14791_es_10890_18717_14791_es_tema_2a_t1.doc" class="elsevierStyleCrossRefs">10890_18107_14791_es_10890_18717_14791_es_tema_2a_t1.doc</a></p><p class="elsevierStylePara">Tabla 1. Principales características de las enfermedades genéticas monogénicas y poligénicas</p><p class="elsevierStylePara"><a href="10890_16025_14793_es_10890_18107_14793_es_10890_18717_14793_es_tema_2a_t2.doc" class="elsevierStyleCrossRefs">10890_16025_14793_es_10890_18107_14793_es_10890_18717_14793_es_tema_2a_t2.doc</a></p><p class="elsevierStylePara">Tabla 2. Clasificación de las variantes de secuencia del ADN</p>" "tienePdf" => false "multimedia" => array:5 [ 0 => array:8 [ "identificador" => "mmc1" "etiqueta" => "Fig. 1" "tipo" => "MULTIMEDIAECOMPONENTE" "mostrarFloat" => true "mostrarDisplay" => false "copyright" => "Elsevier España" "Ecomponente" => array:2 [ "fichero" => "10890_18107_14786_es_10890_18717_14786_es_tema_2_figura1.ppt" "ficheroTamanyo" => 213504 ] "descripcion" => array:1 [ "es" => "Diagnóstico genético prenatal de una familia con poliquistosis renal autosómica recesiva. 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