La haplotipificación genética preimplantacional ( PGH ) es un método clínico de diagnóstico genético preimplantacional (PGD) que se utiliza para determinar la presencia de trastornos de un solo gen en la descendencia. La PGH proporciona un método más factible de localización de genes que los experimentos de asociación de todo el genoma, que son costosos y requieren mucho tiempo. [1]
La PGH difiere de los métodos comunes de PGD, como la hibridación in situ con fluorescencia (FISH) y la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), por dos razones principales. En primer lugar, en lugar de centrarse en la composición genética de un embrión, la PGH compara el genoma de los miembros afectados y no afectados de generaciones anteriores. Este examen de la variación generacional permite identificar un haplotipo de marcadores genéticos estadísticamente asociados con la enfermedad en cuestión, en lugar de buscar simplemente una mutación. La PGH se utiliza a menudo para reforzar otros métodos de pruebas genéticas y se considera más precisa que ciertos métodos de PGD más comunes porque se ha descubierto que reduce el riesgo de diagnósticos erróneos. Los estudios han descubierto que los diagnósticos erróneos debidos a la pérdida de alelos (ADO), una de las causas más comunes de error de interpretación, pueden eliminarse casi por completo mediante el uso de la PGH. [2] Además, en el caso de la mutación debida a la translocación, la PGH puede detectar la anomalía cromosómica en toda su extensión al diferenciar entre embriones que llevan formas equilibradas de una translocación frente a los que llevan los cromosomas normales homólogos . [3] Esto es una ventaja porque los métodos de PGD como FISH pueden revelar si un embrión expresará la diferencia fenotípica, pero no si un embrión puede ser portador. [4] En 2015, se utilizó PGH junto con un proceso de amplificación del genoma completo (WGA) no solo para diagnosticar enfermedades, sino también para distinguir los errores de segregación meiótica de los mitóticos. [5]
Desde su invención, se están realizando estudios continuamente para intentar utilizar y mejorar los métodos de DGP. Este método se ha vuelto cada vez más popular porque ofrece a las personas la opción de detectar anomalías en el embrión antes de la implantación, en lugar de durante las primeras semanas del embarazo. Esto último suele dar lugar al aborto del embrión, lo que plantea un dilema ético para muchas mujeres que ahora se puede evitar.
El PGH utiliza información sobre la historia familiar junto con el uso de marcadores polimórficos vinculados, como repeticiones cortas en tándem (STR) y polimorfismos de un solo nucleótido (SNP), para localizar genes responsables de enfermedades. Tanto los STR como los SNP son variaciones en los nucleótidos de los genes, y se estima que existen decenas de millones de cada tipo de variación en el ADN humano. [1] La alta frecuencia de STR o SNP en los alelos de los individuos afectados en comparación con sus parientes directos no afectados indica el origen de una mutación causante de una enfermedad. Por lo tanto, "marcan" los alelos como portadores de una mutación sin tener que identificar específicamente la mutación. Debido a que el número de STR y SNP potenciales es tan alto, un pedigrí familiar ayuda a limitar el alcance de los alelos a analizar. [4] Además, comprender cómo se expresa el gen de interés a lo largo del tiempo ayuda en última instancia a determinar qué haplotipo es responsable de los alelos vinculados a la mutación. De este modo, se crea un mapa de haplotipos, que no solo muestra los genes que contendrá la descendencia, sino también el origen parental de los genes. Una vez caracterizados los alelos que se correlacionan con una mutación, es posible realizar la PGH de los embriones y solo se seleccionan para la transferencia los embriones que portan los haplotipos de bajo riesgo. [2] La PGH se realiza in vitro hasta este punto, cuando los embriones elegidos se colocan en el útero de una madre sustituta para su posterior desarrollo.
Una vez que se ha establecido un panel de marcadores genéticos asociados para una enfermedad en particular, se puede utilizar para todos los portadores de esa enfermedad. [6] En cambio, dado que incluso una enfermedad monogénica puede ser causada por muchas mutaciones diferentes dentro del gen afectado, los métodos de PGD convencionales basados en la búsqueda de una mutación específica requerirían pruebas específicas de mutación. Por lo tanto, la PGH amplía la disponibilidad de PGD a los casos en los que no se encuentran disponibles pruebas específicas de mutación.
La PGH también tiene una ventaja sobre la hibridación in situ con fluorescencia (FISH) en el sentido de que la FISH no suele ser capaz de diferenciar entre embriones que poseen la forma equilibrada de una translocación cromosómica y aquellos que portan los cromosomas normales homólogos. Esta incapacidad puede ser muy perjudicial para el diagnóstico realizado. La PGH puede hacer la distinción que la FISH a menudo no puede. La PGH hace esto mediante el uso de marcadores polimórficos que son más adecuados para reconocer translocaciones. Estos marcadores polimórficos son capaces de distinguir entre embriones que portaban translocaciones normales, equilibradas y desequilibradas. La FISH también requiere una mayor fijación de células para el análisis, mientras que la PGH sólo requiere la transferencia de células a tubos de reacción en cadena de la polimerasa. La transferencia de células es un método más simple y deja menos margen para el fallo del análisis. [7]
La PGH se ha utilizado para detectar:
Si bien la PGD se realizó inicialmente en conejos sexuales en 1968, la PGD humana solo estuvo disponible después del desarrollo de la PCR en el ADN de una sola célula en 1985. [2] La PGH se desarrolló por primera vez en 2006 en el Guy's Hospital de Londres . [6]