Los beneficios de la secuenciación genómica de alto rendimiento y lectura larga para el diagnóstico causal de las ataxias cerebelosas (ALICA)

Las ataxias cerebelosas son un grupo de trastornos neurológicos raros que son clínica y genéticamente heterogéneos, con varios cientos de genes y enfermedades conocidas hasta la fecha. Durante la última década, su diagnóstico se ha visto revolucionado por el desarrollo de tecnologías de secuenciación de alto rendimiento, como la secuenciación del exoma/genoma (ES/GS), que permiten obtener un diagnóstico molecular en un número cada vez mayor de pacientes. Sin embargo, casi el 40% de los pacientes siguen sin un diagnóstico molecular, lo que plantea interrogantes sobre las limitaciones de las tecnologías de secuenciación basadas en una técnica conocida como lectura corta. Una limitación de la lectura corta es su escasa capacidad para detectar expansiones repetidas de motivos, un mecanismo frecuente en neurología y asociado con más de treinta enfermedades neurogenéticas. Aunque se han desarrollado gradualmente herramientas para analizar datos ES/GS en respuesta a este problema, su efectividad y confiabilidad siguen siendo moderadas. Hasta la fecha, el estándar de oro para detectar estas expansiones sigue siendo enfoques específicos como la PCR y la transferencia Southern, que son procesos largos, tediosos y costosos que requieren una búsqueda independiente para cada expansión, lo que obliga a los médicos a seleccionar expansiones y limita el rendimiento del diagnóstico. Además, existen enfermedades asociadas a las expansiones tan raras que ningún laboratorio francés ofrece una prueba de diagnóstico.

El reciente desarrollo de la secuenciación del genoma de fragmentos largos (lectura larga - lrGS) podría proporcionar una solución a todos estos problemas. Estas tecnologías se basan en un proceso de secuenciación durante el cual el ADN se conserva en forma de grandes moléculas de varias decenas de miles de bases. De este modo, las regiones del genoma que contienen ampliaciones pueden estudiarse directamente en su totalidad, evitando las dificultades de reconstrucción a partir de pequeños fragmentos, como ocurre en la secuenciación de lectura corta. Además, lrGS puede caracterizar el tamaño de motivos repetidos y así detectar cualquier expansión causal en un individuo en un solo análisis.

Varios estudios publicados recientemente, particularmente en neurología, han demostrado la capacidad de la lrGS para detectar patologías con expansiones conocidas (SCA36, C9ORF72), pero también para descubrir otras nuevas y así explicar las bases moleculares de patologías raras (SCA27b, NOTCH2NLC). Aunque estas tecnologías de secuenciación existen desde hace varios años, el acceso todavía está restringido a trabajos de investigación y está limitado por su mayor costo.

Su valor como herramienta de diagnóstico de segunda línea aún no se ha demostrado. Los investigadores proponen evaluar la viabilidad y el rendimiento diagnóstico de Oxford Nanopore lrGS en dúo o trío (pacientes + 1 o 2 familiares de primer grado) en pacientes con ataxia cerebelosa sin diagnóstico molecular después de GS de lectura corta. Este será el primer estudio que trasladará esta técnica lrGS a segunda línea, en condiciones de la vida real, para el diagnóstico genético causal de la ataxia cerebelosa.