Chip Genetico

ENSAYO : “CHIP GENÉTICO (ADN ARRAY): EL FUTURO YA ESTÁ AQUÍ”
Introducción
Una fría noche del mes de febrero de 1869, Dimitri Mendeleiev se despertó sobresaltado en su habitación de San Petersburgo. Durante meses, el físico ruso había estado intentando desarrollar un método que le permitiese predecir las propiedades de los distintos elementos químicos. Esa noche encontró la solución:clasificarlos en una tabla ordenada (array) de acuerdo con el peso atómico de cada uno de ellos.
La investigación biomédica actual también necesita una tabla que exponga de manera ordenada (según su función) todos los genes que se expresan (o reprimen) en un tejido determinado (receptores, hormonas, factores de transcripción, citocinas, etc.), en un momento y condiciones experimentales determinadas. Aligual que la tabla periódica de los elementos en 1869, esta tabla de genes es, hoy día (2001), una realidad: el ADN array1,2. El desarrollo del ADN array ha sido posible gracias a la combinación de dos factores clave: la secuenciación de todo el genoma humano y el desarrollo de tecnologías avanzadas (nanochips) que han permitido la implementación práctica de estos conocimientos genéticos básicos.
Eneste artículo se expone qué es un ADN array, se revisa brevemente su metodología y se discuten algunas de sus posibles aplicaciones en el ámbito de la investigación biomédica. En la tabla I se recogen las principales abreviaturas y definiciones utilizadas en el texto. Se remite al lector interesado en ampliar los conceptos básicos sobre "terminología molecular" a un artículo publicado en Archivosde Bronconeumología3.

¿Qué es un ADN array?
Un ADN array (también denominado ADN microarray, ADN chip, oligonucleotide array o gene chip) consiste en múltiples fragmentos de ADNc (cada uno de los cuales representa un gen diferente) adheridos a un soporte físico concreto (vidrio, plástico, silicona, etc.) y agrupados de manera ordenada (filas y columnas) según su función (receptores, hormonas,factores de transcripción, citocinas, etc.). Los ADN arrays hoy en uso incluyen entre 9.000 y 40.000 fragmentos de ADNc (genes) por cm2. Por tanto, disponen virtualmente de la expresión de todo el genoma humano.
¿Para qué sirve un ADN array?
Un ADN array sirve para determinar la expresión genética completa de un tejido en un momento determinado. Esta "foto genética transversal" de un tejidoconcreto se denomina "transcriptoma". El transcriptoma, al contrario que el genoma (conjunto de todos los genes existentes en una célula), cambia continuamente en respuesta a cambios en las condiciones microambientales celulares o tisulares (temperatura, pH, PO2, citocinas, hormonas, etc.). Por tanto, la interpretación del transcriptoma objeto de estudio requiere necesariamente de su comparación conel de un tejido "control". El ADN array permite esta comparación, que se conoce con el nombre de differential display1,2.
Metodología del ADN array
El procedimiento para comparar el transcriptoma del tejido objeto de estudio con el transcriptoma del tejido control es relativamente simple (fig. 1). En primer lugar, se debe aislar el ARNm de ambos tejidos y, a partir de cada uno de ellos, obtenersus correspondientes ADNc. Estas moléculas de ADNc deben marcarse con un compuesto fluorescente, que será diferente en el tejido objeto de estudio y el tejido control1,2. En general, el ADNc del tejido objeto de estudio se marca con el compuesto fluorescente Cy3 (que emite fluorescencia a una longitud de onda de 588 nm, lo que en el espectro correspondería a un color cercano al rojo) y el deltejido control con el compuesto Cy5 (que emite fluorescencia a una longitud de onda de 680 nm, lo que en el espectro correspondería a un color entre naranja y amarillo).
A continuación, se mezclan ambos ADNc marcados y se incuban juntos en el array, para que cada especie de ADNc hibride (se una) específicamente a su ADNc complementario inmovilizado en el array. Cuanto mayor sea la hibridación de...