Servei de Bioquímica i Genètica Molecular

Genètica Molecular

A la Secció de Genètica Molecular es realitzen les proves de laboratori relacionades amb el diagnòstic genètic de les malalties hereditàries. L'activitat assistencial es desenvolupa al voltant de tres àrees: Genètica i Citogenètica Molecular, Citogenètica Convencional i Consell Genètic. 

L'àrea de Genètica i Citogenètica Molecular és centre de referència de la Xarxa d'Hospitals vinculats a l'Institut Català de la Salut (ICS), oferint proves de diagnòstic molecular per a més de 100 malalties hereditàries i utilitzant les tècniques més adequades en cada condició: PCR convencional, seqüenciació Sanger, MLPA, Cariotip Molecular a través de microarrays cromosòmics​ i seqüenciació massiva-NGS (estudi per panells o exoma).
La Secció participa en diferents programes de diagnòstic/cribratge de Catalunya, com són el cribratge neonatal de la fibrosi quística , el programa de diagnòstic prenatal, que inclou el cribratge d'aneuploïdies fetals en sang materna (test prenatal no invasiu, NIPT), i l'estudi germinal de càncer hereditari al Programa d'Oncologia de Precisió de CatSalut.
A l'àrea de Citogenètica Convencional, bona part del treball està dedicada al diagnòstic prenatal, actuant com a centre de referència a Catalunya, utilitzant tant de cariotip convencional com a hibridació fluorescent in situ (FISH). 
A la consulta de Consell Genètic es proporciona diagnòstic clínic i assessorament genètic i reproductiu en malalties d'origen genètic.

Cap de Secció: Dra. Cèlia Badenas

Tècniques destacades

Tecnologia d'arrays per Hibridació genòmica comparada (aCGH)

La hibridació genòmica comparativa o CGH (per les sigles en anglès Comparative Genomic Hybridization) és un mètode de citogenètica molecular emprat per analitzar variacions del nombre de còpies (copy number variants o CNV). Relaciona el nivell de ploïdia de l'ADN d'una mostra en comparació d'una mostra de referència sense la necessitat de fer un cultiu cel·lular. L'objectiu d'aquesta tècnica és comparar de manera ràpida i eficient dues mostres d'ADN genòmic per detectar guanys o pèrdues de material genètic.

L'aCGH emprat al nostre laboratori es compon de més de 60.000 sondes de tipus oligonucleòtid. Aquest disseny permet interrogar més de 300 regions del genoma causants de reordenaments recurrents relacionats amb síndromes genòmiques conegudes amb una alta cobertura (de mitjana 1 sonda/10Kb), oferint un temps de resposta en mostres prenatals de 10-15 dies laborables des de la recepció de la mostra.

Test no invasiu prenatal en sang materna (NIPT, Illumina, NGS)

El NIPT (de l'anglès, noninvasive prenatal testing) és una prova de cribratge per a la detecció d'aneuploïdies fetals en mostres de sang materna de dones embarassades (>10 setmanes de gestació). Fins fa poc, només hi havia dues proves prenatals per a la detecció de les aneuploïdies més freqüents (trisomia 21, 13 i 18): el cribratge bioquímic i la realització d'una prova invasiva (amniocentesi o biòpsia de vellositats coriòniques). Ambdues proves presenten desavantatges respecte de l'opció NIPT. Els cribratges bioquímics ofereixen menor precisió i menor taxa de detecció, i els procediments invasius comporten un risc de pèrdua de l'embaràs. L'ús del NIPT en el diagnòstic prenatal permet incrementar la taxa de detecció d'aquestes aneuploïdies (que pot arribar al 99,7% per a la trisomia 21) i reduir el nombre de procediments invasius de confirmació (fins a un 89%).

El sistema utilitzat per a la detecció prenatal d'aneuploidias fetals mitjançant la seqüenciació massiva de l'ADN fetal lliure circulant en sang materna és el VeriSeqp NIPT Solution v2 (Illumina). Aquest sistema és automatitzat des de la preparació de la mostra a la seqüenciació utilitzant el seqüenciador NextSeq550Dx, i permet la seqüenciació simultània de 24, 48 o 96 mostres. Les dades de seqüenciació generades s'analitzen mitjançant un programari de casa comercial (Illumina). El risc d'aneuploïdies es valora mitjançant el càlcul del NCV (valor normalitzat de cada cromosoma), que compara el nombre de lectures dels cromosomes a valorar, en aquest cas els cromosomes 13, 18 i 21, respecte a uns cromosomes de referència de la mateixa mostra. Un excés en el nombre de lectures indicarà la presència d'una aneuploïdia al cromosoma determinat. A més, s'inclou el càlcul de la fracció fetal (percentatge d'ADN d'origen fetal). L'ADN circulant és majoritàriament d'origen matern i, en menor proporció, d'origen fetal. No obstant això, la mida de l'ADN matern és lleugerament superior a l'ADN fetal, per la qual cosa l'anàlisi de la mida dels fragments seqüenciats permetrà determinar el percentatge d'ADN fetal lliure present a la sang materna. Com s'ha comentat, el NIPT presenta un alt nivell de sensibilitat (>99% per a T21 i >98% per a T18 i T13) i especificitat (>99 %), superiors als del cribratge sèric tradicional. 

Seqüenciació massiva de l'exoma complet

La seqüenciació massiva de l'exoma complet permet obtenir les variants de totes les regions gèniques que codifiquen per a proteïnes. Tot i que l'exoma representa menys del 2% de tot el genoma (~45Mb), s'estima que conté el 85% de les variants causants de malalties mendelianes. És una tecnologia de seqüenciació d'alt rendiment.

Al nostre hospital utilitzem el protocol de seqüenciació massiva Nextera flex for Enrichment amb sondes Exoma complet (Illumina) i posterior seqüenciació a la plataforma NextSeq550 (Illumina). Disposem d'un servei d'anàlisi bioinformàtica de les dades. Posteriorment, un facultatiu realitza l'anàlisi genètica. En base a la informació clínica facilitada es filtra per panells de gens definits (per exemple hipertensió pulmonar, cardiomiopaties familiars o malalties metabòliques) o es crea un panell virtual específic (per exemple pacients amb discapacitat intel·lectual que presenten dismorfia o altres fenotips associats, o pacients amb malalties molt rares amb una prevalença (l/1.000.000). Finalment, s'emet un informe amb els resultats trobats, la seva interpretació i l'assessorament genètic.

Les dades generades s'emmagatzemen i s'ofereix l'oportunitat de fer ampliació d'estudi en els casos que ho requereixin (per exemple: nous gens identificats associats a la malaltia o aparició d'altres fenotips amb origen genètic ). Un cop detectada la causa genètica, es pot procedir a l'estudi dels familiars a risc i proporcionar un adequat assessorament genètic.

Recerca

“Ens mou formar part d'un equip multidisciplinari que uneix els seus esforços per millorar la salut de les persones” 

Línies de recerca:

• Biologia molecular de la reproducció i el desenvolupament
• Melanoma: imatge , genètica i immunologia
• Inflamació i malaltia hepàtica

Projectes en desenvolupament:

• Decompensated cirrhosis: identificació de les noves combinatòries therapies basades en systems approaches
• Avaluació de l'efecte de l'expansió del gen FMR1 sobre la reserva ovàrica en dones joves portadores de la premutació
• Caracterització del gen REPS2 com a nou gen candidat per als trastorns del neurodesenvolupament
• FXPAC (Fragile X (premutation associated conditions): caracterització clínica i anàlisi de la signatura epigenètica de metilació de l'ADN genòmic
• Va funcionar reproductiva masculina en pacients Covid-19

Accés a la secció de Recerca de l'Hospital Clínic de Barcelona

Accés a la secció de Recerca del CDB