Secuenciación de próxima generación

Secuenciación de próxima generación

Secuenciación de Nueva Generación (NGS), también conocida como secuenciación de alto rendimiento, ha transformado el campo de la genómica al permitir un análisis rápido y rentable de ADN y ARN a escalas sin precedentes. Esta tecnología ha evolucionado de los métodos tradicionales de secuenciación de Sanger, ofreciendo capacidades de secuenciación masivamente paralela que generan millones a miles de millones de lecturas en una sola ejecución. Las aplicaciones de NGS abarcan desde diagnósticos clínicos y medicina personalizada hasta biología evolutiva y metagenómica ambiental. 

Tecnologías y Plataformas Clave

Las plataformas NGS se pueden categorizar según su química de secuenciación y rendimiento, como:

  • Plataformas Illumina: Estas utilizan SBS con nucleótidos marcados con fluorescencia. Sistemas como NovaSeq y NextSeq producen miles de millones de lecturas cortas (50–300 pb) con alta precisión (>99%). Ideales para secuenciación de genoma completo (WGS), RNA-seq y llamada de variantes.
  • Ion Torrent: Emplea detección sensible al pH durante la incorporación de nucleótidos. Ofrece tiempos de respuesta rápidos, pero precisión ligeramente menor en regiones de homopolímeros.

Aplicaciones en Investigación y Medicina

Genómica y Epigenómica

  • Secuenciación de Genoma Completo y Exoma: Identifica variantes de nucleótido único (SNVs), inserciones/eliminaciones (indels) y variaciones en número de copias (CNVs) en enfermedades como cáncer y trastornos genéticos raros.
  • Perfil Epigenético: Técnicas como ChIP-seq y ATAC-seq mapean modificaciones de histonas y accesibilidad de la cromatina.

Transcriptómica

  • RNA-Seq: Cuantifica la expresión génica, detecta empalme alternativo e identifica ARNs no codificantes. La secuenciación de ARN de célula única (scRNA-seq) vía plataformas como 10x Genomics revela heterogeneidad celular.

Metagenómica y Microbiómica

  • Analiza comunidades microbianas en entornos o microbiomas humanos, ayudando en la detección de patógenos y estudios ecológicos.

Aplicaciones Clínicas

  • Medicina de Precisión: Paneles NGS (p. ej., para oncología) guían terapias dirigidas, como identificar mutaciones BRCA para inhibidores PARP.
  • Prueba Prenatal No Invasiva (NIPT): Detecta aneuploidías fetales a partir de sangre materna.
  • Vigilancia de Enfermedades Infecciosas: Secuenciación en tiempo real durante brotes, como el seguimiento de variantes de COVID-19.

 

La secuenciación de nueva generación ha redefinido nuestra comprensión de la vida a nivel molecular, fomentando avances en diversas disciplinas. Su evolución de una herramienta de nicho a una piedra angular de la ciencia moderna subraya el poder de la innovación tecnológica. A medida que NGS continúa avanzando, promete desbloquear nuevas fronteras en salud, medio ambiente y más allá, siempre que abordemos sus desafíos de manera responsable.