Crean dispositivo que identifica cambios en los genes

Detalles: Publicado: 13 Octubre 2017

Con este prototipo se podría diagnosticar de manera temprana alteraciones como genes partidos en dos, incompletos, invertidos o mal localizados que están relacionados con cánceres o enfermedades genéticas.

El proceso consiste en retirar células de ADN, ponerlas en un tubo de ensayo con enzimas, ubicarlas en el dispositivo y analizarla al microscopio.
El dispositivo tiene microcanales y nanocanales.
Mapa genómico (a la izquierda en colores) y cómo se ven las moléculas en el dispositivo (derecha).
La barra azul es el gen de referencia, el amarillo es uno sano de un paciente con mieloma múltiple, y el verde es el gen afectado. Miniaturas
Las moléculas se ubican en los “garajes” y de ahí en los nanocanales.

El departamento de Materiales Y Minerales de la Facultad de Minas de la U.N. Sede Medellín en cabeza del profesor Juan Pablo Hernández Ortiz, junto a la Universidad de Wisconsin- Madison, Estados Unidos, vienen trabajando desde hace más de 15 años en el diseño y fabricación de dispositivos genómicos que permitan ser utilizados como herramienta de diagnóstico, con la consigna de que cumplan características como precios asequibles, funcionabilidad fácil y rápidos.

Y es que actualmente ese tipo de dispositivos de diagnósticos son necesarios en casos muy específicos y tienen un costo alto, de hecho su valor puede variar entre 5.000 y 20.000 dólares. “Entonces, existe una tendencia mundial de mejorar los diseños de este tipo de dispositivos y por esa razón con la Universidad de Wisconsin- Madison y el inventor de Optical Mapping, se ha venido trabajado en nuevos dispositivos que utilizan fuerzas electroestáticas y confinamiento de la nano escala para manipular más fácil las moléculas de ADN”, explicó Ortiz.

Entonces ambas universidades crearon un dispositivo que permite hacer mapas genómicos y analizar masivamente moléculas de ADN. El prototipo fue probado con material genético de un paciente con mieloma múltiple, un tipo de cáncer en la médula ósea.

Este tipo de dispositivos tienen una función muy importante cuando se piensa en el análisis genómico de pacientes que presenten enfermedades debido a las variaciones en sus genes, información que sirve como guía para identificar la misma patología en otras personas. Igualmente posibilita el diseño de tratamientos personalizados con el que se eviten daños secundarios.

Este sistema según el profesor permite ubicar moléculas en sitios estratégicos de un nanocanal y organizarlas de manera sincrónica para poder estudiarlas rápidamente mediante el uso de campos eléctricos. “Lo que pasa es que al extraer el ADN se enreda como un espagueti y es necesario organizarlo y estirarlo para poder analizarlo”.

Al dispositivo se le diseñaron unos “garajes” en los que ingresan las moléculas después de estar en los microcanales; si están ocupados, el ADN busca otros.

Con el dispositivo de la U.N. y la Universidad de Wisconsin-Madison se pueden analizar 3,3 genomas humanos en un solo experimento. Asimismo en este proyecto contó con un grupo interdisciplinar conformado por químicos, físicos, biólogos, bioestadísticos, médicos e ingenieros, entre otros.