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rev Med chile 2010; 138: 128-
Tests genéticos: Definición, métodos,
validación y utilidad clínica
MARCELA LAGOS L., HELENA POGGI M.
Genetic tests: Definition, methods, validity and
clinical utility
The knowledge of the human genome has led to an explosion of available genetic tests for clinical use. The methodologies used in these tests vary widely, allowing the study from chromosomes to the analysis of a single nucleotide. Prior to its use in the clinical setting, these tests should have an evaluation that includes analytical and cli- nical validation and determination of the clinical utility, as any other tests, including requirements for quality assurance. Recently, the CDC (Centers for Disease Control and Prevention, USA) published a guideline for Good Laboratory Practices for Molecular Genetic Testing for Heritable Diseases and Conditions, covering the preanalytical, analytical and postanalytical phases of the tests. The document covers the importance of proper selection of tests, the availability of information on the performance of the techni- ques used, the quality control practices, the training of personnel involved and the report of results, to allow the adequate interpretation, including sensitivity and specificity. Considering that recent advances in genetics have changed and will continue to affect clinical practice, genetic tests must meet quality and safety requirements to enable optimal use of them. (Rev Med Chile 2010; 138: 128-132). Key words: Clinical Laboratory Techniques; Genetic Techniques; Sensitivity and Specificity. RESUMEN El conocimiento del genoma humano ha dado lugar a un aumento explosivo de los test genéticos disponibles para uso clínico. Las metodologías utilizadas en este tipo de tests son muy variadas, permitiendo desde el estudio de los cromosomas hasta el análisis de una base nucleotídica. Previo a su utilización en el ámbito clínico, estos tests deben tener una evaluación que incluya su validación analítica y clínica y determinación de la utilidad clínica, además de cumplir, como cualquier otro examen, con requisitos para el aseguramiento de la calidad. Recientemente, el CDC (Centers for Disease Control and Prevention, EE.UU) ha publicado recomendaciones para las buenas prácticas de laboratorio de tests moleculares que se utilizan para el diagnóstico de enfermedades genéticas, que abarcan la fase pre-analítica, analítica y post-analítica. Dentro de éstas destacan: la importancia de la selección adecuada de los tests, la disponibilidad de la información sobre el desempeño de las técnicas utilizadas, las prácticas de control de calidad, la capacitación del personal involucrado y la elaboración de un informe de resultados que permita al clínico interpretarlos adecuadamente, incluyendo sensibilidad y especificidad. Tomando en cuenta que los recientes avances en genética han modificado y seguirán modificando la práctica clínica, los test genéticos deben cumplir con las exigencias de calidad y seguridad que permitan su uso óptimo. Departamento de Laboratorios clínicos, Facultad de Medicina, Pontificia Universidad católica de chile. Santiago de chile.
Recientes avances en el conocimiento del ge- noma humano, sobre todo su secuenciación com- pleta, han llevado a un mejor entendimiento del rol de los genes en distintos ámbitos de la biología humana. Como consecuencia, ha aumentado en forma explosiva el número de enfermedades para las que un test genético está disponible; al mismo tiempo se han desarrollado tecnologías que permi- ten realizar tests altamente específicos, pudiéndose incluso identificar mutaciones de base única. El desafío ha sido trasladar los tests genéticos desde el ámbito de la investigación al uso clínico, para el adecuado manejo de los pacientes. Definición y clasificación de los tests genéticos La definición de “test genético” es extrema- damente amplia, sin embargo, la más aceptada actualmente es aquella que incluye “el estudio de ADN, ARN, cromosomas, proteínas y ciertos metabolitos, con el fin de detectar genotipos rela- cionados a enfermedades, mutaciones, fenotipos o cariotipos con fines clínicos”.^1 Los tests genéticos se pueden clasificar de di- versas maneras; sin embargo, la clasificación más utilizada se refiere al objetivo del test, por lo que se distingue entre tests diagnósticos y tests predicti- vos^2. Los primeros son los que permiten confirmar una enfermedad genética sugerida clínicamente; un ejemplo de esto es el estudio molecular del gen FMR1 en un individuo de sexo masculino con retraso mental para el diagnóstico de síndrome de X frágil. Los tests predictivos, a su vez, se clasifican en dos categorías: los test pre-sintomáticos y los de pre-disposición genética. Los pre-sintomáticos son aquellos que se aplican en individuos en riesgo de sufrir una enfermedad de presentación tardía, como por ejemplo la enfermedad de Huntington; en este caso, un individuo con un test positivo in- dicaría que el paciente desarrollará la enfermedad en el futuro, pero sin que se pueda precisar cuándo. Los tests genéticos que estudian la predisposición a alguna enfermedad se refieren a tests que impli- can, en el caso de ser positivos, un mayor riesgo de sufrir una enfermedad en particular, pero sin que se pueda asegurar que van a presentar la enferme- dad; un ejemplo es el estudio de los genes BRCA y BRCA2 en familias con cáncer de mama-ovario hereditario, en las que la presencia de mutaciones les confiere un riesgo mayor que en la población general de presentar este tipo de cáncer^3. Además de estas aplicaciones principales, los tests genéticos pueden ser utilizados con otros fines como, por ejemplo, la prevención de efectos adver- sos a drogas (farmacogenética), confirmación de enfermedades detectadas por tamizajes, estudio de alteraciones reproductivas, prenatales, así como de paternidad y maternidad, etc.^4 Estrategias metodológicas en el diagnóstico genético-molecular Las metodologías que se utilizan para los tests genéticos son muy variadas, permitiendo desde el estudio de cromosomas hasta el análisis del cambio de una base nucleotídica. Para el estudio de alteraciones del número y estructura de los cromosomas, lo más adecuado será solicitar un estudio citogenético (cariotipo), en cambio, para el estudio de alteraciones más pequeñas, es posible realizar hibridación in situ fluorescente (FISH), la cual incorpora elementos de la biología molecular
DE LA VIDA REAL
Paciente femenina de 24 años que consulta por hirsutismo, oligomenorrea y acné, por lo que se indica determinación de niveles plasmáticos de testosterona total y de 17-hidroxiprogesterona ba- sal. Los resultados arrojan valores de testosterona de 100 ng/dL (valor de referencia: 6-82 ng/dL) y 17-hidroxiprogesterona basal de 3 ng/mL (valor de referencia 0,2-1,8 ng/mL), por lo cual se solicita 17-hidroxiprogesterona a los 60 min post estimulación con ACTH, cuyo resultado es de 12 ng/mL. Estos valores sugieren el diagnóstico de hiperplasia suprarrenal congénita por déficit de 21-hidroxilasa, de la forma no-clásica. ¿Qué examen permite confirmar esta sospecha diagnóstica? tests genéticos: Definición, métodos, validación y utilidad clínica - M. Lagos L. et al rev Med chile 2010; 138: 128-
prácticas de laboratorio de los tests moleculares para el diagnóstico de enfermedades genéticas, que abarcan la fase pre-analítica, analítica y post- analítica^4. En la fase pre-analítica, el CDC recomienda que el laboratorio entregue información a sus usuarios, incluyendo, al menos, un listado de los tests disponibles, la patología a la cual está dirigido cada test, la región en estudio (gen, mutaciones, etc.), la indicación clínica, la metodología utilizada (en un lenguaje comprensible para el paciente) y las limitaciones del test. Además, deben estar disponibles los formularios de solicitud de exá- menes, los consentimientos informados y todo lo concerniente a la toma y transporte de la mues- tra. El laboratorio, por su parte, requiere para el procesamiento e informe de resultados, que se le entregue información respecto del paciente, la que idealmente debiera incluir: historia clínica rele- vante, origen étnico e historia familiar atingente (incluido un pedigrí). En la fase analítica, la recomendación es contar con guías para la validación, la verificación del desempeño de los procedimientos de control de calidad interno y externo, y el tipo de muestra en que se puede realizar el test. Para la fase post-analítica, se sugiere que el informe de resultado incluya: el método utilizado, especificaciones y limitaciones técnicas, interpre- tación de los resultados, referencias y recomenda- ciones de asesoramiento genético (si corresponde), y el correcto uso de la nomenclatura estándar. Implicancias éticas, legales y sociales El diagnóstico de una enfermedad o condición genética no sólo tiene implicancias para el caso índice, sino que también para otros miembros de su familia actual e incluso futura, lo que hace necesario otorgar asesoramiento genético a todos los involucrados^6. En los casos en que el resultado del test de- termine que la causa es genética y heredable surge, además, la posibilidad de discriminación y estigmatización de los pacientes. Esto exige que el laboratorio asegure privacidad a los pacientes, garantizando la confidencialidad de toda la infor- mación relacionada con él (o ella) durante todas las fases del proceso. En el caso de tests genéticos, el resguardo de la confidencialidad no es una re- comendación, sino que se exige por ley, también en nuestro país^8. Relación entre el médico clínico y el laboratorio El progreso en el conocimiento de numerosos nuevos genes y la posibilidad de estudiarlos, ha generado grandes expectativas, pero también gran confusión en torno a la aplicación de estos tests en el ámbito clínico. Para lograr la mayor utilidad clínica de estos tests, es necesaria una estrecha re- lación entre el médico clínico y el laboratorio, ya que la exactitud del diagnóstico depende de la apli- cación del test más adecuado. De la misma forma, el laboratorio debe intentar proveer al clínico una interpretación precisa de los resultados, así como de los datos de sensibilidad y especificidad del test. Para el uso óptimo de los tests, es importante también que los médicos tengan un entrenamiento básico en esta disciplina. La introducción de la genética y sus métodos diagnósticos ha modificado la práctica clínica, lo que se demuestra, por ejemplo, en el manejo de las familias con cáncer de mama-ovario y colon hereditarios^7. El uso de estas herramientas tam- bién ha sido de gran utilidad en el diagnóstico y la confirmación de enfermedades genéticas, lo que permite, además, un mejor asesoramiento genético a los afectados y sus familias. En el caso clínico planteado en la “vida real”, el estudio genético del gen CYP21A2 identificó la presencia de la mutación Val281Leu en ambos alelos (homocigoto), lo que permitió confirmar la presunción diagnóstica de hiperplasia supra- rrenal congénita por déficit de 21-hidroxilasa, de la forma no-clásica. Referencias
- Moore C, Khoury M, Bradley L. From Genetics to Ge- nomics: Using Gene-Based Medicine to Prevent Disease and Promote Health in Children. Semin Perinatol 2005; 29: 135-43.
- McPherson E. Genetic Diagnosis and testing in Clinical Practice. Clin Med Res 2006; 4: 123-9.
- Burke W. Clinical Validity and Clinical Utility of Genetic Test. Curr Protoc Hum Genet 2009; Chapter 9: Unit 9.15. tests genéticos: Definición, métodos, validación y utilidad clínica - M. Lagos L. et al rev Med chile 2010; 138: 128-
- Chen B, Gagnon M, Shahangian S, Anderson NL, Howerton DA, Boone JD. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Good Laboratory Practices for Molecular Genetic Testing for Heritable Diseases and Conditions. MMWR Recomm Rep. 2009; 58 (RR-6): 1-37; quiz CE-1-4.
- Holtzman N. Promoting Safe and Effective Genetic test in the United States. Johns Hopkins University Press ISBN-13: 9780801859724 6. Lea DH, Williams J, Donahue MP. Ethical Issues in Genetic Testing. J Midwifery Womens Health. 2005; 50: 234-40. 7. Korf BR. Integration of Genetics into Medical Practice. Growth Horm IGF Res. 2004; 14 Suppl A: S146-9. 8. Ley Nº 20.120, publicada en el Diario Oficial de 22.09.06. Sobre la investigación científica en el ser humano, su genoma y prohíbe la clonación humana. República de Chile, Ministerio de Salud. tests genéticos: Definición, métodos, validación y utilidad clínica - M. Lagos L. et al rev Med chile 2010; 138: 128-
