Sonia Doblado

En esta serie de posts sobre medicina de precisión hemos estado mencionando constantemente el ADN, la secuenciación del ADN, la secuenciación del genoma o la secuenciación masiva (NGS), pero, ¿qué significa realmente este concepto? Qué es la secuenciación de ADN Simplificándolo mucho, la secuenciación es la técnica que convierte una muestra biológica (como una biopsia, sangre o saliva) en datos que pueden ser analizados con un ordenador. Pasamos de tener un trocito de tejido a obtener un archivo de texto que contiene el “manual de instrucciones” de las células de esa persona, es decir, la secuencia exacta de su ADN. Esta secuencia, en la cual podemos pensar como si fuese un archivo de texto plano, es la que emplearemos en los métodos y procedimientos en pruebas genómicas para medicina de precisión que comentamos en nuestro artículo anterior. En esta ocasión vamos a hablar de las diferencias técnicas que podemos encontrar para secuenciar ese material genómico, de modo que podamos analizarlo y encontrar patrones o variantes que nos permitan avanzar en el campo de la medicina de precisión. El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es la molécula que contiene la información genética de todos los seres vivos. Se compone de cuatro nucleótidos, cada uno representado por una letra: A (adenina), T (timina), C (citosina) y G (guanina). Estas letras se organizan en una estructura de doble hélice, donde cada nucleótido de una hebra se empareja con su complementario en la otra: A con T y C con G, formando los llamados pares de bases. Descifrar la secuencia de estas letras en el ADN nos permite comprender cómo funcionan los genes, cómo se regulan y de qué manera influyen en la salud y la enfermedad. La capacidad de secuenciar ADN ha permitido grandes avances en el conocimiento de la organización del genoma y su función. Gracias a estas técnicas, los científicos han identificado genes responsables de enfermedades hereditarias, han desarrollado terapias dirigidas en medicina de precisión y han reconstruido la evolución de especies a lo largo del tiempo. Pero no todas las tecnologías de secuenciación son iguales: por ejemplo, dependiendo de la técnica utilizada se pueden obtener fragmentos de ADN más o menos largos, lo que influye en la precisión y la utilidad del análisis. A continuación, exploraremos las diferentes generaciones de técnicas de secuenciación. Secuenciación de primera generación: método Sanger Históricamente, el método más empleado para secuenciar ADN ha sido el desarrollado por Sanger y su equipo. En este procedimiento, la molécula de ADN cuya secuencia se quiere determinar se convierte en sus cadenas sencillas, que son usadas de molde para sintetizar una serie de cadenas complementarias. Cada una de estas cadenas termina aleatoriamente en un nucleótido específico diferente. Esto produce una serie de fragmentos de ADN que se separan electroforéticamente, y cuyo análisis revela la secuencia de ADN. En el primer paso de esta reacción, se calienta el ADN para que se desnaturalice, y forme cadenas sencillas. El ADN de cadena sencilla se mezcla con cebadores que hibridan al extremo 3’ este ADN. Las muestras de ADN de cadena sencilla unido al cebador se distribuyen en cuatro tubos. En el siguiente paso, se añade a cada tubo la DNA polimerasa y los cuatro desoxirribonucleóticos trifosfato (dATP, dCTP, dGTP y dTTP). Además, cada tubo recibe también una pequeña cantidad de un desoxirribonucleótido modificado, denominado dideoxinucleótido (ddATP, ddCTP, ddGTP, ddTTP). Los dideoxinucleótidos tienen un grupo 3’-H en lugar de un grupo 3’ -OH. Para poder analizar la secuencia, uno de los desoxirribonucleótidos o el cebador está marcado radiactivamente. Se añade DNA polimerasa a cada tubo, y el cebador se elonga en dirección 5’-3’, formándose una cadena complementaria al molde. Al producirse la síntesis de DNA, ocasionalmente la DNA polimerasa inserta un dideoxidonucleótido en lugar de un desoxirribonucleótido a la cadena de ADN en crecimiento, Puesto que el dideoxidonucleótido no tiene grupo 3’-OH, no puede formar un enlace 3’ con ningún otro nucleótido, y la síntesis de ADN se detiene. 🧬 Por ejemplo, el tubo al que se ha añadido ddATP, la polimerasa inserta ddATP en vez de dATP, lo que causa la terminadión de la elongación de la cadena. En los otros tubos, las reacciones terminan en una C, una G, o una T respectivamente. Los fragmentos de ADN de cada tubo de reacción (uno para cada dideoxidonucleótido) se separan en carriles adyacentes mediante electroforesis en gel. El resultado es una serie de bandas que forman un patrón en escalera que se visualiza revelando la película expuesta al gel. La secuencia de nucleótidos se lee directamente desde la base hasta la parte superior del gel, lo que corresponde a la secuencia 5’-3’ de la cadena de ADN complementaria al molde. La secuenciación de ADN en los proyectos de secuenciación del genoma a gran escala se ha automatizado, y utiliza máquinas que pueden secuenciar varios cientos de miles de nucleótidos cada día. En este procedimiento, se marca cada uno de los cuatro dideoxidonucleótidos análogos con un colorante fluorescente de diferente color, de manera que las cadenas que terminan en adenosina están marcadas con un color, las que terminan en citosina con otro, etc. Si añaden los cuatro dideoxidonucleótidos marcados a un mismo tubo, y tras la extensión del cebador realizada por la ADN polimerasa, los productos de la reacción se cargan en un carril de un gel. El gel es rastreado por un láser, lo que provoca que cada banda emita fluorescencia de un color diferente. La máquina de secuenciación tiene un detector que lee el color de cada banda, y determina si representa una A, una T, una C o una G. Estos datos se representan en forma de picos coloreados, correspondiendo cada uno a un nucleótido en la secuencia. Imagen del flujo de la secuenciación Sanger. Fuente 🧬 Este es el método de secuenciación más sencillo y universal. En los secuenciadores de segunda y tercera generación, las técnicas de secuenciación difieren entre las diferentes casas comerciales, por lo que no los explicaremos en detalle aquí (podéis respirar tranquilos). De la secuenciación tradicional a la secuenciación de segunda generación (NGS): el gran salto tecnológico Antes de la llegada de la Next-Generation Sequencing (NGS), la secuenciación del ADN se realizaba con el ya comentado el método de Sanger, que al final es un proceso lento y costoso que permite leer fragmentos relativamente cortos de ADN de manera secuencial. La llegada de la segunda generación de secuenciadores marcó un antes y un después, ya que introdujo la posibilidad de secuenciar millones de fragmentos de ADN al mismo tiempo (secuenciación masiva en paralelo). Esto permitió descifrar el ADN de organismos completos en tiempo récord, acelerando el desarrollo de proyectos como el Proyecto Genoma Humano y haciendo que la secuenciación genética fuera más accesible. La gran particularidad de la NGS es que fragmenta el ADN en pequeñas piezas llamadas short reads, que suelen medir entre 50 y 600 pares de bases (pb), de las cuales se realizarán multitud de copias para amplificar el material a leer. Posteriormente, estas piezas se reconstruyen computacionalmente para obtener la secuencia completa, en lo que llamamos pipelines o flujos bioinformáticos. 🧬 Esto funciona muy bien para identificar mutaciones puntuales y pequeños cambios en el ADN y darles significado, como las variantes que pueden influir en enfermedades hereditarias. Sin embargo, cuando se trata de analizar regiones complejas del ADN, como las altamente repetitivas o las que contienen grandes reorganizaciones, la reconstrucción de la secuencia completa puede ser complicada y propensa a errores. Secuenciación de tercera generación: lecturas más largas y análisis en tiempo real Si bien la NGS sigue siendo la tecnología más utilizada hoy en día, la tercera generación de secuenciadores ha traído mejoras significativas. En lugar de dividir el ADN en fragmentos pequeños, estas nuevas tecnologías permiten leer fragmentos mucho más largos, de entre 10.000 y 100.000 pares de bases (long reads), lo que facilita el ensamblaje del genoma y la identificación de cambios estructurales complejos. Otro punto clave es que la secuenciación de tercera generación se realiza en tiempo real y no requiere amplificación previa del ADN, lo que reduce errores introducidos por la duplicación del material genético. Además, estas técnicas pueden detectar modificaciones epigenéticas, como la metilación del ADN, sin necesidad de realizar pasos adicionales en el proceso. 🧬 Esto tiene grandes implicaciones en estudios de enfermedades como el cáncer, donde la regulación de la expresión génica, es decir, qué genes se “activan” y cuándo lo hacen, juega un papel fundamental. ¿Short reads o long reads? ¿Cuál es mejor? La elección entre tecnologías de segunda y tercera generación depende de la aplicación específica. Si bien las lecturas cortas (short reads) son extremadamente precisas y permiten analizar grandes volúmenes de datos con bajo coste, las lecturas largas (long reads) ofrecen una mayor capacidad para detectar variantes estructurales y ensamblar genomas complejos sin necesidad de reconstrucciones computacionales complicadas. Short reads (NGS, segunda generación) ✅ Alta precisión para detectar mutaciones puntuales y pequeñas variaciones. ✅ Menor coste por base secuenciada. ✅ Ideal para estudios de enfermedades genéticas, cáncer y transcriptómica. ❌ Dificultades para ensamblar genomas completos debido a la fragmentación. ❌ Limitaciones en la detección de variantes estructurales grandes. Long reads (tercera generación) ✅ Lecturas largas que permiten ensamblar genomas completos con mayor facilidad. ✅ Capacidad para detectar variantes estructurales y repeticiones en el ADN. ✅ No requiere amplificación, lo que evita sesgos en el proceso. ❌ Mayor tasa de error en comparación con NGS (aunque puede corregirse con cobertura adicional). ❌ Coste más elevado por secuenciación. Tendencias en el uso de estas tecnologías para la secuenciación de ADN En los últimos años, la secuenciación de tercera generación ha ido ganando terreno, especialmente en estudios donde es esencial tener una visión completa del genoma sin interrupciones. Por ejemplo, la secuenciación de long reads ha sido clave en la identificación de variantes estructurales en enfermedades como el autismo y ciertas formas de epilepsia (Chaisson et al., 2019). Además, en 2022, el Telomere-to-Telomere (T2T) Consortium logró secuenciar por primera vez el genoma humano completo sin lagunas, gracias a la combinación de tecnologías de tercera generación (Nurk et al., 2022). Sin embargo, la NGS sigue siendo la opción más utilizada en hospitales y laboratorios de diagnóstico, debido a su bajo coste y alta precisión en la detección de mutaciones individuales. En muchos casos en el ámbito de la investigación, la tendencia actual es combinar ambas tecnologías en estudios híbridos, donde los short reads ofrecen precisión y los long reads permiten resolver regiones complejas del ADN. En el ámbito asistencial, la tercera generación aún se recibe con cierto recelo, lo que tiene sentido si pensamos que un error en la secuenciación puede conllevar un error en el diagnóstico de un paciente, y por tanto afectar directamente a su salud. Las tecnologías de secuenciación están en constante desarrollo y es probable que en los próximos años veamos una integración aún mayor entre las técnicas de segunda y tercera generación. Es previsible que el uso de la secuenciación de tercera generación se generalice tanto en la investigación biomédica y en la clínica conforme sus costes disminuyan y su precisión mejore. Cada vez será más común de tercera generación en los hospitales. Independientemente de la tecnología utilizada, el impacto de la secuenciación de ADN en la medicina personalizada, la identificación de enfermedades raras y la investigación del cáncer continuará creciendo, acercándonos cada vez más a tratamientos diseñados específicamente para el perfil de cada persona. Ciberseguridad Cloud Conectividad e IoT IA & Data La digitalización del sector Salud y sus retos, necesidades y beneficios 18 de diciembre de 2024

En artículos anteriores hemos hablado mucho de las pruebas genómicas y de su importancia en la revolución que supone la medicina de precisión personalizada. Pero, ¿qué son? ¿de qué estamos hablando exactamente? Las pruebas genómicas, a veces también llamadas pruebas genéticas si hablamos del estudio de enfermedades heredadas, son aquellas que secuencian (“leen”) el genoma del paciente, o una parte del mismo, para identificar biomarcadores; es decir, señales específicas dentro de esa secuencia genómica, que estén relacionados con enfermedades. ¿Qué utilidad tiene esto? Pues bien, conocer la presencia o no de esos biomarcadores puede ayudar a los médicos a detectar riesgos de padecer determinadas enfermedades, como pueden ser enfermedades hereditarias, o la variación genética específica relacionada con una enfermedad que ya se está padeciendo, como es el caso de las enfermedades oncológicas. Las pruebas genómicas secuencian el genoma para identificar biomarcadores que ayudan a detectar riesgos de padecer determinadas enfermedades. En este último caso, saber qué mutación o variación genética está causando el cáncer ayudará al médico a decidir qué tratamiento tiene más posibilidades de éxito, personalizando por tanto la terapia al paciente. En este artículo conocemos qué son las pruebas genómicas, qué suponen para nosotros como pacientes, y cuáles son los tipos de pruebas más comunes. Qué es una prueba genómica o genética Las pruebas genómicas o genéticas comienzan con la toma de la muestra al paciente. En pruebas genéticas o pruebas genómicas germinales, es decir, con marcadores presentes en todas las células del cuerpo, como en enfermedades heredadas de los progenitores, las muestras se obtienen de saliva o sangre generalmente. Esto se debe a la facilidad de obtención de este tipo de muestras, con procedimientos mínimamente invasivos como una extracción de sangre o una extracción de saliva mediante un bastoncillo. ¿Por qué se sigue usando la sangre si se puede obtener ADN de saliva simplemente “restregando” un bastoncillo? Entre otras razones, hay que tener en cuenta que en la boca tenemos una enorme cantidad de bacterias simbiontes o comensales, que conviven con nosotros y que tienen su propio material genético. Por lo tanto, pueden llegar a contaminar en cierta medida el resultado de la secuenciación de esa muestra, haciendo que baje su calidad. Saber qué mutación o variación genética está causando el cáncer ayudará al médico a decidir qué tratamiento tiene más posibilidades de éxito, personalizando por tanto la terapia al paciente. Esto no significa que los resultados sean inservibles, pero para ciertos marcadores genéticos que necesiten para detectarse una precisión muy alta, la calidad puede no llegar a ser suficiente como para que el médico pueda considerar los resultados como determinantes. En el caso de estar buscando variaciones genómicas no en la germinal, sino en la línea somática, el proceso de toma de la muestra es ligeramente diferente. Las mutaciones somáticas son las propias de enfermedades oncológicas, por ejemplo, ya que los biomarcadores que buscamos se encontrarán en unas células del cuerpo y no en otras. Es decir, en un cáncer tumoral, por ejemplo, buscaremos la mutación o variación genómica en las células tumorales (“enfermas”) en relación al resto de células corporales (células “sanas” o de control). Necesitaremos entonces normalmente dos muestras, una como las descritas anteriormente de saliva, o tejido sano, y otra procedente de la biopsia del tumor. Este proceso sí que es invasivo y, dependiendo del estado de salud del paciente y de la localización del tumor, puede ser peligroso. Convertir muestras biológicas en datos Para minimizar estos riesgos, existen las biopsias líquidas en las que, a través de una muestra de sangre, se localizará ADN tumoral circulante en el torrente sanguíneo. Si bien este tipo de biopsias no son hoy por hoy útiles para todas las enfermedades oncológicas, sí que se están investigando y desarrollando a un ritmo vertiginoso debido a la enorme utilidad práctica que tienen para la mejora de la calidad asistencial. Las muestras se obtienen de saliva o sangre generalmente, debido a la facilidad de obtención de este tipo de muestras, con procedimientos mínimamente invasivos. Una vez obtenida la muestra de interés, se extraerá el material genético de interés (ADN o ARN), y se preparará para la técnica de secuenciación elegida. La muestra preparada se introducirá por tanto en los llamados secuenciadores, que serán las máquinas encargadas de convertir esas muestras biológicas en datos, en texto. Será este texto el que utilicen los bioinformáticos para buscar las variaciones genéticas en comparación a una secuencia de referencia de un genoma humano, o de la muestra control en el caso de mutaciones somáticas, y les darán significado. Aquellas mutaciones que tengan peso clínico en relación a la prueba solicitada por el médico serán comunicadas a éste normalmente mediante la producción de un informe. A partir de aquí, será el médico especialista, que es quien tiene o debe tener toda la información relativa al paciente, quien dé valor a esas variaciones detectadas y tome las mejores decisiones para la salud del paciente. IA & Data Ciencias ómicas: redefiniendo la salud 29 de octubre de 2024 Tipos de pruebas genéticas relacionadas con la medicina de precisión En este post nos centraremos en las pruebas moleculares relacionadas con el estudio de la secuenciación del ADN. Aparte de estas, podemos tener otro tipo de pruebas relacionadas con la genética dentro del mundo de la medicina de precisión, incluyendo Pruebas bioquímicas para medir la actividad proteica. Pruebas de expresión para estudiar qué genes están activados. Pruebas cromosómicas que observan cambios del material genético a nivel cromosómico, a gran escala. Dentro de las pruebas moleculares, que son aquellas que van en busca de las ya mencionadas variaciones genéticas, se sitúan la secuenciación del genoma completo (WGS por sus siglas en inglés) y del exoma completo (WES por sus siglas en inglés) y la secuenciación dirigida, como en los paneles. Dentro de la práctica asistencial, esto se traduce en las siguientes pruebas destacadas: Cribado neonatal Es la prueba genética más común, seguro que a todos nos suena la prueba del talón. Mediante esta prueba sistemática, se puede detectar en los recién nacidos la posibilidad de que sufran algún tipo de enfermedad genética antes de que los adultos a su alrededor puedan ver los síntomas. ■ En enfermedades como la aciduria glutárica tipo I, para cuando el bebé presenta síntomas, puede ser demasiado tarde y conllevar que arrastre consecuencias durante toda su vida. En cambio, si se detecta a tiempo se puede prevenir la aparición de los síntomas 'simplemente' mediante un ajuste en la dieta. Análisis de portadores o carrier-screening Este tipo de pruebas suele emplearse para ayudar a futuros progenitores a saber si son portadores de determinadas enfermedades, conociendo por tanto si existe riesgo de que la transmitan a sus descendientes. ■ Estas pruebas se realizan en personas que tienen antecedentes familiares, y por lo tanto tienen altas posibilidades de ser transmisoras de enfermedades hereditarias. Diagnóstico prenatal Son pruebas que se realizan en el feto para detectar de manera precoz modificaciones en sus genes y cromosomas, y que de esta forma tanto médicos como progenitores puedan tomar una decisión informada. Este tipo de pruebas se realiza, como anteriormente, en casos en los que los progenitores puedan ser portadores de enfermedades hereditarias por antecedentes familiares. Pero, dada la universalización de estas pruebas, también se suelen realizar en embarazos sospechosos de ser de riesgo o que han presentado algún tipo de problema durante su desarrollo. ■ En este caso la muestra se consigue o bien mediante amniocentesis o bien se obtiene una muestra de la vellosidad coriónica (muestra de placenta). Pruebas de predisposición genética Los paneles secuencian partes muy específicas del genoma ya que se dirigen a determinados genes, que puede ser entre un gen, o unos pocos, a varios miles. Se emplean cuando se conoce en qué gen o genes debe buscarse la mutación. El caso más conocido podría ser el del panel de cáncer de mama y ovario, que incluye los genes BRCA1 y BRCA2 como principales indicadores del riesgo de padecer cáncer de mama y ovario en un futuro. Pero estos no son los únicos genes que pueden estar involucrados en este tipo de cáncer, las pruebas más actuales ya secuencian alrededor de 30 genes. ¿Por qué realizar un panel y no un WGS o WES? Porque al reducir el tamaño del material genético a secuenciar la técnica es más coste-efectiva y los datos producidos son mucho más fáciles de manejar por los profesionales, de modo que los tiempos de espera de resultados se ven reducidos. ■ Estos paneles pueden usarse tanto para determinar la predisposición genética como para ayudar a determinar el tratamiento del paciente. Conclusión Las pruebas genéticas han revolucionado la medicina moderna al permitir la detección precoz de enfermedades hereditarias y la predicción de predisposiciones genéticas. Desde pruebas para futuros progenitores, diagnósticos prenatales hasta paneles de predisposición genética, estas herramientas proporcionan información clave para tomar decisiones informadas y personalizadas sobre la salud. La universalización y mejora continua de estas pruebas aseguran que cada vez más personas puedan beneficiarse de una atención médica más precisa y efectiva. De este modo, la genética abre una ventana al futuro de la medicina preventiva y personalizada. Con el desarrollo de pruebas más asequibles y precisas gracias a las tecnologías digitales, cada vez más personas podrán conocer sus riesgos y tomar medidas proactivas para mantener su salud. Además, la integración de la genética en la práctica clínica no solo está mejorando el diagnóstico y tratamiento de enfermedades, sino que también proporciona un enfoque más holístico y centrado en el paciente. Descarga la infografía completa y conoce cómo desde Telefónica Tech impulsamos la evolución de la medicina con un enfoque innovador.

En los últimos años el término '–ómicas' ha ido ganando popularidad en el ámbito científico y médico. Las ciencias ómicas, una categoría que incluye la genómica, proteómica, transcriptómica, metabolómica... entre otras, representan un enfoque integral para el estudio de los componentes biológicos dentro de un sistema biológico complejo como, por ejemplo, una persona. Entre todas ellas, la ciencia genómica se destaca como una de las áreas más revolucionarias, sentando las bases para grandes avances médicos dentro del mundo de la medicina de precisión que, asistida por el tratamiento de grandes cantidades de datos y la IA, mejora la capacidad de prevenir, detectar y tratar enfermedades de forma personalizada, en base a las características genéticas individuales de cada persona. ¿Y qué son las ciencias ómicas? El concepto de ómicas deriva del sufijo '-oma', que se refiere al conjunto completo de componentes biológicos de un sistema específico. Por ejemplo, el 'genoma' hace referencia al conjunto completo de genes de un organismo, mientras que el 'proteoma' se refiere a todas las proteínas expresadas ('fabricadas') por las células o tejidos de un organismo. Las ciencias ómicas, por tanto, son el estudio de estos conjuntos en su totalidad, en lugar de examinar cada componente (un gen, una proteína,...) de manera aislada. Todas estas ciencias tienen en común un enfoque integrativo y sistémico, buscando comprender no sólo las piezas individuales de un organismo, sino cómo todas ellas interactúan para influir en su salud y desarrollo. Este enfoque holístico es fundamental para la medicina moderna, ya que permite una comprensión más precisa y detallada de los mecanismos biológicos que afectan a la salud de las personas. Genómica: el corazón de las ciencias ómicas De entre todas las ciencias ómicas, la genómica es quizás la más conocida y fundamental. Se centra en el estudio del ADN, el material genético que contiene toda la información necesaria para el desarrollo, funcionamiento y reproducción de los seres vivos. Podría decirse que el ADN es el manual de instrucciones de la célula. Nuestro genoma es todo ese ADN, incluyendo todos sus genes (que no son más que unidades funcionales del ADN). ¿Qué es la genómica? La genómica abarca el estudio de la estructura, función, evolución y mapeo del genoma. A menudo se confunden los términos 'genética' y 'genómica', pero tienen diferencias importantes: La genética es el estudio de los genes individuales y cómo se heredan de generación en generación, centrándose en cómo los rasgos específicos (como el color de ojos, o la predisposición a una enfermedad) se transmiten a través de las familias. La genómica se refiere al estudio del genoma completo y su interacción con el entorno. Mientras que la genética tradicional suele estudiar uno o unos pocos genes a la vez, la genómica permite a los científicos estudiar todos los genes de un organismo simultáneamente, junto con sus interacciones. ✅ La herramienta clave en la genómica es la secuenciación del ADN, un proceso que permite determinar el orden exacto de los nucleótidos (las unidades básicas del ADN) en el genoma de un organismo. Las primeras tecnologías de secuenciación, como el método Sanger, eran lentas y caras, pero los avances en las últimas décadas han permitido desarrollar tecnologías de secuenciación de nueva generación (NGS), que son mucho más rápidas y eficientes. Otras ciencias ómicas y su relación con la medicina de precisión Aunque la genómica es la ciencia ómica más conocida y aplicada, las otras disciplinas ómicas también juegan un papel crucial en la medicina de precisión. La combinación de diferentes enfoques ómicos permite una visión integral del organismo, que puede revelar interacciones complejas que no son evidentes cuando se estudia solo una capa de información. Proteómica La proteómica es el estudio del conjunto completo de proteínas expresadas por un genoma, y es esencial para comprender la función biológica en el contexto de la salud y la enfermedad. Aunque los genes proporcionan las instrucciones para crear proteínas, son éstas las que llevan a cabo la mayoría de las funciones celulares. En la medicina de precisión, la proteómica puede ayudar a identificar biomarcadores de enfermedades, es decir, proteínas que cambian en cantidad o estructura en respuesta a una enfermedad. Estos biomarcadores pueden utilizarse para el diagnóstico temprano, la monitorización del tratamiento o incluso como dianas terapéuticas. ✅ Por ejemplo, se ha identificado que ciertos niveles de proteínas específicas pueden predecir la progresión de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o el Parkinson, permitiendo una intervención más temprana y personalizada. Transcriptómica La transcriptómica se centra en el estudio del ARN, la molécula que transcribe la información del ADN para ser utilizada en la síntesis de proteínas. Digamos que transcribe ese manual de instrucciones que es el ADN en herramientas que puedan usarse para construir la proteína en cuestión. El análisis de los transcritos de ARN puede proporcionar una visión dinámica de cómo los genes se expresan (es decir, 'se activan') en diferentes contextos, como el desarrollo de una enfermedad o la respuesta a un tratamiento. ✅ En el campo de la oncología, por ejemplo, la transcriptómica ha permitido identificar firmas genéticas específicas que pueden predecir qué pacientes responderán mejor a ciertos tratamientos. Esto puede ayudar a los médicos a evitar tratamientos ineficaces o innecesarios y dirigir a los pacientes hacia las terapias más adecuadas. Epigenómica La epigenómica se ocupa de los cambios en la expresión genética ('activación' de unos genes u otros) que no son causados por alteraciones en la secuencia de ADN, sino por modificaciones químicas en el ADN o en las proteínas asociadas, como la metilación del ADN. Estas modificaciones epigenéticas pueden ser influenciadas por factores ambientales, como la dieta, el estrés, la exposición a toxinas,... En la medicina de precisión, la epigenómica permite una comprensión más profunda de cómo el entorno interactúa con el genoma para influir en la salud. ✅ Por ejemplo, los estudios epigenéticos han identificado patrones de metilación del ADN que pueden predecir la respuesta a ciertos medicamentos, o el riesgo de desarrollar cáncer. El futuro de las ciencias ómicas y la medicina de precisión El futuro de las ciencias ómicas y la medicina de precisión es extremadamente prometedor. Con la rápida evolución de las tecnologías de secuenciación y análisis de datos, pronto será posible integrar múltiples capas de información ómica en un solo análisis clínico, proporcionando a los médicos una visión completa del estado de salud de un paciente. Además, el desarrollo de herramientas de inteligencia artificial y aprendizaje automático está permitiendo analizar los vastos conjuntos de datos generados por las ciencias ómicas de manera que sirvan de soporte para la toma de decisiones del profesional clínico. Permitirán identificar patrones complejos que serían imposibles de detectar mediante métodos tradicionales, lo que conllevará una personalización aún más precisa de los tratamientos médicos. IA & Data Inteligencia Artificial en las urgencias hospitalarias para mejorar la atención al paciente 23 de octubre de 2023

Hoy en día todos hemos escuchado hablar de Big Data, de Inteligencia Artificial, de algoritmos... y son términos que solemos relacionar con el mundo de los negocios o las nuevas tecnologías. Pero, ¿y si pudiesen mejorar nuestra salud? Es aquí donde entra en juego la medicina de precisión. ¿Y eso qué es? La definición más usada es la siguiente: La medicina de precisión es el concepto de adaptar el tratamiento y la prevención de enfermedades considerando las diferencias en factores genéticos, ambientales o incluso de estilo de vida, específicos de grupos de personas. Traduciendo, la medicina de precisión es un enfoque clínico emergente basado en otorgar al paciente la terapia más personalizada posible. Para llegar a esa terapia personalizada la toma de decisiones del profesional médico se apoyará en datos clínicos, genómicos y ambientales y socioeconómicos, construyendo así un perfil del paciente al máximo detalle. Este perfil completo del paciente es lo que se llamaría fenotipo. Medicina personalizada para preservar tu bienestar ¿Significa esto que la terapia estará específicamente diseñada para mí como paciente? No exactamente. Significa que el profesional médico será capaz de encontrar la terapia que mejor se acople a tu perfil de paciente, a tu fenotipo. ✅ Esta pequeña diferencia es lo que separa los términos medicina personalizada de medicina de precisión, y es lo que hace que el término medicina de precisión sea más correcto, aunque ambos tienden a usarse indistintamente. Los métodos de medicina de precisión identifican fenotipos de pacientes con respuestas menos comunes al tratamiento o necesidades sanitarias únicas. Ya sabemos que un mismo tratamiento, por ejemplo, un mismo medicamento, no nos afecta a todos por igual. ¿Quién no conoce a alguien que haya tenido que adaptar la dosis de un medicamento, e ir ajustando (siempre siguiendo el consejo médico) hasta dar con la que le funciona? En este ejemplo sencillo, gracias a la medicina de precisión el médico será capaz de dar una prescripción más eficaz desde el comienzo del tratamiento. Datos, datos y más datos para un mejor tratamiento (e incluso para evitarlo) Otro caso bastante común es el de los tratamientos para el cáncer. Existen tipos de tumores muy agresivos contra los que hay que actuar con rapidez, pero para los cuales pueden existir incluso 8 tratamientos diferentes. ¿Cómo sabe el oncólogo qué tratamiento es el que mejor le funcionará un paciente concreto? Conociendo la mutación específica del cáncer diagnosticado a ese paciente, para lo cual sólo ha hecho falta una muestra de sangre y un panel genético, y conociendo su historia clínica. Datos, datos, datos. La prevención y detección precoz de enfermedades es uno de los grandes objetivos de este enfoque médico. Pero es que, además, la medicina de precisión no sólo ayuda a dar un mejor tratamiento, en ocasiones ayuda a evitar que ese tratamiento pueda llegar a ser necesario. ✅ Conociendo tanto el fenotipo como el genotipo (conjunto de características genéticas) del paciente, podemos conocer si tiene cierta predisposición a enfermedades, como algún tipo de cáncer, pudiendo prevenir la enfermedad. El papel de la IA en la medicina de precisión Si además añadimos a ese conocimiento, a esos datos que tenemos, la generación de algoritmos de IA, podemos tener en nuestras manos modelos matemáticos de prevención de enfermedades. La IA aprovecha métodos de cálculo e inferencia para generar ideas, permite al sistema razonar y aprender, y potencia la toma de decisiones por parte de los médicos. La IA genera ideas, razona, aprende y potencia la medicina. Todo esto nos suena como algo futurista o quizás hasta exclusivo, pero lo cierto es que la medicina de precisión está aquí y ha llegado para quedarse. El empuje final para la medicina de precisión ha sido el auge de las pruebas genómicas. El coste de la secuenciación, de la lectura de nuestro genoma, ha descendido de cientos de millones a cientos de euros, lo que ha contribuido en gran parte a que pruebas que antes eran exclusivamente de investigación sean ahora algo normal. Cabe destacar que, por ejemplo, existen paneles como los de los genes BRCA que son ya rutinarios, y permiten diagnosticar predisposición al cáncer de mama. A esto se añaden hechos como que los sistemas sanitarios están incorporando cada vez más pruebas genómicas a su cartera de servicios, y que se están llevando a cabo iniciativas tanto nacionales como europeas que facilitan la integración de los datos genómicos con el resto de los datos clínicos. Los sistemas sanitarios están incorporando cada vez más pruebas genómicas a su cartera de servicios. En conclusión, gracias a la medicina de precisión, y a la inclusión de tus datos genéticos en tu historia clínica, tu médico de confianza será capaz de tratarte de la manera más eficiente y segura, con el único objetivo de preservar tu salud y la de quienes te rodean. AI of Things Inteligencia Artificial en las urgencias hospitalarias para mejorar la atención al paciente 23 de octubre de 2023