Recordatorio de conceptos
Genes y cromosomas
Los genes son fragmentos de ADN (ácido desoxirribonucleico) que contienen la información necesaria para la síntesis de una proteína. El ser humano tiene aproximadamente 25.000 genes que determinan el crecimiento, el desarrollo y el funcionamiento de nuestros sistemas físicos y bioquímicos. Las alteraciones de estos genes son responsables de determinadas enfermedades genéticas. En la actualidad conocemos alrededor de 6000 genes con función conocida.
La máxima condensación del ADN forma cromosomas, que sólo son visibles en metafase. Los genes se encuentran distribuidos en 46 cromosomas (23 parejas) dentro del núcleo de las células (ver Imagen 1 en la Galería).
Las parejas del 1 al 22 son iguales en hombres y mujeres y se conocen como autosomas. El par número 23 está compuesto por los cromosomas que determinan el sexo. Las mujeres tienen dos cromosomas X (XX) y los hombres tienen un cromosoma X y un cromosoma Y (XY).
Los espermatozoides y los óvulos son diferentes de las demás células del organismo porque estas células reproductivas tienen sólo 23 cromosomas (ver Imagen 2 en la Galería).
Cuando un espermatozoide y un óvulo se combinan, al comienzo del embarazo, forman una célula nueva con 46 cromosomas (23 cromosomas proceden del padre y otros 23 cromosomas proceden de la madre). El ser humano resultante es genéticamente único y su diseño está determinado por el padre y por la madre en partes iguales. El procedimiento que se encarga de estudiar las alteraciones de los cromosomas que causan cromosomopatías es un diagnóstico citogenético denominado cariotipo.
Un cariotipo masculino normal 46, XY (ver Imagen 3 en la Galería) o un cariotipo femenino normal 46, XX (ver Imagen 4 en la Galería) descarta anomalías numéricas (pérdidas y ganancias cromosómicas como monosomías, trisomías, etc…), así como anomalías cromosómicas estructurales (translocaciones, deleciones, cromosomas en anillo, inversiones, isocromosomas, etc…).
La hibridación in situ fluorescente (FISH) es una técnica de diagnóstico citogenético molecular que nos permite el marcaje de cromosomas o de determinadas regiones concretas (locus/loci) mediante la cual se hibrida con sondas que emiten fluorescencia y permiten la visualización, distinción y estudio de los cromosomas así como de las anomalías que puedan presentar. Esta técnica permite la rápida determinación de aneuploidías, microdeleciones, duplicaciones, inversiones, reordenamientos, etc…, así como la identificación de material cromosómico y de cromosomas marcadores.
Todas las características diferenciales hereditarias, están codificadas por los genes. El diagnóstico genético que permite determinar las alteraciones en las secuencias de estos genes se denomina diagnóstico molecular.
Existen numerosas técnicas de gran utilidad para poder realizar diagnósticos genéticos moleculares (reacción en cadena de la polimerasa, secuenciación, multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA), secuenciación masiva, array de hibridación genómica comparada, etc…), no siendo esta miniweb el lugar de desarrollo de cada una de ellas.
GENOTIPO y FENOTIPO
El genotipo es el contenido genético (el genoma específico) de un individuo, en forma de ADN. El fenotipo es cualquier característica detectable de un organismo (estructural, bioquímico, fisiológico o conductual) determinado por una interacción entre su genotipo y el ambiente.
HERENCIA GENÉTICA
Existen más de 7.000 enfermedades conocidas ligadas a la alteración de algún gen. Más de 200 de las enfermedades genéticas, debidas a alteraciones genéticas o cromosómicas, son diagnosticables en etapa prenatal, lo que supone cerca del 5% de todas las patologías hereditarias conocidas. Estas enfermedades se pueden transmitir siguiendo los siguientes patrones de herencia:
Herencia dominante
Algunas enfermedades son heredadas en una familia de una manera dominante. Esto significa que una persona hereda una copia normal y otra alterada o mutada de un gen, donde la copia mutada va a dominar o anular a la copia funcional. Esto da lugar a que el individuo esté afectado por una enfermedad genética.
Cuando un progenitor tiene un gen mutado, puede transmitir su gen mutado o el normal a su descendencia. Cada uno de sus embarazos va a tener un 50% de probabilidad de heredar el gen mutado y estar afectado por la enfermedad genética y, otro 50% de heredar la copia normal del gen; si esto es lo que ocurre el hijo no estará afectado por la enfermedad y no la transmitirá a su descendencia.
Estos posibles resultados suceden al azar. La probabilidad se mantiene igual en cada embarazo y entre niños y niñas.
Herencia recesiva
Algunas enfermedades son heredadas de forma recesiva. Esto significa que una persona tiene que heredar dos copias mutadas del mismo gen (una copia mutada de cada progenitor) para padecer la enfermedad. Si una persona hereda una copia mutada de un gen y una copia normal, en la mayoría de los casos será una persona sana portadora, ya que, la copia normal va a compensar a la mutada.
Si ambos progenitores son portadores de la misma mutación del gen, pueden transmitir el gen mutado o el normal a su descendencia y esto ocurre al azar.
Cada uno de los embarazos de padres portadores de la misma mutación génica tiene un 25% de probabilidad de heredar la mutación de ambos progenitores y padecer la enfermedad.
A su vez, hay un 75% de probabilidad de que el hijo no este afectado por la enfermedad independientemente del sexo. Dentro de este 75% hay un 50% de probabilidad de que el hijo herede una copia del gen mutado de uno de sus padres, por lo que será sano portador (como sus progenitores), y un 25% de probabilidad de que el hijo herede ambas copias del gen normal. En este caso el hijo será sano no portador.
Estos posibles resultados suceden al azar. La probabilidad se mantiene igual en cada embarazo y entre niños y niñas.
Herencia ligada al cromosoma X
Algunas enfermedades tienen mecanismo de herencia ligada al cromosoma X, lo que significa que la mutación del gen que causa el trastorno genético se localiza en el cromosoma X. Los genes del cromosoma X pueden ser recesivos o dominantes, y su expresión en las mujeres y en los hombres no es la misma debido a que las mujeres poseen dos cromosomas X (XX) mientras que los hombres poseen un cromosoma X y un cromosoma Y (XY) (ver Imagen 5 en la Galería).
Los genes recesivos ligados al cromosoma X se expresan en las mujeres únicamente si existen dos copias del gen mutadas o alteradas (una en cada cromosoma X). Sin embargo, en los varones sólo es necesario que exista una copia de un gen alterado recesivo ligado al cromosoma X para que el rasgo o el trastorno se exprese. La herencia dominante ligada al sexo cromosoma X se trata de un tipo de herencia que se caracteriza porque los varones afectados con un gen mutado transmiten el carácter a todas sus hijas y a ninguno de sus hijos (ya que estos reciben el cromosoma Y del padre, y no el X). Las mujeres afectadas, pueden transmitirlo a la mitad de sus hijos y a la mitad de sus hijas.
Casos de novo o esporádicos
Una mutación de novo es una mutación que aparece por primera vez en una familia. Es el resultado de una mutación nueva en una célula germinal de los padres (óvulo o espermatozoide) o de una mutación nueva en el zigoto.
Cuando se da un caso esporádico de una enfermedad genética hereditaria donde no hay antecedentes familiares, es difícil determinar el patrón de herencia. Podría tratarse de una enfermedad recesiva siendo ambos progenitores portadores pero no afectados por la enfermedad o tratarse de una mutación de novo (en este caso la probabilidad de que un segundo hijo esté afectado es normalmente mucho más baja). Una vez que aparece una mutación de novo, si la persona afectada tiene descendencia, la mutación se transmitirá siguiendo el patrón de herencia que corresponda a esa enfermedad genética concreta.
En realidad, todas la mutaciones que se heredan de los padres fueron en algún momento mutaciones de novo que aparecieron en algún antepasado.
Herencia mitocondrial
Las mitocondrias son unos orgánulos citoplasmáticos que producen la energía que se utiliza en el metabolismo celular. Contienen una pequeña cantidad de ADN propio (no nuclear) denominado ADN mitocondrial. Las mitocondrias proceden del óvulo, por lo tanto son de origen materno. Todos los hijos e hijas de una mujer afectada heredarán las mitocondrias con la mutación y serán afectados por la enfermedad, sin poderse determinar el grado de afectación que dependerá del número de mitocondrias heredadas así como si estas contienen ADN mitocondrial afecto o sano, y podrá transmitirse a otras generaciones.
Ninguno de los hijos e hijas de un hombre afectado heredaran la alteración ni desarrollaran la enfermedad.
¿QUÉ ES EL DIAGNÓSTICO GENÉTICO PRENATAL Y POSTNATAL?
Se trata del procedimiento destinado a detectar la presencia, ausencia o variantes de uno o varios segmentos de material genético, para la identificación del estado de afectado o de no afectado; de portador de un defecto genético determinado, o de variantes genéticas que puedan predisponer al desarrollo de una enfermedad específica, o bien condicionar la respuesta a un tratamiento concreto.
¿QUÉ ES EL ASESORAMIENTO GENÉTICO PRENATAL Y POSTNATAL?
Se trata del procedimiento orientado a explicar los problemas asociados a la aparición de un trastorno de base genética en un individuo o una familia; o el riesgo de aparición del mismo; así como las ventajas, riesgos y posibles consecuencias de realizar un análisis genético determinado y, en su caso, el asesoramiento en relación con las posibles alternativas derivadas de los resultados del análisis (ver Imagen 6 en la Galería).
¿QUÉ ES EL CONSENTIMIENTO INFORMADO?
La conformidad otorgada de forma expresa y directa por la persona afectada o, en su caso, por su representante, manifestada de forma libre, voluntaria y consciente, después de haber recibido información adecuada y con tiempo suficiente, para la realización de cualquier actuación relativa a su salud o para su participación en una investigación biomédica. El consentimiento informado será formalizado en un documento escrito y será necesario previa a la realización de cualquier estudio genético.
