Test de metilación

Descripción General

La metilación del ADN es una reacción química por la cual un grupo metilo (formado por tres átomos de hidrógeno y uno de carbono) se adhiere a una base de citosina en la cadena de nucleótidos del ADN. La unión se produce en los dinucléotidos citosina-guanina (CpG), que son especialmente abundantes en las regiones promotoras y reguladoras de los genes. La metilación en la secuencia del ADN de un gen generalmente desactiva dicho gen, es decir, suprime su codificación de proteínas, por lo que es un mecanismo crucial en la regulación de la expresión génica. Es un tipo de modificación epigenética, esto es, afecta a la expresión génica sin alterar la secuencia del ADN. A pesar de que todas las células de un organismo contienen la misma secuencia de ADN, su patrón de metilación es diferente. A diferencia de la secuencia de ADN, los patrones de metilación no se heredan de los gametos, sino que se forman durante el desarrollo embrionario y se mantienen tras la reproducción celular. Asimismo, a lo largo de la vida de un individuo también se producen cambios en el patrón de metilación de su genoma.

Los test genéticos de metilación analizan las variaciones en la secuencia del ADN que afectan a la capacidad de metilación para identificar variantes genéticas específicas en los genes relacionados con este proceso. Es decir, estos test evalúan el estado de metilación de un gen. La metilación afecta a multitud de procesos corporales, por lo que la presencia de ciertas variantes genéticas puede influir en la eficiencia de la metilación y en la capacidad del cuerpo para realizar dichos procesos.

¿Cuándo están indicados?

Los test de metilación tienen diversas aplicaciones en la clínica médica, entre las cuales destacan las siguientes:

• Diagnóstico del cáncer: tanto la hipermetilación de los genes supresores de tumores como la hipometilación de los oncogenes (genes mutados cancerígenos) favorecen el desarrollo de la enfermedad. Así, ciertos cánceres como el de próstata, hígado, estómago, colon, mama o cuello uterino pueden detectarse de forma temprana.
• Prevención de enfermedades cardiovasculares: ciertas variantes genéticas en la vía de la metilación pueden provocar un aumento de la homocisteína, un aminoácido cuya hiperproducción está estrechamente relacionada con el riesgo de aterosclerosis, hipertensión, trombosis o insuficiencia cardiaca, entre otras. Detectar estas variantes permite planificar cambios dietéticos que corrijan los niveles de homocisteína.
• Diagnóstico de enfermedades congénitas: las alteraciones en la metilación en regiones específicas del ADN pueden causar trastornos genéticos como el síndrome de Prader-Willi, las distrofias musculares o el síndrome de Angelman.
• Diagnóstico de enfermedades autoinmunes: enfermedades como el lupus, la artritis reumatoide o la esclerosis sistémica están asociadas a alteraciones en la metilación de regiones promotoras de genes específicos.
• Diagnóstico prenatal: el análisis de la metilación del ADN fetal libre puede identificar anomalías cromosómicas o alteraciones epigenéticas que afecten a la salud del feto.
• Identificar la predisposición genética a padecer trastornos mentales: las alteraciones en la metilación pueden afectar a la síntesis de los neurotransmisores y, por tanto, influir en el desarrollo de enfermedades mentales.

¿Cómo se realiza?

Para realizar un test de metilación, es necesario extraer una muestra de ADN del paciente. Generalmente, la muestra se obtiene de la sangre o de la saliva.

Una vez extraída la muestra, es llevada al laboratorio, donde se pueden realizar diversos procedimientos para evaluar el estado de metilación del segmento de ADN de interés. Uno de los más utilizados, por su rapidez y sensibilidad, es la reacción en cadena de la polimerasa específica de la metilación (MSP). El procedimiento comienza tratando la sección de ADN con bisulfito de sodio, lo que provoca que las citosinas no metiladas de los dinucleótidos CpG se conviertan en uracilos (una de las cuatro bases nitrogenadas del ARN) mientras que las no metiladas permanecen inalteradas.

Para poder observar la presencia o ausencia de citosinas y determinar la metilación del segmento de ADN, es necesario amplificarlo, esto es, crear miles de millones de copias. Para ello, se utiliza la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), consistente en hacer reaccionar la muestra con una enzima polimerasa y con los llamados cebadores, que son pequeñas secuencias de ADN diseñados específicamente para complementar el segmento de la muestra. Las copias se realizan mediante varios ciclos de calentamiento y enfriamiento. Durante cada ciclo, la doble hélice del ADN se separa en dos cadenas simples, a las que se adhieren los cebadores. Estos son extendidos por la polimerasa, que es capaz de agregar nucleótidos a los extremos de cada cebador. Así, se sintetizan dos nuevas cadenas de ADN que se duplicarán de la misma forma en los siguientes ciclos. Durante la síntesis, los uracilos se convierten en timina, lo que permite distinguir los dinucleótidos CpG metilados de los no metilados.

Riesgos

La toma de muestras de ADN para los test de metilación no implica ningún riesgo ni complicación.

Durante el tratamiento con bisulfito, no obstante, puede ocurrir que la conversión de citosina en uracilo no sea completa, lo que puede generar una interpretación errónea de citosinas no metiladas como citosinas metiladas. Además, el bisulfito causa una degradación extensa en las secuencias de ADN y mayores pérdidas durante el proceso, lo que puede influir en el éxito del ensayo.

Qué esperar de un test de metilación

Los procedimientos para extraer la muestra con ADN del paciente suelen ser rápidos y sencillos. Para tomar una muestra de sangre, se realiza una punción con aguja en una vena del antebrazo. Antes de hacerlo, se desinfecta la zona y se coloca una banda elástica que favorece el llenado de la vena y hace que la punción sea más fácil. Una vez extraída, se retira la banda y se coloca un apósito estéril para detener el sangrado.

La recolección de una muestra de saliva se realiza con un hisopo, frotándolo suavemente por el revestimiento interno de la mejilla y debajo de la lengua. El hisopo debe aislarse en el recipiente correspondiente para evitar que se contamine. En ocasiones, el propio paciente puede recolectar la muestra en casa, utilizando un kit específico.

Especialidades en las que se solicita los test de metilación

Los test de metilación son herramientas diagnósticas que se desarrollan por especialistas en genética y se utilizan principalmente en oncología, pero también pueden solicitarse en otras especialidades como cardiología, neurología, ginecología o reumatología.