Se trata de una técnica que revolucionó la genética, se hizo famosa durante la pandemia al ser utilizada para detectar el Coronavirus y es de enorme valor para la medicina actual. En el Instituto Médico de Río Cuarto cuentan con un moderno equipamiento que permite conocer los resultados de estas pruebas de PCR de manera inmediata.
La invención y el desarrollo de la PCR supusieron una gran revolución dentro del ámbito biotecnológico y clínico debido al gran número de aplicaciones que se benefician de ella, desde la clonación, pasando por la identificación de individuos mediante su ADN, hasta la detección e identificación de mutaciones en tumores y también se utiliza en la industria farmacéutica.
El término PCR se hizo popular porque fue la técnica utilizada para detectar el Sars-Cov2, el virus causante del Covid, pero es una tecnología que permite diagnosticar la presencia de muchos otros virus, bacterias y hongos y es de enorme utilidad para la medicina.
Antes de la pandemia, no se contaba suficientes equipamientos en la ciudad para conocer los resultados de una prueba PCR, pero a partir de esa situación, el Laboratorio de Biología Molecular del Instituto Médico de Río Cuarto (IMRC) realizó una importante inversión e incorporó esta tecnología para no tener que enviar esos estudios a otros laboratorios y tener los resultados más rápidos. Ahora, esta tecnología está disponible para mejorar la atención médica y diagnosticar diferentes patologías.
Respecto a la importancia de esta técnica que se hizo más conocida a partir del Covid-19, pero que se utiliza para diagnosticar diferentes enfermedades, dialogamos con María Belén Poretti, doctora en Ciencias de la Salud y Bióloga e integrante del equipo profesional del Laboratorio de Biología Molecular del IMRC.
-¿Qué es la prueba o la técnica de PCR?
– La Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR por sus siglas en inglés) es una técnica de biología molecular que emplea la capacidad de la enzima polimerasa de replicar el material genético, es decir, el ADN en los seres humanos. Las polimerasas están presentes en nuestras células y son capaces de replicar el ADN nuclear, para obtener dos copias idénticas, que después serán repartidas a las células hijas durante la división celular. De la misma manera, en el laboratorio podemos generar in vitro una gran cantidad de copias de ADN a partir de una muestra que tiene cantidades diminutas de material genético.
– ¿Cuál es su utilidad?
– La técnica de PCR tiene aplicación diagnóstica y, por lo tanto, es de gran importancia en el campo de la medicina. Hoy en día la PCR se utiliza en laboratorios de todo el mundo, tanto para investigación como en laboratorios de diagnóstico clínico o laboratorios de desarrollo biotecnológico.
-¿Qué enfermedades se pueden diagnosticar?
-Sin dudas hoy todos la conocemos por el diagnóstico del Sars-Cov2, que es el virus causante del Covid, pero se puede diagnosticar la presencia de muchos otros virus, bacterias y hongos. Por ejemplo, el virus de la influenza que causa epidemias estacionales en las épocas invernales y una de sus variantes (influenza A subtipo H1N1) fue causante de una pandemia en los años 2009-2010, el virus sincicial respiratorio que es el principal causante de la bronquilitis en menores de 5 años, el virus del papiloma humano (HPV) que puede causar cáncer de cuello de útero, el virus del dengue que está llamando la atención de las autoridades sanitarias por el exponencial aumento de casos que se registraron en los últimos meses. En el caso de las bacterias, esta técnica permite no solo la detección del microorganismo, sino que también puede realizarse una prueba de resistencia a antibióticos y de esta manera seleccionar de forma precoz el antibiótico más adecuado para poder mejorar la asistencia al paciente, tal es el caso de la tuberculosis con resistencia a rifampicina, entre otras.
Además, la PCR se utiliza como herramienta para el diagnóstico de ciertas enfermedades genéticas o de susceptibilidad a las mismas. De esta manera, es posible usar la PCR para detectar ciertos cambios en un gen o cromosoma, lo que ayuda en el diagnóstico de la predisposición genética de enfermedades como la celiaquía, el riesgo de trombosis, la fibrosis quística, entre otras. Más aún, la identificación de mutaciones o polimorfismos en un gen es una herramienta que permite diagnosticar enfermedades como el cáncer, leucemias, linfomas y síndromes mielodisplásicos, entre otros.
María Belén Poretti, doctora en Ciencias de la Salud y Bióloga
– ¿Qué aportes ha generado en el diagnóstico oncológico?
–La aplicación de la técnica de PCR ha revolucionado el campo del diagnóstico oncológico, en virtud de que hace posible establecer si la alteración estructural de un gen es hereditaria o adquirida o si se desarrolla o no con la edad. La ventaja del diagnóstico temprano de susceptibilidad a una enfermedad de origen genético mediante PCR consiste en que permite, no sólo introducir cambios en el estilo de vida, la alimentación o aun farmacoterapia en el paciente, con el fin de detener o retrasar la manifestación de la enfermedad, sino también efectuar un seguimiento supervisado del paciente y sus familiares.
– ¿Tiene utilidad en el campo de la farmacología?
Sí, otra de las aplicaciones de esta técnica que se encuentra en auge por esos días es su uso en farmacogénetica y farmacogenómica. La habilidad de los individuos de metabolizar fármacos depende de numerosos factores, entre ellos su perfil genético. Así, pacientes con alteraciones en la expresión de ciertas enzimas pueden presentar una eliminación disminuida o aumentada del fármaco, generando el fracaso terapéutico, riesgo de intoxicaciones y efectos adversos. De aquí la importancia del estudio de los factores génicos que determinan la eficacia y la toxicidad de un medicamento.
-¿Cómo se realizan las pruebas de PCR?
– Para realizar una prueba de PCR en primer lugar debemos tomar la muestra, que puede variar de acuerdo al tipo de determinación que vayamos a realizar. De esta manera, podemos trabajar con hisopados, muestras de sangre u otros fluidos biológicos. Luego se procede a la extracción de los ácidos nucleicos (material genético) de la misma y esto es lo que se utiliza como molde para realizar la amplificación del fragmento de interés.
– ¿Requiere de tecnología específica?
– Es necesario contar con un termociclador, el instrumento usado en biología molecular que permite realizar de forma automatizada y secuencial los ciclos de temperaturas necesarios para llevar a cabo la reacción en cadena de la polimerasa. Este equipo eleva y baja la temperatura del bloque en tres etapas básicas. La reacción se calienta por primera vez por encima del punto de desnaturalización de las dos cadenas de ADN complementarias del ADN blanco. Esto significa que las dos cadenas que forman cada molécula se separan, dando lugar a dos moléculas de ADN monocatenario. A continuación, se disminuye la temperatura para favorecer la unión de los cebadores al ADN monocatenario (los cebadores se unen al ADN de forma específica, así que solo amplificaremos la región de las moléculas que nos interese). Por último, la temperatura se eleva nuevamente hasta una temperatura en la cual la ADN polimerasa es capaz de extender los cebadores añadiendo nucleótidos a la hebra de ADN que se está construyendo. Una vez se ha realizado un ciclo, se repiten los pasos de nuevo. De este modo, las cadenas obtenidas en el primer ciclo se utilizan como molde en el segundo ciclo y así consecutivamente. Tras 30-40 ciclos a partir de una única copia de ADN se pueden obtener más de mil millones de copias de un gen.
– Estos equipamientos fueron adquiridos por el IMRC a partir de la pandemia, ¿qué importancia tienen ahora que finalizó?
– A partir de la pandemia, el IMRC adquirió el equipamiento necesario para llevar a cabo el diagnóstico molecular de Sars-cov2, pero actualmente el servicio del Laboratorio de Biología Molecular ofrece la detección de múltiples patógenos. Hasta hace poco tiempo, la realización de la mayoría de las pruebas diagnósticas moleculares se derivaba a laboratorios de otras localidades y tardaban varios días o hasta semanas en tener los resultados, en el IMRC nos enorgullece poder brindar este servicio en tan solo horas (aspecto fundamental cuando estamos hablando de enfermedades de rápida evolución, sobre todo infectologicas). En este sentido, contamos con la posibilidad de armar paneles diseñados por nuestro servicio de Infectología, atendiendo a la prevalencia de las enfermedades en nuestra región. La ventaja de esto, es que no son tan costosos como los paneles comerciales que hay en el mercado que encarecen el estudio por la cantidad de gérmenes que incluyen (la mayoría sin una prevalencia significativa en nuestro medio).
La finalización de la pandemia abrió la puerta de incorporar paulatinamente nuevas determinaciones y posicionar nuestro laboratorio como centro de referencia de la región, cumpliendo con los estándares de calidad internacionales.
La versatilidad de la técnica de PCR, su alta capacidad diagnóstica y sus múltiples aplicaciones hacen de esta técnica una herramienta promisoria no solo en la actualidad sino también en perpectivas futuras.
