La Universidad de Valencia crea un laboratorio para desarrollar 'chips' de ADN por encargo

Coincidiendo en el tiempo (aunque según la institución 'ha sido casualidad') con la presentación esta semana de la secuenciación completa del genoma humano, la Universidad de Valencia ha considerado que su laboratorio para fabricar biochips ya está maduro. Y aunque parece ciencia-ficción, en sus instalaciones ya se fabrican unas placas divididas en celdillas capaces de detectar simultáneamente, mediante aparatos de lectura adecuados, la presencia de miles de genes en una muestra de material orgánico que se quiera analizar.

De momento, el laboratorio sólo fabrica los denominados macrochips, definidos así porque las placas son mayores y sólo contienen una densidad de sondas genéticas de hasta 60 por centímetro cuadrado. Pero mediante la adquisición de equipos más complejos para la fabricación y lectura de dispositivos más reducidos, en breve estarán en disposición de fabricar los denominados microchips, con capacidad de hasta 6.000 sondas por centímetro cuadrado. Es decir, que con una plaquita del tamaño de una goma de borrar se podría hacer una radiografía del genotipo completo de un ser humano, con más de 30.000 genes.

¿Cómo funciona un biochip? Aunque su nombre incita a engaño, no es ningún microprocesador informático, sólo se trata de un dispositivo que incluye en multitud de celdillas ordenadas en filas y columnas fragmentos de genes, es decir aquellos oligonucleótidos (pequeñas cadenas de ADN) que nos interesa rastrear. Al bañar el chip con el ADN de la muestra que intentamos analizar, previamente marcado con una sustancia fluorescente y luego fragmentado, en cada celdilla quedarán adheridos los trozos de ADN complementarios. Los aparatos de lectura y los sistemas informáticos completarán el análisis, que permitirá dar respuesta a todo lo que le hemos preguntado a la muestra.

Tomando como ejemplo uno de los trabajos que está llevando a cabo el laboratorio, se puede crear un chip en el que en las celdillas se pongan fragmentos de genes de las 50 bacterias y virus que con más frecuencia hacen enfermar a las plantas de patata. Con este experimento, desarrollado en colaboración con el Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), se puede diagnosticar si distintas muestras de las plantas están infectadas por alguno de estos patógenos dependiendo de qué celdillas del chip presenten fluorescencias.

El sistema no sólo permite mostrar la presencia o ausencia de cierto material genético. Si en vez de ADN se coloca en las mismas ácido ribonucleico (ARN) mensajero, es decir, fragmentos de las moléculas que, fabricadas a partir del ADN, sirven para fabricar las proteínas, se puede medir la actividad del gen en cuestión. Las celdillas del chip, en este caso, nos darían información de la actividad de cada gen en función de la fluorescencia: cuanto mayor es el brillo más ARN mensajero hay, luego se están fabricando más proteínas, luego el gen está más activado.

Estos análisis, según explica José E. Pérez Ortín, profesor del departamento de Bioquímica y Biología Molecular y director del laboratorio, ofrecen 'un perfil, una película fija de la actividad de esa muestra'. Su utilidad es clara: comparando una muestra con la de una persona sana, 'se podrán diagnosticar la mayor parte de las enfermedades con mucha precisión y rapidez utilizando pequeñas muestras de sangre o de biopsias de un enfermo'.

Por ejemplo, el laboratorio prepara ahora, en colaboración con el Hospital Clínico de Valencia, un biochip para la detección de delecciones (pérdidas de material genético) en los cromosomas de las células de los linfomas.

Según Francisco Tomás, vicerrector de Investigación, todos los métodos de diagnóstico que se utilizan en los hospitales comenzaron siendo muy caros y luegon se han optimizado. Y augura que los métodos de diagnóstico-molecular individualizado que permiten los biochips, 'de gran fiabilidad, se habrán abaratado mucho en dos o tres años.