Explicación: Cómo funcionan las pruebas de ADN

¿Quieres saber más sobre ti, tu familia o incluso tu mascota? Hay una prueba de ADN para eso. Escupe en un tubo. Deje que su perro mastique un hisopo. O arranca un poco de pelo de tu gato. Luego envía la muestra por correo. Unas semanas más tarde, puede entrar en el sitio web de una empresa de pruebas para obtener una guía que describa los rasgos sugeridos por ese ADN.

Los resultados pueden predecir el color del pelo de alguien o sugerir si sus genes le harán pensar que la hierba cilantro sabe a jabón (aunque si la ha probado, probablemente ya sabe lo que piensa). Las pruebas pueden llegar a revelar parientes que no sabías que tenías. Si se lo hicieron a su perro, la prueba podría decir si Fido tiene algún pastor alemán, corgi o caniche en su árbol genealógico. También podría identificar si usted o su perro tienen un riesgo elevado de padecer ciertas enfermedades (como problemas renales).

Esta técnica se conoce como secuenciación del ADN. Permite a los científicos averiguar el orden de las «letras» de una molécula de ADN. Esas letras -llamadas nucleótidos- son las sustancias químicas que componen el ADN.

Sólo hay cuatro letras: adenina (A), citosina (C), timina (T) y guanina (G). La adenina sólo se empareja con la timina. La citosina sólo se empareja con la guanina. Esto puede parecer un alfabeto muy limitado. Pero el orden en que esas letras se alinean dentro de una larga cadena de ADN deletrea las instrucciones genéticas que indican a cada célula del cuerpo qué moléculas debe producir. Y hay mucho espacio para «palabras» largas. En los seres humanos, los perros y los gatos, cada cadena de ADN tiene unos 6.000 millones de letras.

Las partes de cada cadena se conocen como secuencias (como en las secuencias de letras). La decodificación de las letras de una cadena se conoce como «secuenciación» del código genético. El orden exacto de las letras cambia de un individuo a otro. Sin embargo, las «palabras» -las instrucciones que producen las secuencias- tienden a ser similares entre todos los miembros de una especie.

Los científicos pueden comparar el orden de todas esas letras en el ADN de una persona con las de otra. Con miles de millones de nucleótidos, millones de esas letras van a ser diferentes, incluso entre padres e hijos o hermanos.

Por ejemplo, algunas personas tienen una letra -digamos una A- en el lugar de alguna secuencia donde otras podrían tener una G o una C. Algunas de esas letras cambiadas pueden alterar el significado de un gen. La nueva ortografía puede hacer que el gen produzca una proteína diferente. Un pequeño ajuste ortográfico podría contribuir a que usted sea más alto o a que cambie el color de sus ojos. Otro podría aumentar o reducir el riesgo de padecer alguna enfermedad. Cuando se compara con otra persona, la ortografía precisa de las secuencias de su ADN puede mostrar el grado de parentesco que existe entre ustedes.

Hay muchas empresas que realizan pruebas de ADN, tanto para usted como para su gato o perro (todavía no hay peces, jerbos o pájaros). Pero no todas las pruebas de ADN son iguales. Lo que aprendas sobre tu composición genética depende de la empresa que elijas y del nivel de las pruebas que realice. Hay tres tipos principales de pruebas.

1. En teoría, la secuenciación del genoma completo captura los 6.000 millones de nucleótidos de un genoma, es decir, el conjunto completo de genes de un organismo. Estas empresas habrán revisado y tratado de «leer» cada A, C, T y G. En realidad, pasarán por alto algunas (como si estuvieran leyendo a toda velocidad y se saltaran una letra o una palabra de vez en cuando). Cuando el ADN está empaquetado en unidades organizadas llamadas cromosomas, es fácil perderse una o dos letras. En la imagen anterior, al ampliar las barras doradas bajo el cromosoma 12 se observan estas lagunas en las pruebas.

La secuenciación de todo el genoma no detectará grandes trozos de ADN que falten o que estén reordenados. También puede fallar cuando una sección de ADN se ha repetido una y otra vez. Sin embargo, este método ofrece la visión más completa de los genes de una persona. Empresas como Veritas Genetics ofrecen estas pruebas para las personas (si las prescribe un médico). En el caso de las mascotas, Darwin’s Ark ofrece la secuenciación del genoma completo de los perros.

2. Centrarse en las proteínas

El ADN contiene muchas letras. Pero no todas las «palabras» significan algo. Algunas secuencias crean proteínas. Otras pueden controlar la frecuencia con la que se activan otras secuencias de ADN para fabricar esas proteínas. Otras pueden proporcionar instrucciones para moléculas que no son proteínas. O pueden ser simplemente secuencias sin sentido que no «dicen» nada en absoluto.

El exoma es la parte del genoma que contiene los genes que codifican proteínas. Constituye sólo entre el 1 y el 2 por ciento del ADN de una persona. En el diagrama anterior, el exoma aparece en azul.

La secuenciación del exoma generalmente no ofrece información sobre los ajustes genéticos que podrían activar o desactivar otros genes. Tampoco incluye los genes que no se utilizan para fabricar una proteína. Pero el hecho de no fabricar una proteína no significa que un gen no tenga una función. Muchos genes desempeñan funciones importantes sin fabricar proteínas en absoluto. Genos y Helix son dos empresas que ofrecen secuencias de exomas humanos. Helix también lee parte del ADN junto a los genes que codifican proteínas.

3. El enfoque minimalista

Un tercer tipo de prueba examina los SNP (pronunciados «snips»). Es la abreviatura de polimorfismos de un solo nucleótido (NU-klee-oh-tyde Pah-lee-MOR-fizms). Estas pruebas buscan errores ortográficos de una sola letra repartidos por todo el genoma.

Donde la mayoría de la gente tiene una A, por ejemplo, una minoría puede tener una C. Con el tiempo, los científicos han identificado conjuntos de estos SNP y han agrupado las pruebas para encontrarlos juntos en pruebas únicas denominadas chips SNP, o matrices de genotipado.

Estas pueden tomar una muestra del ADN de un animal (o de una persona) y analizar un grupo preestablecido de SNP que se sabe que están implicados en ciertos rasgos. Las empresas pueden analizar cientos, miles e incluso millones de SNP a la vez con estas pruebas. Pero eso sigue siendo sólo una pequeña fracción de las letras de tu genoma. Ancestry, 23andMe y muchas otras empresas se basan en estas pruebas de SNP para interpretar el ADN humano. Wisdom Panel, homeDNA y emBark hacen lo mismo para los perros. Wisdom Panel, Optimal Selection y homeDNA utilizan SNPs para buscar las razas ancestrales detrás de cualquier gato.

Un gen a la vez

Puedes comprar la mayoría de estas pruebas sin una orden del médico. Pero a veces los médicos pueden querer que los pacientes se sometan a pruebas para detectar cambios en el ADN de uno o varios genes, alteraciones que podrían aumentar el riesgo de enfermedad de un individuo. En el caso de las personas, estas pruebas analizan el ADN que rodea a ese gen y descifran los cambios que sólo tiene una persona.

En el caso de los animales domésticos, la Universidad de California en Davis y otros lugares pueden comprobar los cambios en los genes que pueden causar problemas en ciertas razas caninas y felinas. Esto permite a los criadores de perros evitar que los animales vulnerables se apareen y transmitan sus genes mal escritos.