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Biotecnología

El precio de la secuenciación se rebaja aún más

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La startup Complete Genomics revela tres nuevos genomas humanos.

  • por Emily Singer | traducido por Francisco Reyes (Opinno)
  • 06 Noviembre, 2009

Complete Genomics, una startup con sede en Mountain View, California, acaba de bajar la pértiga del baile del limbo financiero en que se ha convertido la secuenciación del genoma humano, anunciando en la revista Science la secuenciación de tres genomas humanos con un coste medio de 4.400 dólares. El genoma secuenciado más recientemente—que resulta ser el del pionero de la genómica George Church—sólo costó 1.500 dólares en componentes químicos, el más barato publicado hasta ahora. Un coste de alrededor de 1.000 dólares se considera el precio que el público medio americano estaría dispuesto a invertir para tener sus genomas secuenciados. La esperanza es que al hacer que el proceso sea más asequible, los análisis del genoma se conviertan en algo rutinario dentro de los cuidados médicos.

Complete Genomics causó conmoción por primera vez dentro del sector de la secuenciación en octubre de 2008, cuando anunció sus planes para ofrecer un servicio de secuenciación genómica humana por 5.000 dólares. El anuncio generó tanto interés como escepticismo. Bajar el precio de la secuenciación permitiría a los científicos estudiar grandes cantidades de genomas humanos, algo que ahora mismo se cree necesario para comprender la base genética de las enfermedades complejas. Sin embargo los presupuestos más económicos en aquella época estaban alrededor de los 50.000 dólares. Sin entrar en detalles sobre los costes específicos, cuotas de precisión y otros elementos a tomar en cuenta, muchos creyeron que el anuncio de Complete Genomics era sólo una estrategia publicitaria. (Entre las otras compañías a la carrera por bajar los costes de secuenciación se incluyen Illumina, con sede en San Diego, Helicos, con sede en Cambridge, Massachusetts, y Applied Biosystems, en Foster City, California.)

El objetivo de Complete Genomics era acallar el escepticismo este año mediante la publicación de datos de secuenciación genómica que actuasen como prueba de principio, pertenecientes a un hombre de raza blanca que es parte del proyecto International HapMap, y que ha construido una base de datos de las variaciones genéticas humanas. Puesto que ya existe cierta cantidad de información genética disponible de las muestras de HapMap, la secuenciación de genomas de participantes de HapMap permite a los científicos evaluar la precisión de las nuevas técnicas de secuenciación. La nueva publicación se basa en esos datos, ofreciendo estimaciones de coste detalladas y describiendo la tecnología de Complete Genomics. También es el primer artículo publicado por los investigadores de Complete Genomics que ha revisado por otros miembros de la industria.

En el artículo, los científicos describen la secuencia de tres genomas humanos: el previamente publicado del hombre de raza blanca, una mujer de la zona oeste de África que también ha sido secuenciada a través del proyecto HapMap, y el de Church, profesor de Harvard y director del Proyecto del Genoma Personal. Los costes variaron entre los 8.005 dólares para cubrir un genoma individual 87 veces—puesto que los genomas se secuencian en fragmentos de ADN, deben secuenciarse varias veces para ensamblar correctamente esos fragmentos—hasta 1.726 dólares para cubrir el genoma de Church 45 veces. La tecnología tiene una cuota de precisión del 99,999 por ciento, afirma el director científico de Complete Genomics, Radoje Drmanac, quien añade que esto es comparable a otros métodos.

“Creo que en términos de precisión se puede comparar bien con las series de datos de 1000 Genomes que hemos estado generando con los datos de Illumina,” afirma Chad Nusbaum, codirector del programa de Secuenciación y Análisis de Genoma en el Instituto Broad, en Cambridge, Massachusetts. (El proyecto 1000 Genomes es un esfuerzo internacional para secuenciar genomas humanos de todo el mundo.) El equipo de Nusbaum recibió recientemente datos de cinco genomas secuenciados por Complete Genomics, aunque aún no ha tenido tiempo para analizar la información. “Si los datos se parecen a lo que figura en el estudio, probablemente queramos hacer más cosas,” afirma Nusbaum.

Calcular es coste de la secuenciación de una genoma humano no es fácil—las estimaciones de precio pueden variar dependiendo de lo que esté incluido en los cálculos. Una medida común es el coste de los elementos químicos utilizados, y eso es lo que utilizó Complete Genomics. Sin embargo, esta medida no incorpora el coste de las máquinas que llevan a cabo la secuenciación, el coste de personal, o el esfuerzo computacional requerido para ensamblar las secuencias de información en crudo y crear un genoma completo. “Lo que es importante no es sólo los costes de los reactivos, sino también el coste del análisis de la secuencia,” afirma Jeff Schloss, director del programa de desarrollo tecnológico en el Centro Nacional de Investigación del Genoma Humano, en Bethesda, Maryland. “No está clara la forma en los costes computacionales de este método se pueden comparar con otros métodos.”

Una de las ventajas en cuanto a costes de Complete Genomics viene dada por su modelo de negocio. Mientras que las mayoría de las compañías de secuenciación venden máquinas a los laboratorios, lo cuales pasan a hacer sus propias secuenciaciones, Complete Genomics ofrece un servicio de secuenciación. Puesto que todo se hace en las instalaciones de la compañía, no es preciso gastar tiempo o dinero en hacer que las máquinas sean fáciles de usar. Y debido al enfoque exclusivo en los genomas humanos, los científicos son capaces de optimizar el proceso de trabajo alrededor de este objetivo único.

La bajada de costes también viene dada por el novedoso método de la compañía para empaquetar el AND en un chip. Al igual que otras tecnologías de secuenciación más novedosas, tales como las que venden Illumina y Applied Biosystems, la tecnología de Complete Genomics está basada en la secuenciación masiva en paralelo—se recolectan miles de trozos de ADN sobre una micromatriz y se secuencian al mismo tiempo. Las tiras de ADN se condensan en bolas ceñidas, que después se vierten sobre matrices especialmente fabricadas con un tipo de densidad sin precedentes—alrededor de mil millones de bolas caben en un chip del tamaño del portaobjetos de un microscopio.

“Utilizan el espacio sobre el chip de forma muy eficiente, lo que produce un ahorro en el tiempo de cámara y el uso de reactivos,” afirma Church, miembro del consejo científico de la compañía. El proceso químico de la secuenciación de Complete Genomics está basado en un método desarrollado en el laboratorio de Church.

A pesar de los bajos costes de reactivos que figuran en el estudio, Complete Genomics no está ofreciendo aún sus genomas de 5.000 dólares al público. “Aún estamos haciendo genomas en pequeñas cantidades, como ocho, a 20.000 dólares cada uno,” afirma Clifford Reid, el director general de la compañía. “No todos los costes tienen que ver con el material; parte del coste viene dado por la mano de obra y las máquinas.” Afirma que aunque los proyectos de mayor tamaño costarán menos, “se necesitará un número elevado para rebajarlo a 5.000 dólares.”

Reid cree que ese punto se alcanzará en 2010 y 2011. Y 20.000 dólares es una cantidad más económica que lo que ofrecen otras compañías—a principios de este año, Illumina anunció un servicio de secuenciación de genoma por 48.000 dólares y que se podía pedir con la receta de un médico.

Esta semana, Complete Genomics también anunció un proyecto con el Instituto para la Biología de Sistemas, en Seattle, con el que se pretende secuenciar 100 genomas de personas con la enfermedad de Huntington, una rara y debilitante enfermedad neurológica heredada, junto a miembros de sus familias. El objetivo del proyecto es encontrar variaciones genéticas que afecten a la gravedad de la enfermedad. El estudio será el primero en buscar variantes vinculadas a la enfermedad a lo largo de todo el genoma—los estudios previos han utilizado micromatrices de genes, que inspeccionan alrededor de un millón de puntos distintos a lo largo del genoma.

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