Glosario · Técnicas de laboratorio
NGS (secuenciación de nueva generación)
En una frase
La NGS (secuenciación de nueva generación) es un conjunto de tecnologías que leen en paralelo millones de fragmentos de ADN o ARN en una sola ejecución, lo que permite estudiar genomas, genes o comunidades microbianas completas de forma masiva.
También se llama: NGS · secuenciación de nueva generación · secuenciación masiva · secuenciación masiva en paralelo · next-generation sequencing · secuenciación de alto rendimiento
¿Qué es la NGS?
La secuenciación de nueva generación nació a mediados de la década de 2000 como alternativa al método de Sanger, que lee un solo fragmento por reacción. Su idea central es el paralelismo masivo: en lugar de secuenciar un fragmento cada vez, se leen millones de ellos en la misma ejecución. Eso abarató de forma drástica el coste por base y abrió la puerta a estudiar genomas completos, exomas, transcriptomas y comunidades de microorganismos enteras, como la microbiota intestinal.
Según la revisión de Goodwin, McPherson y McCombie (Nature Reviews Genetics, 2016), el campo ha evolucionado en dos direcciones: plataformas que maximizan el rendimiento con lecturas cortas (de unas decenas a unos cientos de bases) y plataformas que priorizan lecturas largas y contiguas, como la secuenciación Nanopore.
Cómo funciona
Aunque cada plataforma tiene su química, el flujo general es parecido:
- Extracción del ADN (o ARN) de la muestra: sangre, heces, orina, exudado…
- Preparación de la librería: se fragmenta o se amplifica el material y se le añaden adaptadores que la plataforma reconoce.
- Secuenciación: el equipo lee los fragmentos y genera archivos con millones de lecturas.
- Análisis bioinformático: las lecturas se filtran por calidad y se comparan con bases de datos de referencia para saber a qué organismo o gen corresponden.
En microbiología hay dos grandes estrategias. La secuenciación del gen 16S rRNA amplifica un único marcador bacteriano y es barata, pero con resolución taxonómica limitada. La metagenómica shotgun secuencia todo el ADN de la muestra y permite llegar a especie y estudiar genes funcionales o de resistencia, con más coste y más carga de análisis.
Ejemplo
Un médico digestivo solicita un estudio de microbiota en heces a un paciente con síntomas intestinales persistentes. El laboratorio extrae el ADN, lo secuencia por NGS y el informe muestra qué grupos de bacterias predominan y en qué proporción (abundancia relativa), además de la diversidad de la comunidad. El profesional valora esos datos junto con la exploración, la analítica y la historia clínica; el informe no es un diagnóstico en sí mismo.
Limitaciones
- Dependencia de las bases de datos: lo que no está bien representado en las referencias se clasifica peor.
- Sesgos técnicos: la extracción, la amplificación por PCR y la profundidad de secuenciación influyen en el resultado.
- Detectar ADN no equivale a demostrar un microorganismo vivo ni que cause los síntomas.
- Los resultados entre laboratorios no siempre son comparables si usan métodos distintos.
NGS en Xenogene
Xenogene utiliza secuenciación NGS con tecnología Nanopore en sus análisis de microbiota y en los paneles AMC de detección de microorganismos. Por ejemplo, el test de microbiota intestinal analiza una muestra de heces mediante Nanopore NGS para estudiar la composición microbiana y detectar bacterias patógenas, parásitos y otros microorganismos. Las pruebas se realizan solo con prescripción de un profesional sanitario, que es quien interpreta el informe.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre NGS y PCR?
La PCR amplifica y detecta secuencias concretas que se buscan a propósito, por lo que responde a una pregunta cerrada (¿está este microorganismo o gen?). La NGS lee la secuencia de muchos fragmentos a la vez y permite identificar lo que hay en la muestra sin saberlo de antemano. Muchas técnicas NGS usan una PCR previa para preparar la muestra.
¿Qué es la secuenciación de tercera generación?
Se llama así a las tecnologías que leen moléculas individuales de ADN largas, como la secuenciación por nanoporos o la de PacBio, frente a las plataformas de lecturas cortas. En la práctica se suelen agrupar todas bajo el término NGS. La diferencia clave es la longitud de lectura y el perfil de errores.
¿Una prueba NGS da un diagnóstico por sí sola?
No. La NGS genera datos que hay que analizar con herramientas bioinformáticas y bases de datos de referencia, y el resultado debe interpretarlo el profesional sanitario junto con la clínica y otras pruebas.
Términos relacionados
- Secuenciación Nanopore
La secuenciación Nanopore es una técnica de tercera generación que lee moléculas individuales de ADN o ARN al hacerlas pasar por un poro de tamaño nanométrico, midiendo los cambios de corriente eléctrica. Produce lecturas largas y datos en tiempo real.
- Secuenciación del gen 16S rRNA
La secuenciación del gen 16S rRNA amplifica y lee un gen marcador presente en todas las bacterias y arqueas para identificar qué grupos hay en una muestra y en qué proporción. Es económica, pero suele resolver a nivel de género y no informa directamente de funciones.
- Metagenómica shotgun
La metagenómica shotgun secuencia de forma no dirigida todo el ADN de una muestra, sin amplificar un gen concreto. Permite identificar bacterias, virus de ADN, hongos y parásitos, a menudo hasta especie, y estudiar sus genes funcionales y de resistencia.
- PCR y qPCR
La PCR (reacción en cadena de la polimerasa) es una técnica que copia millones de veces un fragmento concreto de ADN para poder detectarlo. La qPCR o PCR en tiempo real mide la amplificación ciclo a ciclo y permite cuantificarlo.
- Metagenómica clínica
La metagenómica clínica (mNGS) es la secuenciación no dirigida del material genético de una muestra de un paciente para detectar bacterias, virus, hongos o parásitos sin elegir de antemano qué patógeno buscar. Complementa al cultivo y al antibiograma; no los sustituye.
Contenido divulgativo para profesionales sanitarios y público general. No sustituye la valoración de un profesional sanitario: la indicación e interpretación de cualquier prueba corresponde al profesional que la solicita.
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