Glosario · Técnicas de laboratorio
Secuenciación Nanopore
En una frase
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.
También se llama: secuenciación por nanoporos · secuenciación con nanoporos · nanopore sequencing · Oxford Nanopore · ONT
¿Qué es la secuenciación Nanopore?
Es una forma de NGS que no necesita sintetizar copias del ADN para leerlo. Una proteína con un poro diminuto se inserta en una membrana sintética por la que circula una corriente iónica. Cuando una hebra de ADN o ARN atraviesa el poro, cada combinación de bases altera la corriente de forma característica, y un algoritmo de basecalling (basado en redes neuronales) traduce esa señal a secuencia.
Como lee moléculas individuales y enteras, la longitud de lectura no la limita la química, sino la integridad del ADN extraído: lo habitual son miles o decenas de miles de bases, y con protocolos de lecturas ultralargas se superan los cientos de miles. Wang y colaboradores (Nature Biotechnology, 2021) revisan sus aplicaciones: ensamblaje de genomas, transcritos completos, detección de modificaciones de bases, diagnóstico clínico rápido y vigilancia de brotes.
Cómo funciona en microbiología
- Lecturas largas: facilitan la identificación a nivel de especie y permiten ver un gen de resistencia antimicrobiana junto a su entorno genético (cromosoma o plásmido).
- Tiempo real: los datos se pueden analizar mientras se secuencia, algo útil cuando el tiempo de respuesta importa.
- Versatilidad: se usa tanto para metagenómica shotgun como para secuenciar el gen 16S completo (unas 1.500 bases), que mejora la resolución frente a las regiones cortas.
- Precisión: históricamente era su punto débil. Con la química R10.4.1 el fabricante indica una precisión por lectura simple superior al 99 % (Q20+); la exactitud final mejora además con la cobertura.
Ejemplo
En un estudio publicado en Nature Biotechnology (Charalampous et al., 2019), un flujo de metagenómica con Nanopore y depleción del ADN humano analizó muestras respiratorias en unas seis horas. Frente al cultivo mostró una sensibilidad del 96,6 % pero una especificidad del 41,7 %, que subió tras pruebas confirmatorias. El ejemplo ilustra bien la tecnología: rápida y amplia, pero con hallazgos que hay que confirmar e interpretar.
Limitaciones
- El exceso de ADN humano en muestras como la sangre reduce la proporción de lecturas microbianas.
- La contaminación de reactivos pesa más en muestras con poca carga microbiana.
- Detectar un gen de resistencia no equivale a conocer la sensibilidad real del microorganismo: el antibiograma sigue siendo la referencia.
Secuenciación Nanopore en Xenogene
El AMC en Sangre de Xenogene emplea secuenciación metagenómica con nanoporos sobre sangre venosa para buscar bacterias, virus, hongos, parásitos y micobacterias, así como genes y plásmidos de resistencia y virulencia. Según su ficha, el protocolo no requiere amplificación por PCR. La propia ficha recuerda que la ausencia de detección no excluye una infección y que los resultados deben interpretarse en su contexto clínico, por el profesional que solicita la prueba.
Preguntas frecuentes
¿Es fiable la secuenciación Nanopore?
Las primeras versiones tenían una tasa de error por lectura alta, pero las químicas y los algoritmos de lectura de bases actuales han mejorado mucho; el fabricante indica una precisión por lectura superior al 99 % con su química R10.4.1. Aun así, la fiabilidad de un resultado clínico depende del protocolo completo, los controles y la validación del laboratorio, no solo del secuenciador.
¿Qué diferencia hay entre Nanopore e Illumina?
Illumina genera lecturas cortas (normalmente de 150 a 300 bases) con una precisión muy alta por base. Nanopore produce lecturas mucho más largas, de miles a cientos de miles de bases, y permite analizar los datos mientras se secuencia. Son tecnologías complementarias: la elección depende de la pregunta que se quiera responder.
¿Por qué importan las lecturas largas en microbiología?
Una lectura larga abarca más información de un mismo genoma, lo que facilita asignarla a una especie, ensamblar genomas y ver en qué contexto aparece un gen de resistencia, por ejemplo si está en un plásmido. Con lecturas cortas ese contexto se pierde con más facilidad.
Términos relacionados
- NGS (secuenciación de nueva generación)
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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Resistencia antimicrobiana
La resistencia antimicrobiana es la capacidad de bacterias, virus, hongos o parásitos de dejar de responder a los fármacos que antes los controlaban, de modo que las infecciones se vuelven más difíciles de tratar.
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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