Bio Knowledge Lab (BKL) es una empresa cordobesa, fundada y formada por antiguos alumnos de su Universidad. Se dedican a la bioinformática y la secuenciación, además es la única de Andalucía. Estas técnicas permiten aplicaciones tan diversas como estudiar las poblaciones microbianas dentro de ambientes extremos para la búsqueda de fármacos anticancerígenos, seguimiento de los procesos fermentativos de vinos o explorar las características genéticas que hacen que las células se vuelvan cancerígenas.
«La empresa nace en 2018 por una serie de alumnos de bioquímica porque hay una necesidad dentro del ámbito científico de desarrollar servicios de bioinformática. Esto se debe a que con estas técnicas se producen mayor volumen de datos que son necesarios para experimentar», cuenta Jose María Gracia, CTO de Bio Knowledge Lab.
¿Qué es la secuenciación?
La secuenciación del ADN significa determinar el orden de los cuatro componentes básicos químicos, llamados ‘bases’, que forman la molécula de ADN. La secuencia informa a los científicos la clase de información genética que se transporta en un segmento específico de ADN.
Por ejemplo, pueden usar la información de las secuencias para determinar qué tramos de ADN contienen genes y qué tramos transportan instrucciones regulatorias, que activan o desactivan genes. Además, y de manera muy importante, los datos de las secuencias pueden resaltar los cambios en un gen que pueden causar enfermedades.
«La manera en la que tradicionalmente se ha obtenido esta secuencia ha sido a través de fragmentos muy cortos entre 500 y 1.000 pares de bases. Esto requiere conocimientos técnicos bastante avanzados y ahí es donde entramos nosotros», dice José María.
En la doble hélice de ADN, las cuatro bases químicas se unen siempre con la misma pareja para formar ‘pares de bases’. Adenina (A) siempre forma pareja con timina (T); citosina (C) siempre forma pareja con guanina (G).
Este emparejamiento es la base para el mecanismo mediante el que las moléculas de ADN se copian cuando las células se dividen, y también es la base para los métodos usados en la mayoría de los experimentos de secuenciación de ADN. El genoma humano contiene alrededor de tres mil millones de pares de bases que detallan las instrucciones para crear y mantener a un ser humano.
«Nosotros nos encargamos de la gestión, desarrollo e implementación de proyectos de bioinformática y secuenciación para dar soporte a empresas y a grupos de investigación», comenta Jose María.
Nuevas tecnologías en desarrollo
Desde la finalización del Proyecto del Genoma Humano, las mejoras tecnológicas y la automatización han aumentado la velocidad y reducido los costos al punto en que genes individuales pueden secuenciarse de manera rutinaria, y en algunos laboratorios se pueden secuenciar más de 100 billones de bases al año, y un genoma completo puede secuenciarse por tan sólo unos cuantos miles de dólares.
Una nueva tecnología de secuenciación implica observar moléculas de ADN-polimerasa a medida que copian el ADN (las mismas moléculas que producen nuevas copias de ADN en nuestras células) con un microscopio y una cámara cinematográfica muy rápida, e incorporar distintos colores de tintes brillantes, uno para cada una de las letras A, T, C y G. Este método ofrece información muy valiosa y diferente de la que proporcionan los sistemas instrumentales más frecuentemente utilizados.
Otra nueva tecnología en desarrollo implica el uso de nanoporos para secuenciar el ADN. La secuenciación del ADN basada en nanoporos implica ensartar hebras de ADN monocatenario a través de poros muy diminutos en una membrana. Las bases de ADN se leen una a la vez a medida que pasan apretadamente por el nanoporo. Las bases se identifican al medir las diferencias en el efecto que producen en los iones y la corriente eléctrica que fluye a través del poro.
Mejoras de secuenciación para la salud humana
Los investigadores ahora pueden comparar largos tramos de ADN, de un millón de bases o más, de distintos individuos rápida y económicamente. Tales comparaciones pueden generar una enorme cantidad de información acerca de la función de la herencia en la propensión a enfermedades y en la respuesta a las influencias ambientales. Además, la capacidad de secuenciar el genoma más rápidamente y con mayor eficacia en función del costo crea un gran potencial para el diagnóstico y tratamiento.
«En esta década se está viendo un gran avance en secuenciación y bioinformática para la salud humana. Ahora es cuando estamos teniendo un volumen de datos lo suficientemente grande de secuenciación humana y experimentación biomédica como para que este proceso de secuenciación de ADN y su relación con la salud y las enfermedades estén consiguiendo llegar al usuario», explica José María.
Aunque todavía falten muchos años para la secuenciación rutinaria de ADN en el consultorio médico, algunos centros médicos grandes han comenzado a usar la secuenciación para detectar y tratar algunas enfermedades. En el caso del cáncer, por ejemplo, es cada vez más frecuente que los médicos puedan usar datos de secuenciación para identificar el tipo específico de cáncer que tenga un paciente. Esto le permite al médico tomar mejores decisiones para los tratamientos.
Álvaro Castilla/Fotos: Miguel Valverde
