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Tecnología PCR

29 agosto, 2019 Agrobioteg

PCR: La tecnología que identifica criminales, enfermedades y convierte a investigadores en empresarios.

Cuando caminas por los pasillos de los sofisticados laboratorios de genética, biología molecular, bioquímica, microbiología y otras áreas afines, es común escuchar a los investigadores mencionar en innumerables ocasiones el acrónimo “PCR”. No obstante que, para cualquier estudiante versado en áreas de ciencias de la vida, le puede resultar familiar hablar de este tema, es importante resaltar cómo se originó esta tecnología y el amplio espectro de aplicación que tiene en diversas áreas de conocimiento.


Al inicio de la década de los 50´s, Francis Harry Compton Crick, James Dewey Watson y Rosalind Franklin, descubrieron la clásica estructura de doble hélice del ADN que hoy todos conocemos y que incluso podemos ver plasmada a lo largo de la calzada interior de las instalaciones de Agrobioteg. Además, informaron sobre la posibilidad de un mecanismo para generar copias de ADN.

A finales de esa misma década, mientras Arthur Kornberg estudiaba el mecanismo de replicación del ADN, identificó la primera ADN polimerasa (molécula encargada de generar copias de ADN), sin mencionar que logró sintetizar ADN unidireccional, es decir, en solo una dirección.

Posteriormente en 1971, Gobind Khorana y su grupo de investigación trabajaron en una técnica que simplificaba la síntesis de ADN mediante el uso de pequeñas moléculas que indican a la ADN polimerasa en donde iniciar la replicación, llamadas cebadores y plantillas artificiales, que servían como moldes para que la ADN polimerasa pudiera copiar el ADN. Al mismo tiempo  Kjell Kleppe del laboratorio de Khorana imaginó el uso de un sistema de dos cebadores que podría ayudar en la replicación deseada del segmento de ADN, siendo esta la idea precursora de la PCR.

En el año 1977, Frederick Sanger identificó un método de secuenciación de ADN que involucraba una ADN polimerasa, un cebador y precursores de nucleótidos (conocidos como los bloques del ADN), por lo que recibió el Premio Nobel en 1980. Por lo tanto, para el año 1980, todos los componentes para la amplificación por PCR estaban listos.

Sin embargo, no fue hasta 1983 que, en un esfuerzo por solucionar algunos problemas en su trabajo de investigación, Kary Mullis de Cetus (Cetus Corporation, una compañía de biotecnología que se convirtió en el hogar de la mayoría de las investigaciones que conducen a la PCR, fue fundada en 1971) utilizó el método de secuenciación de ADN de Frederick Sanger como base para diseñar una nueva técnica. Agregó un segundo cebador a la cadena opuesta y se dio cuenta de que el uso repetido de la ADN polimerasa propició una reacción en cadena que amplificó un segmento de ADN específico, descubriendo así la tecnología de PCR.

De inmediato esta tecnología ganó popularidad e impacto significativamente en el mundo científico, atravesando barreras multidisciplinarias. Por ejemplo, en microbiología ambiental, la PCR permite identificar y cuantificar especies objetivo, un ejemplo común es la búsqueda de patógenos o especies indicadoras como los coliformes en los suministros de agua. Esta tecnología permitió el desarrollo de productos y servicios personalizados, basándose en la información genética del paciente, tal es el caso de las terapias génicas.

En identificación de delincuentes y la recopilación de evidencia orgánica de la escena del crimen, como sangre, cabello, polen, semen, las huellas digitales de ADN (también llamadas perfiles de ADN), la identificación de las relaciones familiares y otros diagnósticos moleculares y análisis bioquímicos se pueden realizar en materia forense mediante el uso de PCR.

La secuenciación del genoma también puede ayudar en los estudios filogenéticos, lo que lleva a una mayor comprensión de las relaciones evolutivas de los organismos entre sí. Esta información puede ser útil para los investigadores en los esfuerzos de conservación, estudiar la evolución y comprender las adaptaciones de diversas especies.

La PCR ha permitido desarrollos valiosos en varias disciplinas médicas, por ejemplo, ahora se usa para diagnosticar y, por lo tanto, ayudar en el tratamiento de muchas enfermedades. Por ejemplo en el estado de Guanajuato, la empresa Servicios Científicos VÉRITÉ, ofrece el servicio de genotipificación del virus del papiloma humano (VPH), detección de  Mycobacterium tuberculosis, Carga viral de citomegalovirus por PCR digital, detección de mutaciones oncogénicas en pacientes con cáncer que le permiten al médico oncólogo dar la mejor terapia a cada persona. Al respecto de esta tecnología, el doctor  Luis González Villanueva,  director científico de VÉRITÉ comentó: “La PCR se está democratizando, ahora los análisis con esta tecnología están al alcance de muchas personas, ya llegó a las instituciones de salud pública, su uso en medicina es imprescindible para confirmar la presencia de microorganismos patógenos de manera muy rápida o para prescribir de manera correcta medicamentos de última generación como las terapias dirigidas en cáncer”.

El advenimiento de la PCR impactó de manera disruptiva en muchas áreas de conocimiento y cada día se expande hacia nuevos horizontes. Actualmente existen muchas variantes de este técnica, como la PCR isotermal, PCR de transcripción inversa, PCR tiempo real, etc; debido a que día a día se siguen generando diversos desarrollos que permiten a esta tecnología adaptarse a las necesidades de acuerdo al campo de conocimiento al que se desea introducir.

 

En Agrobioteg apoyamos a empresas y emprendedores que han adoptado esta tecnología como modelo de negocio o parte fundamental de su operación. Si tienes un proyecto relacionado con esta tecnología, acércate al Parque de Innovación Agrobioteg, en donde te ayudaremos a llevar tus ideas al siguiente nivel.

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