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Se espera que el sistema SOLiD(TM) establezca nuevas pautas para el análisis genético
Applied Biosystems (NYSE:ABI), una empresa de Applera Corporation,
en la actualidad ha proclamado el comienzo de una nueva era en la
investigación de las ciencias biológicas al anunciar la disponibilidad
comercial internacional del sistema SOLiD(TM), la plataforma de
secuenciación del ADN de la siguiente generación sumamente esperado de
la empresa.
El sistema SOLiD ya está permitiendo nuevas maneras de realizar
aplicaciones de análisis genético, que puede establecer nuevas pautas
sobre cómo los científicos pueden enfocar los retos complejos
asociados con la comprensión de las bases biológicas de la salud y la
enfermedad. La empresa hizo el anuncio hoy en la 57ª reunión anual de
la Sociedad Americana de Genética Humana.
Esta nueva era de la investigación de las ciencias biológicas
requiere tecnologías que puedan ayudar a los científicos a identificar
de manera rentable cómo la variación genética y los patrones de la
expresión de los genes contribuye a la enfermedad, y cómo los
genotipos individuales tienen un impacto sobre cómo las personas
pueden responder a los diversos tratamientos. El sistema SOLiD se
distingue por una producción sin parangón, escalabilidad, precisión y
flexibilidad de la aplicación que establece nuevas expectativas de
descubrimiento para los investigadores que se esfuerzan por realizar
una amplia gama de aplicaciones.
La empresa comenzó un programa de acceso precoz para el sistema
SOLiD en junio de este año. Desde entonces, la plataforma ha mejorado
la producción 4 veces e incrementado las longitudes de lectura en 40%.
El sistema actual es capaz de suministrar hasta 4 billones de bases de
datos de secuencia por ejecución, estableciéndolo como la plataforma
de secuenciación de la siguiente generación de máxima producción
disponible hoy en día. La precisión de los datos, otra medida de
rendimiento crítica, permanece en el máximo nivel de precisión entre
los sistemas de siguiente generación. La máxima producción y la alta
precisión de los datos tienen como consecuencia un menor coste para
los proyectos de secuenciación. Como parte del programa de acceso
precoz, Applied Biosystems trabajó estrechamente con clientes y
colaboradores para ampliar la variedad de aplicaciones soportadas en
la actualidad por el sistema.
"En la nueva era de las ciencias biológicas de la siguiente
generación, las tecnologías de secuenciación de alta producción con la
flexibilidad de la aplicación permitirá a los investigadores utilizar
un sistema único para llevar a cabo asociaciones significativas entre
las variaciones en los tipos y cantidades de secuencias de ADN y
enfermedad", dijo Shaf Yousaf, presidente del departamento de sistemas
biológicos celulares y moleculares de Applied Biosystems". "Los nuevos
enfoques del estudio de la variación genética afectará profundamente
los programas de desarrollo farmacéutico a medida que los
investigadores estudien cómo están vinculados los genotipos
individuales al modo de responder las personas a los tratamientos de
la enfermedad".
Prácticamente todas las enfermedades humanas tienen bases
genéticas. Actualmente, los investigadores que estudian enfermedades
complejas como el cáncer, la diabetes y enfermedades cardiacas se
basan en las secuencias de ADN humano de referencia a partir de
proyectos de secuenciación de ADN a gran escala para relacionar a
grandes rasgos las variaciones genéticas con estas enfermedades. Los
científicos también utilizan una diversidad de métodos para asociar la
actividad o nivel de expresión de genes específicos con
características de la enfermedad. Aunque los investigadores de
ciencias biológicas han estudiado las variación genética y expresión
diferencial de los genes utilizando una amplia gama de tecnologías, el
uso del sistema SOLiD simplificará la identificación, recopilación y
análisis de la información genética.
Las instituciones de investigación líderes del mundo, incluidos el
Instituto Hubrecht en los Países Bajos, la Universidad de Columbia, la
Universidad de Queensland en Australia y la Universidad de Tokio,
entre otras, ya están utilizando el sistema SOLiD para llevar a cabo
una amplia gama de aplicaciones. Éstas incluyen la detección de
variantes raros, el perfil epigenético, el análisis de transcriptoma,
y el análisis en serie de expresión genética (SAGE).
Detección de variantes raras en el Instituto Hubrecht
Los investigadores del Instituto Hubrecht en los Países Bajos
están estudiando la función génica en modelos animales, tal como C.
elegans (lombriz intestinal), pez cebra y ratas, de modo que puedan
entender la función de genes similares en los humanos.
Para descubrir las mutaciones raras y de baja frecuencia, los
científicos manipulan los genes de estos organismos del modelo
mediante la alteración química de su ADN, que afecta o "bloquea" la
función de los genes alterados. A continuación, el equipo observa cómo
el aspecto o comportamiento del organismo cambia cuando los genes
específicos no están funcionando. Después de crear mutaciones al azar,
los investigadores están utilizando el sistema SOLiD para secuenciar
las muestras de ADN de miles de animales distintos con hasta 10.000
veces de cobertura de las regiones genómicas de interés. Esto les
permite identificar las mutaciones específicas que se han introducido
en estos genomas. A continuación, los investigadores asocian estas
secuencias variadas con los cambios observados en los organismos. Este
proceso les ayuda a entender la función génica en estos modelos
animales.
"Nuestra necesidad para detectar las mutaciones de baja frecuencia
requiere una tecnología de secuenciación de producción ultra alta con
una tasa de error sumamente baja", dijo el Dr. Edwin Cuppen, jefe del
grupo de genómica funcional y bioinformática en el Instituto Hubrecht.
"El mecanismo de codificación de 2 bases del sistema SOLiD, que
distingue entre errores aleatorios o sistemáticos y mutaciones reales,
nos ayuda a incrementar la tasa de descubrimiento de mutaciones
reales."
Perfil epigenético en la Universidad de Columbia
En la Universidad de Columbia, el Dr. John Edwards, científico
investigador asociado del centro de genoma de la universidad y el Dr.
Timothy Bestor, catedrático del departamento de genética y desarrollo,
están utilizando el sistema SOLiD para comparar los patrones de
metilación de genoma completo en cáncer de mama. La metilación es una
modificación química del ADN que ocurre de manera natural. En su
investigación, los científicos están estudiando cómo cambian estos
patrones en la evolución desde tejido normal a tumoral, cómo se
diferencia entre tumores y qué función pueden tener los patrones
anómalos de la metilación en la carcinogénesis - la formación del
cáncer.
Se ha informado que la metilación de regiones específicas de la
secuencia de ADN en el genoma inactiva la expresión de genes que
suprimen el cáncer mientras que la desmetilación de elementos
repetitivos puede dar lugar a la inestabilidad genómica y a los
cambios de expresión genética. Los investigadores creen que las
regiones metiladas de ADN pueden servir en potencia como marcadores
para los genes que juegan un papel en el cáncer.
El sistema SOLiD hace posible que los investigadores de la
Universidad de Columbia caractericen el estado de metilación de los
elementos repetitivos en el genoma y permitirá que el grupo amplíe los
estudios para examinar los patrones de metilación que podrían ser
tratados como biomarcadores para el cáncer.
"La producción del sistema SOLiD es enorme, alcanzando rápidamente
el punto en el que podemos planear perfiles de metilación de genomas
completos rutinarios de muchas muestras", dijo el Dr. Edwards. "La
escalabilidad del sistema SOLiD nos permitirá hacer planes con
seguridad para ampliar nuestros estudios y desarrollar nuevas
aplicaciones y métodos de análisis para el perfil epigenético que nos
ayudará a entender mejor qué papel juegan los patrones de metilación
en la carcinogénesis".
Análisis de transcriptoma en la Universidad de Queensland
En la universidad de Queensland en Australia, los investigadores
están estudiando el transcriptoma para entender mejor importantes
procesos celulares tal como la diferenciación celular, daño y
reparación renal e iniciación tumoral y evolución. El transcriptoma es
el conjunto de todas las transcripciones del ARN mensajero (ARNm)
producido desde los genes y las regiones reguladoras genómicas de uno
o de toda la población de células.
Estos investigadores están usando el sistema SOLiD para el
análisis de transcriptoma para medir las cantidades de transcripciones
de ARNm variantes relevantes expresados en modelos animales. El
Sistema SOLiD está haciendo posible que detecten tanto las
transcripciones de ARNm expresadas raramente como las variantes raras
de transcripciones conocidas.
"Debido a la alta producción sin igual y al alta precisión de
datos de la secuencia generados por la plataforma Sistema SOLiD,
existe una posibilidad de secuenciar el transcriptoma en su totalidad
con longitudes de lectura cortas," dijo el Dr. Sean Grimmond, jefe del
equipo del grupo de genómica e informática en el Instituto de
Biociencia Molecular. "Entender el transcriptoma en un contexto
biológico nos ayudará a revelar las roturas en las vías moleculares
que dan lugar a enfermedades complejas."
Análisis en serie de la expresión génica en la Universidad de
Tokio
Los investigadores de la universidad de Tokio están estudiando las
regiones promotoras del genoma - los cambios que activan y desactivan
los genes, para entender mejor cómo los patrones de la expresión
génica contribuyen a la enfermedad, redes reguladoras y diferenciación
celular. Estos científicos están usando el sistema SOLiD para realizar
un perfil de los inicios trascripcionales (TSS), porque para analizar
con eficacia las regiones promotoras, es necesario determinar la
ubicación del TSS.
El equipo adaptó una técnica de expresión génica conocida como
SAGE para el uso en el sistema para realizar un perfil TSS en el
estudio del cáncer de colon. SAGE es una técnica de expresión génica
desarrollada hace aproximadamente una década para identificar
rápidamente las diferencias entre las células cancerosas y las células
normales basándose en las diferencias en los patrones de expresión
génica entre los dos tipos de células. Posteriormente modificaron esta
técnica para utilizarla con el sistema SOLiD, denominando este métodos
SOLiD-terminación 5', por la importancia de la terminación 5' del gen
objetivo, que es donde se ubican los puntos iniciales de trascripción
del ARNm. Con esta técnica se hace posible que los científicos capten
los datos de expresión genética que identifican donde están ubicados
los TSS en los distintos genomas. Al hacer el perfil de las regiones
TSS en las líneas celulares del cáncer de colon, entienden mejor cómo
los fármacos epigenéticos influyen en los patrones de expresión génica
en estas líneas celulares.
"Hasta que incorporamos el uso del Sistema SOLiD en nuestros
estudios de expresión génica de las líneas celulares del cáncer de
colon, era difícil encontrar genes que mostrasen aumentos o
reducciones marcados de los niveles de expresión", dijo el Dr.
Shinichi Hashimoto, profesor adjunto del departamento de medicina
preventiva molecular. "Con el uso de la técnica SOLiD de terminación
5', hemos tenido un gran éxito al identificar los cambios en los
niveles de expresión de genes, incluso para aquellos que normalmente
se expresan a niveles muy bajos."
El sistema SOLiD exige un nivel para la secuenciación de la
siguiente generación
El sistema SOLiD consta de química de preparación de genoteca y
protocolos, kits de reacción en cadena de polimerasa en emulsión
básica (PCR) kits de química de secuenciación, el instrumento
propiamente dicho, un grupo informático y almacenamiento de datos y
equipo auxiliar. La plataforma se basa en la secuenciación mediante
ligación y detección de oligonucleótidos. A diferencia de los
criterios de secuenciación de polimerasa, el sistema SOLiD utiliza una
tecnología patentada denominada ligación escalonada, que genera datos
de alta calidad para aplicaciones que incluyen: secuenciación de
genoma completo, inmunoprecipitación de cromatina (ChIP),
secuenciación microbiana, cariotipo digital, secuenciación médica,
genotipificación, expresión génica y pequeño descubrimiento de ARN,
entre otras cosas.
Existen diversos atributos que distinguen al sistema SOLiD de
otras plataformas de secuenciación de la siguiente generación,
incluida la producción sin paralelo, escalabilidad, precisión y
flexibilidad de la aplicación. Adaptable al enriquecimiento de
microesferas, la plataforma SOLiD se puede poner a escala para
soportar una densidad mayor de secuencia por muestra. Las microesferas
son parte integral de la arquitectura de formato de muestra abierta
del sistema SOLiD, que permite al sistema superar bases de 4 giga de
datos de secuencia por ejecución en los laboratorios de desarrollo de
Applied Biosystems. La combinación de formato de muestra abierta,
enriquecimiento de microesfera y algoritmos de software proporciona la
infraestructura que permite ponerlo a escala para una producción
incluso mayor, sin cambios significativos del hardware o software
actual de la plataforma.
El sistema SOLiD tiene una precisión de base sin tratar mayor del
99,9% debido a la codificación de base 2, un mecanismo que discrimina
errores aleatorios o sistemáticos de polimorfismo de un solo
nucleótido (SNP). Esto representa una precisión 5 veces mayor que
cualquier dato publicado actualmente hasta la fecha sobre las
plataformas de secuenciación de la siguiente generación.
La alta precisión de la plataforma, combinada con el análisis de
pares emparejados, permite la detección de la variación de secuencia
incluido SNP, variaciones del número de copia de genes, duplicaciones
de base única, inversiones, inserciones y deleciones. La preparación
de la muestra de par emparejado es un método que permite el ensamblaje
de secuencia de alta precisión requerido para el análisis de genomas
complejos tal como organismos humanos, de ratón y de otros modelos.
"El sistema SOLiD continúa la tradición de Applied Biosystems de
comercializar tecnologías de secuenciación de ADN innovadoras", dijo
Kim Caple, vicepresidente y director general del negocio de
secuenciación de siguiente generación de Applied Biosystems.
"Seleccionamos la plataforma de tecnología para el sistema SOLiD
porque creíamos que demostraría ser la plataforma de elección de la
secuenciación de ADN de la siguiente generación. Basándonos en las
reacciones que hemos recibido de los clientes y colaboradores de
algunas de las instituciones líderes del mundo, confiamos en haber
desarrollado un sistema que ayudará a los científicos a realizar unas
asociaciones más significativas entre la variación genética y las
afecciones médicas."
Applied Biosystems es un líder global en el desarrollo y
comercialización de sistemas basados en instrumentos, consumibles,
software y servicios para el mercado de ciencias biológicas. La
empresa es el líder de mercado reconocido de plataformas de
secuenciación de ADN. Además del sistema SOLiD para la secuenciación
de ADN de siguiente generación, al empresa ofrece una gama completa de
sistemas y productos químicos basados en la electroforesis capilar. En
la actualidad, más de 14.000 analizadores genéticos de Applied
Biosystems están en uso activamente y han contribuido a la
secuenciación de más de 450 genomas completados y aproximadamente
otros 700 están en curso. La electroforesis capilar proporciona un
método probado para la secuencia y análisis de fragmentos de una
variedad de aplicaciones. El sistema SOLiD amplía los límites de la
secuenciación para permitir nuevas aplicaciones tales como una
resecuenciación a gran escala, expresión neutra de la hipótesis,
metilación y experimentos ChIP. Para algunas aplicaciones, las dos
plataformas se usarán en distintos puntos del proceso experimental.
Estas tecnologías están todas soportadas por la organización de
servicio y soporte técnico más amplio de la industria de ciencias
biológicas de más de 2.000 personas de campo dedicado en todo el
mundo, especializados en asesoramiento comercial y desarrollo de
protocolo, optimización de instrumentos e integración de datos y
aplicación. Más información sobre el sistema SOLiD se encuentra
disponible en http://solid.appliedbiosystems.com.
Acerca de Applera Corporation y Applied Biosystems
Applera Corporation consiste en dos grupos operativos. El Grupo
Applied Biosystems atiende a la industria de ciencias biológicas y a
la comunidad investigadora al desarrollar y comercializar sistemas
basados en instrumentos, consumibles, software y servicios. Sus
clientes utilizan estas herramientas para analizar los ácidos
nucleicos (ADN y ARN), moléculas pequeñas y proteínas para realizar
descubrimientos científicos y desarrollar nuevos fármacos. Los
productos de Applied Biosystems también satisfacen las necesidades de
algunos mercados fuera de la investigación de ciencias biológicas, a
los que nos referimos como "mercados aplicados". Estos incluyen los
campos de prueba de identidad humana (pruebas forenses y de
paternidad); bioseguridad, que se refiere a productos requeridos en
respuesta a la amenaza del terrorismo biológico y otros peligros
biológicos maliciosos, accidentales y naturales; y la prueba de
calidad y seguridad, tal como la prueba necesaria para la fabricación
de alimentos y medicamentos. Applied Biosystems tiene la oficina
central en Foster City, CA, e informa sobre ventas de aproximadamente
2,1 mil millones de dólares estadounidenses durante el año fiscal
2007. El Grupo Celera es principalmente una empresa de diagnóstico
molecular que está utilizando plataformas de descubrimiento genómico y
proteómico patentado para identificar y validar marcadores de
diagnóstico nuevos, y está desarrollando productos de diagnósticos
basados en estos marcadores, así como en otros marcadores conocidos.
Celera mantiene una alianza estratégica con Abbott para el desarrollo
y comercialización de productos de diagnóstico moleculares o basados
en el ácido nucleico y también está desarrollando nuevos productos de
diagnóstico fuera de esta alianza. Mediante sus esfuerzos de
investigación genómica y proteómica, Celera también está descubriendo
y validando objetivos terapéuticos y está buscando asociaciones
estratégicas para desarrollar productos terapéuticos basados en estos
objetivos descubiertos. Información sobre Applera Corporation,
incluidos informes y otra información archivada por la empresa con la
Comisión de Valores y Cambios está disponible en
http://www.applera.com, o al llamar al número 800.762.6923.
Información sobre Applied Biosystems está disponible en
http://www.appliedbiosystems.com.
Declaraciones de amplias miras de Applied Biosystems
Determinadas declaraciones en este comunicado de prensa son de
amplias miras. Éstas se pueden identificar por el uso de términos o
frases de amplias miras tal como "debería", "planificado" y "espera"
entre otras. Estas declaraciones de amplias miras se basan en las
expectativas actuales de Applera Corporation. La Ley de reforma de
litigios de valores privados de 1995 proporciona un "seguro" para
dichas declaraciones de amplias miras. Para cumplir los términos del
seguro, Applera Corporation advierte que una serie de factores podrían
provocar resultados y experiencias reales que difieren materialmente
de los resultados anticipados u otras expectativas expresadas en
dichas declaraciones de amplias miras. Estos factores incluyen, aunque
no se limitan a ellos: (1) tecnología que cambia rápidamente y
dependencia del desarrollo y aceptación del cliente de nuevos
productos; (2) el riesgo de dificultades no esperadas asociadas con el
desarrollo posterior del sistema SOLiD(TM); (3) ventas dependientes de
las políticas de gasto de capital del cliente y de la investigación
patrocinada por el gobierno; y (4) otros factores que se podrían
describir de vez en cuando en los archivos de Applera Corporation con
la Comisión de Valores y Cambio. Toda la información de este
comunicado de prensa está según la fecha de la edición, y Applera no
asume ninguna obligación de actualizar esta información, incluida
cualquier declaración de amplias miras, a menos que lo requiera la
ley.
Para uso en investigación exclusivamente. No se debe utilizar en
procedimientos diagnósticos.
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reservados. Applera, Applied Biosystems, y AB (Design) son marcas
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