Métodos e Técnicas de Diagnóstico Molecular
Os métodos de diagnóstico molecular detectam e caracterizam doenças ao nível dos ácidos nucleicos e outras moléculas, em vez de apenas pela morfologia celular ou tecidual. Esta área orienta o leitor para as principais tecnologias laboratoriais da patologia molecular — amplificação, sequenciamento, hibridização, análise quantitativa e amostragem de biomarcadores circulantes — e para como cada uma transforma uma amostra biológica numa leitura molecular.
Definition
As técnicas de diagnóstico molecular são métodos laboratoriais que identificam, amplificam, sequenciam, quantificam ou localizam sequências específicas de ácidos nucleicos (e moléculas relacionadas) para caracterizar a base molecular da doença.
Scope
A área oferece um mapa de alto nível das técnicas utilizadas em patologia molecular e as agrupa em cinco tópicos: amplificação de ácidos nucleicos, sequenciamento de DNA e RNA, métodos citogenéticos e FISH, análise quantitativa em tempo real e de número de cópias, e biópsia líquida. Ela as enquadra como material de referência metodológica, não como protocolos ou orientação clínica.
Sub-topics
Key concepts
- Amplificação de ácidos nucleicos
- Sequenciamento de DNA e RNA
- Hibridização e detecção in situ
- Quantificação e análise de número de cópias
- Biomarcadores circulantes e biópsia líquida
- Sensibilidade e especificidade analíticas
Mechanisms
Nesta área, os métodos compartilham um arco comum: um ácido nucleico alvo é capturado ou extraído, depois seletivamente amplificado, hibridizado, sequenciado ou quantificado para produzir um sinal mensurável. Técnicas de amplificação, como a reação em cadeia da polimerase, tornam sequências raras detectáveis (Saiki et al., 1985); o sequenciamento lê a ordem das bases por terminação de cadeia (Sanger et al., 1977) ou por plataformas massivamente paralelas (Goodwin et al., 2016); métodos baseados em hibridização localizam sequências dentro de células ou cromossomos; e métodos quantitativos estimam a quantidade de um alvo presente. A biópsia líquida estende essas ferramentas a ácidos nucleicos liberados no sangue e outros fluidos (Wan et al., 2017).
Clinical relevance
As técnicas de diagnóstico molecular sustentam grande parte da patologia diagnóstica contemporânea, desde a detecção de patógenos até a caracterização de tumores. Esta entrada descreve as tecnologias como um quadro de referência para entender como os resultados moleculares são gerados; não é um guia para solicitar, interpretar ou agir com base em qualquer teste específico no cuidado ao paciente.
Evidence & guidelines
Os métodos nesta área são apoiados por uma vasta literatura primária e de revisão, abrangendo as descrições fundamentais de PCR e sequenciamento de Sanger até o sequenciamento de próxima geração moderno e revisões de DNA tumoral circulante (Saiki et al., 1985; Sanger et al., 1977; Goodwin et al., 2016; Wan et al., 2017). Padrões de relato detalhados e recomendações de consenso são discutidos nas entradas de tópicos individuais.
History
Os diagnósticos moleculares surgiram da convergência da tecnologia de DNA recombinante na década de 1970, do sequenciamento por terminação de cadeia de Sanger (1977) e da invenção da PCR em meados da década de 1980 (Saiki et al., 1985). As décadas subsequentes adicionaram PCR quantitativa em tempo real, hibridização fluorescente in situ, microarranjos e sequenciamento de alto rendimento, ampliando o campo de ensaios de gene único para análise em escala genômica (Goodwin et al., 2016) e, mais recentemente, para biópsia líquida minimamente invasiva (Wan et al., 2017).
Key figures
- Kary Mullis
- Frederick Sanger
- Russell Higuchi
Related topics
Seminal works
- saiki-1985
- sanger-1977
- goodwin-2016
Frequently asked questions
- O que distingue o diagnóstico molecular da patologia convencional?
- A patologia convencional baseia-se em grande parte na aparência de células e tecidos, enquanto o diagnóstico molecular detecta e caracteriza diretamente sequências específicas de ácidos nucleicos e alterações moleculares, muitas vezes revelando mudanças que são invisíveis ao microscópio.
- Quais são as principais famílias de técnicas de diagnóstico molecular?
- Elas incluem amplificação de ácidos nucleicos, sequenciamento de DNA e RNA, métodos citogenéticos e de hibridização in situ, análise quantitativa em tempo real e de número de cópias, e a análise de biomarcadores circulantes por meio de biópsia líquida.