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El gigante genético chino BGI Group afirma que está a punto de conseguir que secuenciar un genoma resulte más barato que nunca. Gracias a una tecnología originalmente adquirida en EE. UU., la compañía afirma que va a romper la barrera de los 100 dólares (90 euros) por primera vez. La tecnología con la que espera generar esta gran bajada de coste consiste en un sistema de secuenciación de ADN “extremo” con el que afirma que será capaz de decodificar el genoma de 100.000 personas cada año. 

Esta afirmación, realizada recientemente en una conferencia de tecnología de ADN en Marco Island, Florida (EE. UU.), podría intensificar la rivalidad entre BGI y la empresa estadounidense Illumina, cuyos instrumentos de secuenciación rápida llevan liderando el sector han dominado desde hace más de una década.

La directora de la plataforma de genómica del Broad Institute en Cambridge, (EE. UU.), Stacey Gabriel, opina: “Creo que hay cierto escepticismo natural sobre si será realmente efectivo. Pero si realmente llega a costar 100 dólares, la cifra sería varias veces más barata. Pero también hay algo de rumor porque en los últimos años no hemos visto grandes novedades sobre secuenciación”.

Desde que se decodificó el primer genoma humano en 2003, los costes de secuenciación se han desplomado. Hace una década, decodificar el genoma de una persona costaba alrededor de 45.500 euros. Hoy en día, en los centros de secuenciación más grandes el coste es de alrededor de 550 euros (la mayor parte de esta cifra se destina a productos químicos).

Para alcanzar un precio aún más bajo, el nuevo sistema de BGI empleará un brazo robótico y una sala llena de baños químicos y máquinas de imágenes médicas. A finales de año, la compañía espera empezar a ofrecer esta estructura personalizable a los mayores centros dedicados al mapeo del ADN de grandes poblaciones o a la investigación oncológica de alto nivel. El director científico de Complete Genomics, una división del Grupo BGI en California (EE. UU.), Rade Drmanac, quien lideró el desarrollo de esta nueva tecnología, confirma: “Priorizaremos la oferta de estos sistemas a proyectos de genética de poblaciones a gran escala, es decir, a proyectos de millones de personas“.

El rival chino

BGI nació hace dos décadas durante la participación de China en el Proyecto Genoma Humano. Desde entonces, ha pasado de ser el instituto de investigación que decodificó el ADN de los pandas y de las plantas de arroz para convertirse en un conglomerado en expansión, activo en la clonación de animales, pruebas de salud e investigación privada. 

Aunque BGI aún no ha anunciado ningún cliente para su nuevo sistema, conocido como DNBSEQ-TX, el precio unitario anunciado de 90 euros por genoma podría reactivar las preocupaciones de EE. UU. El país podría haber perdido su ventaja tecnológica cuando permitió que la empresa china adquiriera Complete Genomics en 2012.

Complete era una start-up que desarrollaba innovaciones elaboradas por Drmanac, un emigrante serbio con un historial de ideas inteligentes para la secuenciación del ADN. Pero la compañía necesitaba más inversión y no podía competir con Illumina, por lo que aceptó la oferta de compra con descuento de BGI por casi 110 millones de euros.

En aquel entonces, Illumina intentó romper ese acuerdo, comparando la transacción con la venta a China de la “fórmula de Coca-Cola”. Pidió al Departamento de Comercio de EE. UU. que bloqueara la adquisición por razones de seguridad nacional, destacando el riesgo de que una empresa extranjera se apoderara de datos genéticos de estadounidenses. Sin embargo, a pesar de los intentos de Illumina de “eliminar a su rival más cercano, como expresaron los ejecutivos de BGI, el acuerdo se llevó a cabo.

Las dos compañías siguen codeándose y enfrentándose a demandas de patentes mutuas. Cada una acusa a la otra de utilizar tecnología patentada y, hasta hace dos semanas, BGI no había querido vender sus instrumentos en el mercado estadounidense. Actualmente tiene una línea con cuatro modelos de productos, que cuestan hasta casi un millón de euros, y los vende a través de una subsidiaria llamada MGI.

Cómo funciona

Esta nueva secuenciación ultrarrápida funciona por “síntesis”. Es decir, el genoma de una persona se divide en miles de millones de tramos cortos de ADN y se captura en la superficie de un chip. Luego, se añaden nuevas letras químicas de ADN que se van emparejando a lo largo de esos fragmentos. El proceso se va definiendo o se sintetiza gradualmente a medida que las cadenas con la información genética se van juntando. Al detectar el orden en el que se van añadiendo esas letras, las máquinas determinan la secuencia de esos miles de millones de fragmentos. Los datos se vuelven a juntar en un ordenador para crear un mapa completo del genoma de una persona.

Con su propia versión de secuenciación por síntesis, en 2014 Illumina introdujo la idea del “genoma por 1.000 dólares (unos 900 euros)”. Tres años más tarde, afirmó que con el tiempo podría bajar el coste hasta los 90 euros. Pero aún no lo ha hecho. En una reunión con inversores el año pasado, el CEO, Francis deSouza, explicó que la compañía estaba “pendiente de encontrar el momento adecuado”.

Así que ahora podría ser BGI quien fije los precios. En febrero, la start-up de Boston (EE. UU.) Nebula Genomics empezó a invitar a la gente a que secuenciara su genoma por solo 299 dólares (272 euros). El bajo coste de su oferta de “genoma personal” es posible porque Nebula envía muestras de hisopos a un laboratorio de BGI en Hong Kong para su decodificación.

El cofundador de Nebula Dennis Grishin afirma: “Durante los últimos cinco años, el precio de la secuenciación genómica se ha mantenido en 900 euros. Pero no creo que se deba a que la tecnología se ha estancado sino a que Illumina tiene el monopolio del sector“.

La reducción de costes del sistema BGI es posible gracias al uso de un enorme chip de tamaño de frisbee, cuyos elementos solo están separados por 500 nanómetros, y también mediante un brazo robótico que sumerge el chip en baños químicos reutilizables. Drmanac detalla: “Logramos tener el doble de ADN en la superficie y usamos una cantidad de reactivos tres veces menor gracias a la inmersión“.

El prototipo del sistema no tiene un precio de venta porque será “fabricado a demanda” únicamente para los centros genéticos más grandes. Tardará tres días en completar cada secuenciación, pero trabajará con 700 genomas a la vez, según Drmanac.

digital dna

Secuenciación para todos

Todavía no se sabe cuántos centros estarán interesados en el súper secuenciador de Drmanac. Según Gabriel, en este momento ningún centro de EE. UU. tiene fondos ni demanda para para secuenciar 100.000 genomas al año.

No obstante, eso podría cambiar si surge una gran iniciativa. Por ejemplo, el proyecto financiado por los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. All of Us planea crear una base de datos de salud que contenga la secuenciación genómica de un millón de voluntarios estadounidenses.  Reino Unido ya está secuenciando a 500.000 ciudadanos como parte de su propio programa nacional.

Si la secuenciación genómica se abarata aun más, podría impulsar la implantación de nuevos análisis de sangre para la detección temprana del cáncer (conocidos como biopsias líquidas) y aumentar las mediciones de los microbiomas de las personas (sus bacterias intestinales). Ambas aplicaciones dependen de la secuenciación de ADN de alto rendimiento. En China, las versiones de la tecnología de Dramnac ya se utilizan para realizar pruebas prenatales en millones de mujeres. El responsable detalla: “En China hay 20 millones de neonatos al año. Muy pronto se examinarán a todas las mujeres embarazadas. Quiero conseguir la secuenciación ilimitada, de miles de millones de personas“.

BGI, que en su sitio web usa el eslogan Omics for all, no quiere ser vista como una empresa principalmente china, algo que podría atraparla en disputas comerciales y de seguridad nacional. Pero Drmanac no lamenta la venta de Complete Genomics a BGI, una compañía que, según él, piensa a largo plazo en lugar de tener la “visión cortoplacista de Wall Street“.

El responsable concluye: “Soy un ciudadano del mundo y un científico que lucha por el desarrollo de la ciencia. Estoy muy contento de habernos fusionado con BGI por su meta de ofrecer esta tecnología a todos. Quieren resolver grandes problemas mediante la genómica, y la única forma de hacerlo es volviéndola asequible”.

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