Hay una gran diferencia con el primer genoma humano que se secuenció hace cuatro años, que costó 8000 millones de dólares y se demoró 11 años en completarse. En ese caso se utilizó el método descrito en 1970 por Fred Sanger, de la Universidad de Cambridge. Hoy los costos de ese mismo método, son menores, pero sigue siendo engorrosa y larga la detección.

Ahora dos grupos han desarrollado nuevas técnicas, que son 100 veces más rápidas y muchas veces más baratas. El nuevo método ya no necesita las bacterias como las usadas en el método de Sanger. En lugar de ello, se usan cuentas de volúmenes de capacidad de pico-litro que contienen en su interior, una muestra de las substancias químicas necesarias para amplificar las bases del DNA. Estas cuentas o cavidades, son tan pequeñas, que en un solo chip caben millones, permitiendo así que sean analizadas grandes cantidades de una sola vez.

Jonathan Rothberg, fundador de "454 Life Science" en Branford, Connecticut y sus colaboradores, demostraron recientemente su método, secuenciando en 4 horas el genoma completo de la bacteria "Micoplasma genitalium” con una precisión de 99.96 (Nature, DOI:10.1038/nature3959).

El chip que utiliza Rothberg, mide 70 por 75 milímetros, y puede secuenciar 200.000 fragmentos simultáneamente. El método 454, usa una versión de la técnica, llamada "pirosecuenciador" (ver diagrama). El proceso comienza cortando el genoma que se va a secuenciar en fragmentos de 100 bases. Cada cuenta contiene un fragmento que se copia muchas veces.

En la primera secuencia, se agrega a la mezcla química, el fragmento desconocido de DNA, para luego agregar uno de los cuatro nucleótidos (A,C,T o G). Si el nucleótido es complementario a la base en la primera posición del fragmento desconocido, se libera una molécula de pirofosfato que estimula la enzima luciferasa para que genere un flash de luz. Luego se lavan los nucleótidos y se repite el ciclo con el siguiente nucleótido.

"Los costos disminuyen dramáticamente en la medida que achicamos el chip", dice Rothberg. Predice que la miniaturización progresiva va a seguir la "ley de Moor" que dice que los chips de computadores disminuyen su tamaño a la mitad cada 18 meses.

En la Universidad de Harvard, Gregory Porreca y sus colaboradores, usan un método similar, pero en cada etapa se agregan cuatro longitudes, cada una de una longitud de nueve bases y con uno de los cuatro nucleótidos en una posición conocida. Los nucleótidos se unen con marcadores fluorescentes de diferentes colores. Si el nucleótido se une a un fragmento de DNA, se arroja un flash de luz.

El método de Harvard es más barato y puede utilizarse por ejemplo, para detectar variaciones genéticas en muestras ya analizadas de DNA, que indiquen por ejemplo, si un determinado paciente tiene predisposición al cáncer, pero no se puede utilizar para secuenciar un genoma desconocido. (Science, DOI:10,1126/science.1117389).

Estos secuenciadores baratos van a ser muy útiles para examinar el DNA de una persona. "El paciente va a poder saber qué predisposición tiene para una determinada enfermedad genética y por lo tanto tomar las precauciones para prevenirlas", dice Porreca. También podrán recibir tratamientos génicos, cuando estas tecnologías sean más seguras.