La leche materna es mucho más que una fuente de nutrición. Su composición incluye células, microorganismos y material genético de origen humano y microbiano, elementos que actualmente son estudiados mediante herramientas de biología molecular para comprender mejor cómo cambia durante la lactancia y qué señales podrían estar relacionadas con la salud del bebé.
El análisis de esta información comienza con una adecuada preparación de las muestras. Para ello, es necesario extraer y purificar el ADN y el ARN antes de someterlos a técnicas como la PCR en tiempo real, la PCR digital o la secuenciación de nueva generación.
“Cada muestra biológica contiene información que puede ayudar a responder una pregunta científica. En la leche materna, estudiar ADN y ARN permite ir más allá de su composición nutricional y explorar microorganismos, microARN y otras señales moleculares que forman parte de esta interacción entre madre y bebé”, explica Adriana Vega, gerente de Producto de Life Science de QIAGEN.
En México ya se han desarrollado investigaciones que muestran el potencial de este enfoque. Investigadores del Cinvestav y del Hospital General Dr. José María Rodríguez analizaron microARN inmunorreguladores presentes en leche humana mediante extracción de ARN y PCR cuantitativa.
Los microARN son pequeñas moléculas de ARN que participan en la regulación de la expresión genética y son estudiadas por su posible relación con procesos como el metabolismo, el desarrollo y la maduración del sistema inmunológico.
Otro trabajo realizado por investigadores mexicanos analizó la microbiota bacteriana de leche materna donada antes y después de la pasteurización mediante secuenciación de nueva generación, utilizando una región del gen 16S rRNA. Esta metodología permite caracterizar comunidades bacterianas a partir de su información genética.
### Diferentes tecnologías para distintas preguntas
El estudio molecular de la leche materna no depende de una sola técnica. La herramienta utilizada está relacionada con la pregunta científica que se busca responder.
Cuando se pretende identificar una secuencia específica, la PCR en tiempo real permite detectar y medir objetivos definidos. En los casos en que se requiere cuantificar moléculas presentes en cantidades muy bajas, la PCR digital puede dividir una muestra en miles de pequeñas reacciones para realizar una cuantificación absoluta.
La secuenciación de nueva generación, por su parte, permite analizar múltiples secuencias de manera simultánea y caracterizar comunidades microbianas presentes en una muestra.
Estas herramientas hacen posible estudiar diferentes componentes de la leche humana, desde microorganismos hasta pequeñas moléculas reguladoras de ARN, y generar información que posteriormente puede ser comparada entre muestras y condiciones.
QIAGEN desarrolla soluciones para distintas etapas de estos procesos, entre ellas tecnologías para la preparación de muestras y purificación de ADN, ARN y microARN, sistemas de PCR y PCR en tiempo real, la plataforma QIAcuity para PCR digital y tecnologías QIAseq destinadas a secuenciación y análisis del microbioma.
La elección de una tecnología depende de factores como la naturaleza de la muestra, el objetivo del estudio y el tipo de información que se busca obtener. En particular, la PCR digital puede utilizarse para cuantificar objetivos de baja abundancia y analizar secuencias dentro de muestras con una composición molecular compleja.
“El valor de estas tecnologías no está únicamente en detectar una molécula, sino en transformar una muestra compleja en información que pueda ser estudiada y comparada. A medida que mejoramos nuestra capacidad para analizar material genético, también ampliamos las preguntas que podemos hacer sobre la leche humana y su relación con la salud”, señala Adriana Vega.
El estudio de la leche materna muestra cómo la biología molecular permite explorar componentes que no pueden identificarse únicamente a partir de sus característica
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