Determinar el orden de los bloques de construcción del ADN (nucleótidos) en el código genético de un individuo, lo que se denomina secuenciación del ADN, ha hecho avanzar el estudio de la genética y es una de las técnicas que se utilizan para detectar trastornos genéticos. Dos métodos, la secuenciación del exoma completo y la secuenciación del genoma completo, se utilizan cada vez más en la asistencia sanitaria y la investigación para identificar variaciones genéticas; ambos métodos se basan en nuevas tecnologías que permiten la secuenciación rápida de grandes cantidades de ADN. Estos enfoques se conocen como secuenciación de próxima generación (o secuenciación de próxima generación).
La tecnología de secuenciación original, llamada secuenciación Sanger (llamada así por el científico que la desarrolló, Frederick Sanger), fue un avance que ayudó a los científicos a determinar el código genético humano, pero es larga y costosa. El método Sanger se ha automatizado para hacerlo más rápido y aún se utiliza en los laboratorios para secuenciar trozos cortos de ADN, pero se necesitarían años para secuenciar todo el ADN de una persona (conocido como genoma de la persona). La secuenciación de nueva generación ha acelerado el proceso (sólo se tarda entre días y semanas en secuenciar un genoma humano) al tiempo que se reduce el coste.
Con la secuenciación de nueva generación, ahora es factible secuenciar grandes cantidades de ADN, por ejemplo, todas las piezas del ADN de un individuo que proporcionan instrucciones para fabricar proteínas. Se cree que estos fragmentos, llamados exones, constituyen el 1% del genoma de una persona. El conjunto de exones de un genoma se conoce como exoma, y el método para secuenciarlos se conoce como secuenciación del exoma completo. Este método permite identificar las variaciones en la región que codifica las proteínas de cualquier gen, en lugar de sólo en unos pocos genes seleccionados. Dado que la mayoría de las mutaciones conocidas que causan enfermedades se producen en los exones, se cree que la secuenciación del exoma completo es un método eficaz para identificar posibles mutaciones causantes de enfermedades.
Sin embargo, los investigadores han descubierto que las variaciones del ADN fuera de los exones pueden afectar a la actividad de los genes y a la producción de proteínas y provocar trastornos genéticos, variaciones que la secuenciación del exoma completo pasaría por alto. Otro método, denominado secuenciación del genoma completo, determina el orden de todos los nucleótidos del ADN de un individuo y puede determinar variaciones en cualquier parte del genoma.
Aunque se pueden identificar muchos más cambios genéticos con la secuenciación del exoma completo y del genoma completo que con la secuenciación de genes seleccionados, se desconoce la importancia de gran parte de esta información. Dado que no todos los cambios genéticos afectan a la salud, es difícil saber si las variantes identificadas están implicadas en la enfermedad de interés. A veces, una variante identificada se asocia con un trastorno genético diferente que aún no se ha diagnosticado (estos se denominan hallazgos incidentales o secundarios).
Además de utilizarse en la clínica, la secuenciación del exoma completo y del genoma completo son métodos valiosos para los investigadores. El estudio continuado de las secuencias del exoma y del genoma puede ayudar a determinar si las nuevas variaciones genéticas están asociadas a las condiciones de salud, lo que ayudará al diagnóstico de enfermedades en el futuro.