El Proyecto del Genoma Humano fue el primer paso hacia la medicina genómica

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Eric Green, director del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano en Estados Unidos, y uno de los participantes en el proyecto que permitió conocer por primera vez la secuencia de la molécula responsable de la herencia en nuestra especie, comparte en exclusiva algunos de los episodios y significados actuales de la aventura que vivió hace 11 años

México.-Para llegar a las aplicaciones médicas de la genómica, como la medicina personalizada de alta precisión, es necesario hacer un largo viaje al pasado, que empezó con la secuenciación del genoma humano, el cual se presentó completo en 2003.

Eric Green, director del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano en Estados Unidos (NHGRI, por sus siglas en inglés), fue uno de los investigadores que integró el equipo que participó desde un inicio en la secuenciación completa de la molécula responsable de la herencia en nuestra especie.

La genómica es una disciplina joven, estudia, según lo define el Instituto Nacional de esta especialidad en nuestro país (Inmegen), la estructura, función e interacción de los genes, incluyendo sus interacciones con factores ambientales.

Al finalizar hace 11 años el Proyecto del Genoma Humano se inició el camino a la medicina genómica. “Hemos avanzado mucho, pero aún tenemos grandes retos”, dijo Green en ocasión de su reciente visita a México con motivo del décimo aniversario del Inmegen.

“En 2011 elaboramos un documento estratégico para ser  más específicos en las actividades de investigación que serían necesarias,  yendo de la genómica a la medicina genómica, con ello se organizaron cinco áreas principales de investigación: entender la estructura de los genomas, entender cómo funcionan, usar la información para entender la biología de la enfermedad, entender la base genómica de la enfermedad humana y avanzar en la medicina usando la información genómica”, explicó Green.

El científico estadounidense narró que cuando se concluyó el Proyecto del Genoma Humano fue necesario interpretar qué quería decir y saber cuál era la función de las secuencias encontradas. Comentó que en ese entonces no contaban con buenas herramientas para saber cuáles secuencias eran funcionales y encontrar todos los genes (los fragmentos capaces de sintetizar proteínas).

Destacó que uno de los trabajos que mejor se resolvieron en un inicio fue el relacionado con la secuenciación del ADN (ácido desoxirribonucleico),  por ello, aun antes de terminar el proyecto, los integrantes del equipo reconocieron la importancia de secuenciar los genomas de otras especies animales y usar esas secuencias para compararlas con las del humano “y vimos que se conservaban en distancias evolutivas”.

 

Fue así que determinaron que los humanos son una pequeña parte del árbol de la evolución de los animales. “No podíamos limitarnos a los animales de laboratorios como ratas, perros o chimpancés. Ahora tenemos datos de secuenciación de casi 300 especies que nos permiten ver las secuencias más conservadas del genoma humano que son comunes en los mamíferos y vertebrados”.

La investigación sobre el genoma humano también ha permitido averiguar las diferencias genéticas que existen entre las poblaciones humanas, entre unas áreas geográficas y otras; existen lugares donde se advierte una variante, y son millones, pero la mayoría de estas variantes, dijo Green, no son importantes, pero algunas sí lo son para la salud.

“Hay algunas variantes que hacen que las personas sean más propensas que otras a cierto tipo de enfermedades y hay otras variantes que nos hacen responder mejor a los medicamentos o a ser resistentes a algunas patologías”, ejemplificó.

Usar esa información para entender la base genómica de las enfermedades humanas es relevante ya que la variación genómica ayuda a saber cómo afectan las enfermedades a los seres humanos. Padecimientos como fibrosis quística y la anemia de células falciformes, son padecimientos raros pero genómicamente fáciles, porque son causadas por un defecto en un gen particular que confiere ese riesgo, puede haber otros riesgos que aumentan la severidad y aspectos ambientales, pero en general es un solo defecto, a esto se le conoce como trastorno monogenético o mendeliano.

Pero las enfermedades raras que llegan a afectar a la población no son las que saturan los hospitales, los que lo hacen son trastornos multigénicos como diabetes, enfermedades cardiovasculares, que son genómicamente complicadas porque hay variables múltiples que trabajan juntas a lo que habrá que añadir las condiciones medioambientales.

“Estos trastornos son muy complicados y es importante entenderlos por la carga de salud que tienen en todo el mundo. En los últimos años para enfermedades raras hemos visto avances increíbles. Si volvemos al día que empezó el Proyecto del Genoma Humano, conocíamos  apenas 61 enfermedades y el gen que las ocasionaba; ahora sabemos de cinco mil padecimientos de los cuales conocemos el gen”, resaltó el especialista en biología celular.

Para seguir avanzando en la investigación, hay proyectos en el mundo como la Enciclopedia de los Elementos del ADN (ENCODE), el Atlas del Genoma del Cáncer (TCGA The Cancer Genome Atlas), 1000 Genomas y el Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer.

El científico compartió que también se ha avanzado en la tecnología, la cual ha permitido aumentar la velocidad de lectura del ADN, lo que implica una gran reducción en los costos. De mil millones de dólares y entre 6 y 8 años de tiempo invertido en la secuenciación del genoma, pasó a ser tan rápida que está disponible entre uno y tres días y con un costo entre tres y cinco mil dólares.

“Al bajar el costo de la secuenciación y contar con mejores tecnologías, creemos esto se va a convertir en un producto y la generación de datos ya no será un problema. Pero las nuevas tecnologías generan cuellos de botella, porque no podemos analizar los datos tan rápido como se generan. Somos víctimas de nuestro propio éxito”.

Eric Green aceptó sin embargo que aún faltan avances tecnológicos para transportar los datos de manera sencilla. Los principales retos tienen que ver con avanzar hacia la medicina personalizada y hacer útil el conocimiento en términos de salud de las poblaciones.

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