Un día como mañana, diez años atrás, Nature y Science publicaron de forma simultánea la secuencia del genoma humano. Los nombres de Craig Venter y Francis Collins quedaron grabados para la Historia y ahora, una década después, se ha confirmado que este hito ha permitido responder a menos preguntas de las que ha generado. El conocimiento aumenta, pero su manejo e interpretación se complican, haciendo que la traslación clínica de los datos aún esté en lista de espera. El éxito del genoma humano es indudable, pero de progresión lenta.
Mañana se cumplirá el décimo aniversario de la que se ha consensuado como fecha histórica de secuenciación del genoma humano. El 12 de febrero de 2001 Craig Venter y Francis Collins inscribieron en letras doradas, en Science y Nature, sus nombres en el olimpo de la biomedicina, aunque su éxito venía de atrás. Después de años de estudio, el 26 de junio de 2000 Bill Clinton y Tony Blair ya habían adelantado el hito. Para conmemorar estos diez años, Science está publicando en este mes varios análisis en los que nombres ligados a la biomedicina analizan qué ha supuesto secuenciar el genoma humano.
Lo que para algunos sonaba a respuesta definitiva no ha hecho más que fomentar la aparición de nuevas preguntas. La utilidad de la secuencia genómica humana, indiscutible, está aún vinculada al conocimiento básico y todavía lucha por penetrar en el terreno de la clínica. En estos diez años se han generado ingentes cantidades de datos genómicos que la tecnología del siglo XXI está tratando de manejar. Hoy día, pocos dudan de que en 2001 “sólo” asomó la punta de un iceberg cuya profundidad aún no se conoce.
Habla Collins
Collins se refiere a esta realidad en Science: “Cuando se publicaron los datos, ambas revistas ilustraron sus portadas con caras humanas. Parecía un error, porque la genómica aún no se relacionaba con el ámbito médico, pero diez años después comprobamos que la secuencia del genoma humano ya demuestra valor clínico”.
Por el momento no son muchos los ejemplos, pero Collins augura grandes progresos en el veinte aniversario. El investigador ejemplifica este pronóstico con dos casos en los que, a su juicio, queda claro que la revolución genómica no es sólo cuestión de futuro.
En el primer ejemplo, cuenta que investigadores estadounidenses han identificado la causa genética de una enfermedad rara vascular muy compleja. Gracias al análisis genómico, se ha podido explicar el caso de dos hermanas que sufrían calcificación arterial y articular en manos y piernas, sin efecto en las arterias coronarias. La causa es una mutación en el gen NT5E, que codifica para una proteína que convierte AMP en adenosina. El avance es significativo para comprender las vías metabólicas implicadas en el proceso de calcificación.
El segundo de los casos destacados por Collins está representado por un menor de seis años que desarrolló enfermedad inflamatoria intestinal antes de cumplir dos. Tras incontables pruebas y más de cien cirugías el diagnóstico que explicara las fístulas se resistía, pero una secuenciación completa de su exoma identificó una mutación en el gen XIAP. Estas alteraciones no se habían relacionado con enfermedad inflamatoria intestinal, pero sí con una grave enfermedad hematológica que se podía tratar con trasplante medular. El trasplante con células madre de donante ha permitido que el menor se esté recuperando; las células madre se han adaptado, los niveles hematológicos se han recuperado y la enfermedad inflamatoria ha desaparecido.
Habla Venter
Por su parte, el consejero delegado de Synthetic Genomics centra su opinión en las nuevas tecnologías de secuenciación. Según explica, las nuevas herramientas, aunque más rápidas y baratas, aportan secuencias más cortas, a partir de fragmentos menores de ADN, en comparación con las utilizadas hace diez años. Estas diferencias técnicas dificultan alcanzar un estándar de secuencia genómica, ya que muchos investigadores sólo utilizan las secuencias cortas como una referencia, en vez de buscar una secuencia completa. Venter también ve una carencia en la regulación y estandarización de la información.
Además, incide en la necesidad de interpretar tantos datos. Disponer de más fenotipos humano será fundamental para predecir resultados clínicos partiendo de la genómica; por el momento, la distancia entre análisis y aplicación es larga.
Un hito hecho arte pictórico
La revista Science también incluye el punto de vista de Xavier Cortada, un artista de Miami que ha plasmado sobre el papel los cuatro nucleótidos: adenina, citosina, guanina y timina. Tras contar con la participación de 400 personas en la selección de moléculas de ADN que se asemejaran a las cuatro ilustraciones, generó en una de sus exposiciones una especie de secuencia con 400 nucleótidos.Investigadores de la Universidad de Florida sintetizaron en laboratorio la cadena de ADN generada y la compararon con secuencias ya existentes. Podría haberse parecido, o no, a la de cualquier especie, pero resultó similar a la porción del cromosoma 3 humano que codifica proteínas ligadas al desarrollo axonal.
Retos pendientes
Tres análisis publicados ayer en Nature dan fe de los avances producidos y sugieren los retos a partir de ahora.
En el primero, Eric D. Green y Marc S. Guyer, del Instituto Nacional de Genómica de Estados Unidos, apuntan hacia los factores necesarios para mantener el impulso creado a partir de 2001: nuevas tecnologías, esfuerzos colaborativos a largo plazo, equipos multidisciplinares, bioinformática y atención a las implicaciones sociales.El segundo de los artículos está firmado por Eric Lander, del Instituto Tecnológico de Massachusetts.
Solicita una continua aceleración de la biomedicina y una ruptura de las barreras que frenan la investigación traslacional. Completar la “tabla periódica” de la biomedicina, que llevará “al menos una década más”, permitirá vincular de forma precisa la biología molecular con los procesos patológicos.
Por último, Elaine R. Mardis, del Centro Genómico de la Universidad de Washington, cree que la secuenciación masiva paralela será una de las puntas de lanza de la medicina guiada por la genómica, aunque habrá que acelerar la interpretación de datos.
Una década después: ecos de la era genómica
Kari Steffanson
Presidente de DeCode Genetics “Está más que justificada una fiesta de décimo aniversario. La secuencia del genoma humano sigue aportando datos, aunque todavía no podemos decir que esté del todo completa. Las regiones de centrómeros, ligadas a variantes en el número de copias, aún están incompletas”.
Ronald Cole-Turner
Catedrático de Ética en la Universidad de Pittsburgh”Según una visión teológica, el genoma proporciona una nueva visión de la humanidad, aportando precisión científica pero rebajando la claridad conceptual. Somos parecidos a otras especies, pero los únicos capaces de plantear preguntas y sugerir respuestas”.
Molly Przeworski
Inst. Howard Hugues y Universidad de Chicago “Dadas las tasas de mutación en humanos, pronto conoceremos las variaciones interindividuales en la mayor parte de regiones del genoma. Además de la posibilidad de reconstruir la evolución del hombre, podremos saber por qué hay mutaciones patológicas presentes en nuestra especie”.
Richard A. Gibbs
Centro de Secuencia Genómica Humana, Universidad de Houston “Estos diez años han pasado en ciclos: sorpresa ante un número de genes menor del esperado, esperanza ante descubrimientos a corto plazo, paciencia para acostumbrarse al mundo genómico, promesas en patologías mendelianas… La genómica se une de nuevo a la genética, veinte años después de separarse”.
Desmond Tutu
Arzobispo emérito de Ciudad del Cabo “La era genómica convive con desigualdades socioeconómicas y sociales. Secuencié mi genoma para contribuir a la lucha contra las enfermedades en África, pensando en que el código genético humano pueda ayudar a comprender que todos somos hermanos”.
Emmanouil T. Dermitzakis
Departamento de Medicina Genética, Universidad de Ginebra “Los componentes básicos del genoma humano son, en su mayoría, los mismos, pero la forma en que actúan difiere según cada tejido y según cada persona. Cuanto más se explora más se sabe, pero la secuencia es sólo el primer paso para comprender el genoma”.
Tom Hudson
Presidente del Instituto del Cáncer de Ontario “Las preguntas que se hacen los clínicos hoy día son más relevantes y complicadas que en 2001. Si pudiera volver atrás diez años, invertiría más en la clínica: historias individuales, fenotipación y estudios de seguimiento. Así estaríamos más cerca de la medicina personalizada”.
Charmaine D. M. Royal
Instituto de Genómica, Universidad de Duke”La secuencia genómica no revela todo acerca de la salud y la enfermedad en el ser humano: el hombre es más que su genoma. Se ha demostrado el mal uso de ciertos términos, porque hay grupos y poblaciones, pero no ‘razas humanas’. Biólogos, sociólogos, médicos y demás científicos deben trabajar juntos”.
Pardis Sabeti
Bióloga evolutiva, Universidad de Harvard “La genética evolutiva era un proceso muy complejo en la era pregenómica. Lo sigue siendo, pero se ha progresado mucho con la posibilidad de hallar variantes en la selección natural. El reto a partir de ahora es saber qué locus han modelado nuestra evolución”.
Arthur Caplan
Director de la Sección de Ética Médica, Universidad de Pensilvania “En el proceso de aplicación del conocimiento genómico a la salud humana, la presencia de la ética se ha visto incrementada, pero sólo en los últimos dos o tres años se ha actuado de forma correcta. Hay que manejar con cuidado test genéticos, consejo genético y fármacos”.
Wang Jun
Director ejecutivo del Instituto Genoma, Pekín “La rueda de la era genómica rodará más deprisa en los próximos años. Conocer el genoma individual no sólo aporta beneficios a una persona, sino a muchas otras, ya que las personas comparten tipos alélicos y una fracción significativa de regiones con variación genética”.
Eric Schadt
Director científico, Pacific Biosciences “La comprensión de fenotipos complejos está lejos de ser completa. La era genómica ha abierto la puerta a descubrimientos, como la herencia epigenética transgeneracional, que han sacudido algunas de las bases establecidas de la biología. Hemos descubierto que el genoma humano es más dinámico de lo previsto”.
Autor: José A. Plaza
Fuente: El Diario Médico
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