ADN
ÒbasuraÓ, de la papelera a la medicina gen—mica
Oct. 13 de 2012
Por:Humberto Arboleda G. y
Gonzalo H. Arboleda B., Profesores de la Facultad de Medicina y del Instituto
de GenŽtica - Universidad Nacional de Colombia
Los resultados
del proyecto Enciclopedia de los Elementos del ADN (Encode) ampl’an los
conocimientos sobre el genoma humano y permitir‡n fortalecer la salud pœblica y
la medicina.
Los resultados del Proyecto Genoma Humano (PGH)
establecieron que nuestra especie est‡ constituida por unos 22 mil genes, y no
por 100 mil, como se cre’a. Es decir, solo entre el 1%
y el 2% de las tres mil millones de ÒletrasÓ (nucle—tidos) que tenemos en cada
cŽlula sintetizan las prote’nas que definen la identidad de una cŽlula u
organismo. El 98% restante no ejecuta esta funci—n.
A
este œltimo tipo de ADN, que de forma directa no contribuye a la s’ntesis de
prote’nas, se le ha denominado no codificante o ÒbasuraÓ. Pero hasta hace poco
se empez— a sospechar que podr’a tener un papel
determinante en el desarrollo de las enfermedades m‡s comunes y complejas: diabetes,
c‡ncer, cardiovasculares, neurodegenerativas, etc. Esas sospechas se han
confirmado.
As’, la denominada tambiŽn
Òmateria oscuraÓ empieza a ser comprendida. Y lo primero por aclarar es que no
es ÒbasuraÓ, pues desempe–a una gran cantidad de funciones biol—gicas y guarda
secretos reveladores de nuestra evoluci—n.
En
los œltimos d’as, se conocieron los resultados de los m‡s recientes estudios en
esta direcci—n, producto del proyecto Enciclopedia de los Elementos del ADN
(Encode). Este ha sido desarrollado por cerca de 32 centros de investigaci—n
del mundo, y sus frutos han sido difundidos en 30 art’culos publicados en las
m‡s importantes revistas cient’ficas internacionales y a travŽs de sus p‡ginas
web.
Muchas de las caracter’sticas que
nos hacen biol—gicamente diferentes entre personas, familiares y poblaciones
(estatura, color de piel, riesgo de sufrir una enfermedad y respuesta a un
tratamiento) posiblemente se relacionan con la variabilidad del ADN no
codificante.
Entender nuestro c—digo
Antes de
sus comienzos, el PGH ya era centro de controversias, tanto por las grandes
inversiones requeridas (2.700 millones de d—lares para el a–o 1991) como por
sus resultados en cuanto a beneficios directos luego de diez a–os.
A
este lo precedieron el estudio de los genomas de otras especies, entre ellos el
de la levadura (1996) y el de las bacterias E. coli (1997), C.
elegans (1998) y D. melanogaster (2000). El nœmero de genomas sigui—
en aumento, con el del perro, la vaca, el chimpancŽ y el rat—n, as’ como con el
de vegetales como el ma’z y el cafŽ (revelado por investigadores brasile–os).
Asimismo, se ha determinado parcialmente el
genoma de nuestros cercanos neandertales. Este es de gran ayuda para
interpretar y entender de manera comparativa/evolutiva el genoma humano y
obtener conclusiones sobre nuestra anatom’a, fisiolog’a, evoluci—n y salud.
Es as’ como, solo en la œltima dŽcada, se ha
empezado a comprender el potencial de la informaci—n de nuestro genoma como
punto de partida para desarrollar diversas alternativas terapŽuticas, as’ como
para entender sus implicaciones para la salud humana. (Por dar un ejemplo: las variantes del gen ApoE y su relaci—n con el
alzhŽimer y la vejez, entre otros). Esto enmarcado en el nuevo campo de la
medicina gen—mica, cuyo objetivo es utilizar esta informaci—n para llevar a
cabo el cuidado cl’nico del paciente.
No
obstante, m‡s all‡ de las esperadas terapias –muchas de las cuales ser‡n
paliativas, mas no curativas–, esta medicina deber‡ permitir entender la
predisposici—n y el riesgo individual a las enfermedades y, por ende, dise–ar
programas de salud pœblica y de medicina preventiva que tengan mucha m‡s
incidencia.
El aprovechamiento de estos saberes y herramientas,
cuyas bases de datos est‡n disponibles libremente, se discute ya en varios
escenarios, entre ellos la Universidad Nacional de Colombia.
En
ella, algunos grupos adelantan trabajos sobre la gen—mica de diversas
enfermedades, como las neurodegenerativas y el c‡ncer. La necesidad de estudiar
particularmente las poblaciones es la m‡s urgente.
Entender
las implicaciones de estos conocimientos puede y debe contribuir a ponerle fin
a nuestra actitud cortoplacista y perspectiva paliativa, para darle la
oportunidad a un enfoque de medicina m‡s preventiva, que transformar‡ en las
pr—ximas dŽcadas el modelo de salud que actualmente practicamos.
Proyectos
sobre gen—mica humana
1. HapMap (Mapa
Haplot’pico). Este elabor— un mapa global de la
organizaci—n del genoma en cada una de las poblaciones estudiadas (de origen
cauc‡sico, africano y asi‡tico). En la actualidad, es
referente mundial. Por iniciativa pœblica, existe un HapMap mexicano,
que ha revelado particularidades de su mestizaje y ha sido base para pol’ticas
de salud.
2. 1.000 Genomas. Los primeros
genomas personales mostraron que las variaciones no solo se refieren a la
etnia, sino que tambiŽn son muy altas a nivel individual y se reflejan en
diversos aspectos: nœmero de copias de los genes, inserciones/deleciones
(anomal’as), inversiones, etc. Todo esto hace œnico a cada individuo, en cuanto
a su constituci—n genŽtica, con respecto a otros
individuos de la especie. Tal variabilidad la confirm— este proyecto, en el
cual se compararon los genomas de 1.000 individuos de diferentes etnias.
3. Genome Wide Association
Studies (GWAS). Gran parte de la investigaci—n
gen—mica en salud busca identificar, mediante estudios denominados GWAS, los
elementos compartidos por las diferentes poblaciones que causan predisposici—n
a desarrollar ciertas enfermedades. Estos han
conducido a identificar unos cien potenciales cambios gen—micos que podr’an
utilizarse como blancos terapŽuticos y son objeto de estudio en los principales
laboratorios del mundo. Sin embargo, dilucidar las relaciones
de estas variantes, entre s’ y con el ambiente, es uno de los retos de la
investigaci—n actual.