Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Un nuevo Proyecto Genoma Humano (PGH)

UN NUEVO PROYECTO GENOMA HUMANO
11-12-98

Hace unos días, con el auspicio de las Naciones Unidas, se ofrecía para ratificación de todos los países del mundo el texto de la "Declaración Universal del Genoma Humano y de los Derechos Humanos". Y hace menos de un mes tenía lugar lo que se puede considerar como nacimiento del "Segundo Proyecto Genoma Humano". ¿Qué es lo que sucede con el "Proyecto Genoma Humano"?.

Renato Dulbecco es un investigador de origen italiano, nacionalizado americano, que en 1975 recibió el Premio Nobel de Medicina por sus excelentes trabajos virológicos. En 1986 se encontraba trabajando el cáncer de mama y los datos de su equipo investigador sobre las glándulas mamarias de las ratas le llevaron a describir lo que denominó como un caos genético en la expresión de los genes de las células cancerosas. Para dilucidar el origen del caos genético que afecta a los diferentes tejidos de los diversos seres vivos, entre ellos el hombre consideraba indispensable la identificación de todos los genes, por lo que en una reunión científica expresó que "si el hombre ha sido capaz de conquistar la Luna, también sería posible que conquistase el genoma humano". No olvidemos que, en esas fechas, la velocidad de los estudios genómicos humanos era tal, que de no acelerarse, el desciframiento total podría haberse demorado varios siglos.

PROYECTO GENOMA HUMANO. Durante dos años se sucedieron las propuestas y, finalmente, el Departamento de Energía de Estados Unidos acogió favorablemente la idea, a la que se sumaron los Institutos Nacionales de la Salud (NIH). En 1988, el Congreso americano le asignó una cantidad equivalente a la de la construcción de tres kilómetros de autopista. El objetivo último era conocer, en unos 15 años, la secuencia total del genoma humano, es decir, el encadenamiento de las dos veces tres mil millones de bases que lo constituyen, distribuidas en unas aproximadas cien mil largas cadenas o genes, que se sitúan en los 23 pares de cromosomas humanos. En otros países, entre ellos Francia, ya se venían haciendo esfuerzos en ese sentido, por lo que, para coordinar la actividad internacional, se fundó HUGO (HUman Genome Organization), un organismo en el que participan más de 50 países y de 1000 cualificados investigadores. Pronto sumaron también sus esfuerzos importantes diversas empresas privadas.

Conforme fue progresando el Proyecto Genoma Humano se fueron haciendo más evidentes las implicaciones legales, éticas y sociales del mismo, con una discusión fundamental sobre las consecuencias derivadas del conocimiento y la explotación de la información genética, que constituye nuestra más íntima individualidad biológica. En España, coordinadas por el profesor Santiago Grisolía y con el apoyo de diversas Instituciones nacionales y de la UNESCO, se celebraron varias reuniones internacionales en las que se elaboraron Declaraciones que han sido básicas para la elaboración de la Declaración Universal del Genoma Humano y de los Derechos Humanos.

El Proyecto Genoma Humano comprendía diversas aproximaciones: construcción de mapas genéticos, elaboración de mapas físicos de menor o mayor detalle, secuenciación de las bases que constituyen el ADN, y almacenado e interpretación de los resultados.

Un mapa genético no es un mapa de los genes, sino el posicionamiento aproximado de varios miles de puntos de referencia sobre el genoma. Es como un abalizamiento o colocación de referencias en una larga carretera, y los jalones pueden ser sucesivos ríos, o pueblos o accidentes geográficos identificables. Las distancias físicas no están determinadas con exactitud y la localización se fija por las balizas adyacentes. La distancia genética existente entre dos jalones concretos se mide analizando su frecuencia de recombinación en el curso del fenómeno conocido como recombinación cromosómica. Un centimorgan de distancia genética equivale a que en el 99% de los casos, tras la recombinación, permanecen juntos los jalones, sin separarse.

Para elaborar mapas físicos, el ADN, por diversas técnicas, se rompe en fragmentos, cuyos extremos y longitud dependen del procedimiento utilizado. Cuanto más numerosos son los fragmentos más difícil es ordenarlos, estudiando sus solapamientos. Se pueden usar como referencias ciertas secuencias específicas de ADN e, incluso, secuencias parciales de los genes, a los que se les adosa alguna sonda específica de reconocimiento.

SITUACIÓN. Los objetivos marcados para el Proyecto Genoma en el quinquenio 1993-1998 se han cumplido con creces. Respecto a mapas genéticos consistía en lograr, al final del periodo, una resolución de 2-5 centimorgan (cM). En septiembre de 1994 se había conseguido una resolución de 1 cM. Para los mapas físicos el propósito era situar unas 30.000 balizas. Actualmente están cartografiadas más de 60.000. Respecto a secuenciaciones se esperaba alcanzar a finales de 1998 la cantidad de 80 millones de pares de bases, contando al genoma humano y al resto de genomas estudiados. La realidad es que antes de esa fecha superaremos los 200 millones de pares de bases humanas y unos 120 millones de pares de bases de otros seres. Y la secuencia completa de la bacteria Escherichia coli fue publicada en septiembre de 1997. Le había precedido la secuencia de la levadura, en abril de 1996.

En principio, el conocer actualmente aproximadamente un 7% del genoma humano puede parecernos modesto, pero no podemos olvidar que una gran parte del ADN no es activo informativamente, por lo que la porción investigada supone una buena proporción de la información genética activa. Además, se ha alcanzado una velocidad de secuenciación, continuamente acelerada, de más de 100 millones de pares de bases al año, con un costo inferior a 0,50 dólares por base. Y se anuncia que pronto podrá multiplicarse esa velocidad por un factor de 5 ó 7, reduciéndose los costos apreciablemente. Todo apunta a que en el año 2003 (o antes), el del cincuentenario del modelo de doble-hélice de Watson y Crick, se habrá completado la secuenciación del genoma humano.

NUEVO PROYECTO GENOMA. A la vista de lo ya conseguido se han rectificado los objetivos para el quinquenio 1998-2003 para lo que ya se comienza a conocer como Segundo Proyecto Genoma Humano. No se trata tan solo de conocer la secuencia del Genoma Humano, sino también sus características individuales. Entre los genomas de dos personas normales distintas suele existir una variación de una base por cada secuencia de 1000 bases. En estas diferencias radica la individualidad genética que condiciona individualmente a cada persona, a su aspecto, a sus características biológicas, a su forma de ser, a su propensión a las enfermedades, etcétera. Esas variaciones genéticas son los llamados polimorfismos simples de nucleótidos. Y su conocimiento y análisis será el núcleo principal del nuevo Proyecto Genoma Humano, lo que facilitará, en el futuro, la existencia de una verdadera Medicina o Terapia adaptadas a las circunstancias genéticas individuales. La iniciativa privada, sobre todo una nueva empresa creada por TIGR y Perkin Elmer, con desarrollo de microtecnologías propias, contribuirá muy importantemente al desarrollo global del proyecto. El hombre será capaz de contemplar y conocer la intimidad biológica más característica del propio hombre. Ello hace recordar las palabras de Einstein: "La alegría de contemplar y de conocer es el regalo más hermoso de la Naturaleza", por lo que, a pesar de los riesgos derivados un mal uso de ese conocimiento, debemos confiar que del mismo se derivarán importantes e inimaginables beneficios para la Humanidad.