Descifrar todo el genoma humano ayudará a encontrar "la causa genética perdida" de las enfermedades
Martes 05 de
Abril 2022
Las expectativas por haber desentrañado en forma completa el genoma humano crecen y se multiplican.
Un equipo de científicos logró ensamblar como un complejo rompecabezas el plano genético completo de la vida humana, al añadir las piezas que faltaban a una investigación comenzó hace más de dos décadas.
En una investigación publicada en la revista Science, un grupo de investigadores internacionales describió la primera secuenciación del genoma humano completo, es decir, el conjunto de instrucciones para construir y mantener a un ser humano.
“El primer genoma del ser humano se liberó en el año 2000. En 2013 teníamos la última versión. Pero faltaba un 8% que permanecía completamente desconocido y oculto. Es un hito que nos costó 20 años lograr. Es el punto de partida para entender más sobre la biología humana y cómo estas nuevas partes del genoma podrían afectar el desarrollo humano y la salud”, explicó la bioinformática chilena Cristina Soto, quien formó parte del Consorcio T2T, el equipo internacional que descifró el genoma y publicó sus resultados la semana pasada. La investigadora de 33 años actualmente cursa su doctorado en la Universidad de California en Davis, EEUU.
“Este es el primer paso. Nos costó mucho llegar aquí. Ese 8% eran estructuras difíciles de hallar y reconstruir. Ahora se abre una caja oscura que no sabíamos que contenía. Buscamos ahora saber su implicancia biológica y ayudará a entender las enfermedades de origen genético, cuyas causas muchas veces no encontramos y la llamamos causa genética perdida”, completó Soto en una entrevista en Radio Mitre.
Los trabajos previos, celebrados en todo el mundo, estaban incompletos debido a que las tecnologías de secuenciación de ADN de la época no eran capaces de leer ciertas regiones genómicas. Incluso después de las actualizaciones. El esfuerzo conjunto para describir esta secuencia ha presentado, por primera vez, las ‘instrucciones’ naturales de la herencia genética en la especie humana gracias a seis equipos de científicos del grupo Consorcio Telómero a Telómero (T2T).
Aunque ya en el año 2000 el Consorcio de Secuenciación del Genoma Humano publicó sus primeros borradores del genoma humano, las limitaciones de las tecnologías de secuenciación de ADN no permitieron alcanzar un estudio completo. Por entonces se cubrieron solo la fracción cromática del genoma, dejando sin terminar importantes regiones heterocromáticas, que constituían el 8 por ciento.
Ahora, gracias a una nueva tecnología de secuenciación (ácido desoxirribonucleico), el T2T presenta una secuencia completa de 3055 millones de pares de bases de un genoma humano, bautizada como T2T-CHM13. En ella se incluyen ensamblajes sin espacios para todos los cromosomas -excepto Y-, una corrección de errores en las referencias anteriores e introduce casi 200 millones de pares de bases de secuencia, que contienen 1956 predicciones de genes -99 de los cuales se prevé que codifican proteínas-.
Los genes son cadenas de estos pares identificados con letras que contienen instrucciones para fabricar proteínas, los componentes básicos de la vida. Los seres humanos tienen unos 30.000 genes, organizados 46 cromosomas, en 23 pares, que representan decenas de miles de genes individuales. Cada gen consta de varios pares de bases compuestos de adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). Hay miles de millones de pares de bases en el genoma humano. Pero el genoma que los investigadores secuenciaron no provino de una persona, sino de una mola hidatiforme, una masa o crecimiento poco común que se forma dentro del útero al comienzo de un embarazo. Este tejido se forma cuando el espermatozoide fertiliza un óvulo sin núcleo, por lo que contiene solo 23 cromosomas, como un gameto (esperma u óvulo), en lugar de los 46 que se encuentran en el ADN de una célula humana. Estas celdas simplifican el esfuerzo computacional pero pueden constituir una limitación.
Los científicos explicaron que su trabajo aumentó el número de bases de ADN de 2,92 mil millones a 3,05 mil millones, un aumento del 4,5%, y que el recuento de genes que codifican proteínas aumentó solo un 0,4%, a 19.969. De acuerdo a los exprtos, el trabajo podrá conducir también a otros nuevos conocimientos, incluidos los relacionados con la forma en que se regulan los genes.
La ciencia cada vez está llegando con más profundidad y precisión al conocimiento sobre la humanidad. Haber secuenciado todo el genoma humano ayudará a evitar varias enfermedades. Y también, entender los mecanismos de origen de una determinada patología, ayudará a la elaboración de fármacos más directos y precisos contra enfermedades para que tengan menor prevalencia”, explicó a Infobae el doctor Jorge Dotto, referente mundial como médico genetista, que cuenta con una amplia trayectoria en los Estados Unidos y en Europa.
Y agregó: “Esta información completa, nos permitirá tomar mejores decisiones sobre nuestro cuerpo, ya que cambia la percepción del desconocimiento que teníamos. Por ejemplo, la decisión de qué alimentos nos hace falta comer para fortalecer nuestras defensas. En nuestro microbioma está el 80% de nuestro sistema inmune. Conocer con más profundidad la microbiota y qué probióticos, que son bacterias vivas, necesitamos incorporar nos va a ayudar a modular y hacer más eficaz el funcionamiento de nuestro sistema inmune, que podría ser más preciso para bajar la inflamación a nivel molecular en nuestro organismo ante una enfermedad”.
Dotto también hizo referencia a mejoras en el comportamiento de la piel y el sistema reproductivo femenino. “Tenemos que ayudar a que la gente se enferme menos, y este trabajo del secuenciamiento genético total nos va a ayudar a ello”, concluyó el especialista fundador del “Centro de Genética” una empresa de medicina de precisión, nutrición y alto rendimiento deportivo.
“Algunos de los genes que nos hacen inequívocamente humanos estaban en realidad en esta ‘materia oscura del genoma’ y faltaban por completo”, dijo Evan Eichler, investigador de la Universidad de Washington que participó en este proyecto y en el Proyecto Genoma Humano original. “Se llevó más de 20 años, pero finalmente lo conseguimos”. Muchas personas —incluidos los propios alumnos de Eichler— pensaban que el proyecto ya se había terminado. “Les estaba dando clases y dijeron: ‘Espera un momento. ¿No es esta como la sexta vez que ustedes han cantado victoria?’ Les dije: ‘No, ¡esta vez realmente lo logramos!’”. “Estamos ampliando nuestras oportunidades para entender las enfermedades humanas”, dijo Karen Miga, autora de uno de los seis estudios publicados.
El nuevo genoma es un salto adelante, según dijeron los investigadores, que fue posible gracias a las nuevas tecnologías de secuenciación de ADN desarrolladas por dos empresas del sector privado: la californiana Pacific Biosciences, también conocida como PacBio, y la británica Oxford Nanopore. Sus tecnologías para leer el ADN tienen ventajas muy específicas sobre las herramientas que durante mucho tiempo se han considerado las fundamentales para los investigadores.
En una investigación publicada en la revista Science, un grupo de investigadores internacionales describió la primera secuenciación del genoma humano completo, es decir, el conjunto de instrucciones para construir y mantener a un ser humano.
“El primer genoma del ser humano se liberó en el año 2000. En 2013 teníamos la última versión. Pero faltaba un 8% que permanecía completamente desconocido y oculto. Es un hito que nos costó 20 años lograr. Es el punto de partida para entender más sobre la biología humana y cómo estas nuevas partes del genoma podrían afectar el desarrollo humano y la salud”, explicó la bioinformática chilena Cristina Soto, quien formó parte del Consorcio T2T, el equipo internacional que descifró el genoma y publicó sus resultados la semana pasada. La investigadora de 33 años actualmente cursa su doctorado en la Universidad de California en Davis, EEUU.
“Este es el primer paso. Nos costó mucho llegar aquí. Ese 8% eran estructuras difíciles de hallar y reconstruir. Ahora se abre una caja oscura que no sabíamos que contenía. Buscamos ahora saber su implicancia biológica y ayudará a entender las enfermedades de origen genético, cuyas causas muchas veces no encontramos y la llamamos causa genética perdida”, completó Soto en una entrevista en Radio Mitre.
Los trabajos previos, celebrados en todo el mundo, estaban incompletos debido a que las tecnologías de secuenciación de ADN de la época no eran capaces de leer ciertas regiones genómicas. Incluso después de las actualizaciones. El esfuerzo conjunto para describir esta secuencia ha presentado, por primera vez, las ‘instrucciones’ naturales de la herencia genética en la especie humana gracias a seis equipos de científicos del grupo Consorcio Telómero a Telómero (T2T).
Aunque ya en el año 2000 el Consorcio de Secuenciación del Genoma Humano publicó sus primeros borradores del genoma humano, las limitaciones de las tecnologías de secuenciación de ADN no permitieron alcanzar un estudio completo. Por entonces se cubrieron solo la fracción cromática del genoma, dejando sin terminar importantes regiones heterocromáticas, que constituían el 8 por ciento.
Ahora, gracias a una nueva tecnología de secuenciación (ácido desoxirribonucleico), el T2T presenta una secuencia completa de 3055 millones de pares de bases de un genoma humano, bautizada como T2T-CHM13. En ella se incluyen ensamblajes sin espacios para todos los cromosomas -excepto Y-, una corrección de errores en las referencias anteriores e introduce casi 200 millones de pares de bases de secuencia, que contienen 1956 predicciones de genes -99 de los cuales se prevé que codifican proteínas-.
Los genes son cadenas de estos pares identificados con letras que contienen instrucciones para fabricar proteínas, los componentes básicos de la vida. Los seres humanos tienen unos 30.000 genes, organizados 46 cromosomas, en 23 pares, que representan decenas de miles de genes individuales. Cada gen consta de varios pares de bases compuestos de adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). Hay miles de millones de pares de bases en el genoma humano. Pero el genoma que los investigadores secuenciaron no provino de una persona, sino de una mola hidatiforme, una masa o crecimiento poco común que se forma dentro del útero al comienzo de un embarazo. Este tejido se forma cuando el espermatozoide fertiliza un óvulo sin núcleo, por lo que contiene solo 23 cromosomas, como un gameto (esperma u óvulo), en lugar de los 46 que se encuentran en el ADN de una célula humana. Estas celdas simplifican el esfuerzo computacional pero pueden constituir una limitación.
Los científicos explicaron que su trabajo aumentó el número de bases de ADN de 2,92 mil millones a 3,05 mil millones, un aumento del 4,5%, y que el recuento de genes que codifican proteínas aumentó solo un 0,4%, a 19.969. De acuerdo a los exprtos, el trabajo podrá conducir también a otros nuevos conocimientos, incluidos los relacionados con la forma en que se regulan los genes.
La ciencia cada vez está llegando con más profundidad y precisión al conocimiento sobre la humanidad. Haber secuenciado todo el genoma humano ayudará a evitar varias enfermedades. Y también, entender los mecanismos de origen de una determinada patología, ayudará a la elaboración de fármacos más directos y precisos contra enfermedades para que tengan menor prevalencia”, explicó a Infobae el doctor Jorge Dotto, referente mundial como médico genetista, que cuenta con una amplia trayectoria en los Estados Unidos y en Europa.
Y agregó: “Esta información completa, nos permitirá tomar mejores decisiones sobre nuestro cuerpo, ya que cambia la percepción del desconocimiento que teníamos. Por ejemplo, la decisión de qué alimentos nos hace falta comer para fortalecer nuestras defensas. En nuestro microbioma está el 80% de nuestro sistema inmune. Conocer con más profundidad la microbiota y qué probióticos, que son bacterias vivas, necesitamos incorporar nos va a ayudar a modular y hacer más eficaz el funcionamiento de nuestro sistema inmune, que podría ser más preciso para bajar la inflamación a nivel molecular en nuestro organismo ante una enfermedad”.
Dotto también hizo referencia a mejoras en el comportamiento de la piel y el sistema reproductivo femenino. “Tenemos que ayudar a que la gente se enferme menos, y este trabajo del secuenciamiento genético total nos va a ayudar a ello”, concluyó el especialista fundador del “Centro de Genética” una empresa de medicina de precisión, nutrición y alto rendimiento deportivo.
“Algunos de los genes que nos hacen inequívocamente humanos estaban en realidad en esta ‘materia oscura del genoma’ y faltaban por completo”, dijo Evan Eichler, investigador de la Universidad de Washington que participó en este proyecto y en el Proyecto Genoma Humano original. “Se llevó más de 20 años, pero finalmente lo conseguimos”. Muchas personas —incluidos los propios alumnos de Eichler— pensaban que el proyecto ya se había terminado. “Les estaba dando clases y dijeron: ‘Espera un momento. ¿No es esta como la sexta vez que ustedes han cantado victoria?’ Les dije: ‘No, ¡esta vez realmente lo logramos!’”. “Estamos ampliando nuestras oportunidades para entender las enfermedades humanas”, dijo Karen Miga, autora de uno de los seis estudios publicados.
El nuevo genoma es un salto adelante, según dijeron los investigadores, que fue posible gracias a las nuevas tecnologías de secuenciación de ADN desarrolladas por dos empresas del sector privado: la californiana Pacific Biosciences, también conocida como PacBio, y la británica Oxford Nanopore. Sus tecnologías para leer el ADN tienen ventajas muy específicas sobre las herramientas que durante mucho tiempo se han considerado las fundamentales para los investigadores.
Con información de
Infobae
