El genoma humano: el mapa más importante jamás trazado

Hace veinte años, un grupo internacional de científicos del Proyecto Genoma Humano (HGP, por sus siglas en inglés) publicó la primera secuencia del genoma humano. "Este es el mapa más importante y maravilloso jamás producido por la humanidad", dijo el entonces presidente de los Estados Unidos, Bill Clinton. El mapa constaba de tres mil millones de unidades de ADN, básicamente un plano de un ser humano.

Si bien la secuencia estaba parcialmente incompleta y ensamblaba ADN de varias personas, fue un logro monumental de la ciencia y la tecnología que prometía muchas cosas. Desentrañaría nuestro origen, predeciría enfermedades y facilitaría diagnósticos y tratamientos. Algunas se han cumplido. Otras no. Pero en 2003 comenzó sin duda una revolución en las ciencias biológicas.

La revolución de la genética médica

Al secuenciar los genomas de más de un millón de personas desde 2003, los científicos han visto cómo la variación genética entre las personas afecta el riesgo de enfermedad. "La idea de poder obtener la secuencia completa del genoma de un bebé enfermo y entender en cuestión de días por qué está enfermo es extraordinaria", afirma David Curtis, profesor de genética médica en el University College de Londres.

Para él, ese uso rutinario de la tecnología genética en la práctica clínica es el mayor logro del PGH. "Con los grandes estudios de secuenciación, encontramos hace pocos años el primer gen de la esquizofrenia. Ahora tenemos diez. Si estos están dañados, hay un efecto enormemente significativo en el riesgo de esquizofrenia", pone Curtis como ejemplo en entrevista con DW. Y no sólo en esta enfermedad: los científicos han encontrado genes mutados que causan cánceres, enfermedades cardíacas, diabetes… Lo próximo es desarrollar nuevas terapias mediante, por ejemplo, el uso de herramientas de edición de genes CRISPR-Cas9.

Los límites de la medicina genética

Pero el nuevo boom también ha puesto de manifiesto los límites de la medicina genética. El hecho es que los genes son sólo un factor más en el desarrollo de la enfermedad y pocas enfermedades hereditarias son causadas por mutaciones en un único gen.

En el caso de la esquizofrenia, explica Curtis, solo alrededor del 1% de las personas con la enfermedad tienen una mutación en uno de esos 10 genes identificados. En total, hay más de 250 "factores de riesgo" genéticos. "Algunas personas tienen la mutación y no desarrollan esquizofrenia o tienen una enfermedad completamente diferente", explica.

Ancestros neandertales y otras historias 

Donde la secuenciación del genoma ha sido realmente innovadora es en la biología evolutiva. "Podemos comparar la secuencia del genoma humano con la de nuestros parientes cercanos y ubicar a nuestra especie dentro de ese contexto evolutivo más amplio", explica Anders Bergstrom, biólogo evolutivo de la Universidad de East Anglia, también en Reino Unido, en entrevista con DW. "Esto nos ha demostrado que la historia humana fue mucho más dinámica de lo que nadie podría haber predicho", añade.

Los científicos que estudian las secuencias del genoma de los humanos primitivos y modernos han demostrado que nuestros ancestros se cruzaron con otros homínidos como los neandertales y los denisovanos. Al estudiar el ADN antiguo y los pequeños rastros de nuestros ancestros en el nuestro, estamos entendiendo cómo nuestra especie se ha expandido por el mundo, llevó avances culturales como la agricultura a tierras lejanas y desarrolló resistencias a las enfermedades.

¿Qué es un humano?

Las preguntas más importantes sobre la genética aún no se han respondido. Por un lado, solo alrededor del 1 % del genoma codifica proteínas; realmente no entendemos qué hace gran parte del otro 99 %. Pero, por otro, para Bergstrom, la mayor pregunta que puede responder la genética es qué nos hace humanos. "Casi todo el progreso que se ha hecho en genética en los últimos veinte años trata de explicar las diferencias entre los humanos, pero no nos dice qué es universal entre nosotros", afirma.

Los genes nos identifican como individuo. Ni siquiera los gemelos idénticos tienen exactamente el mismo código genético. La secuenciación del genoma ha demostrado, por ejemplo, que la "raza" es una construcción social que no se fundamenta en la genética (hay más variación genética dentro de los grupos raciales que entre ellos). Pero al buscar siempre las diferencias, perdemos la noción de lo que nos identifica como humanos frente a, por ejemplo, los chimpancés, con los que compartimos un 96 % de los genes.

Aumento de la diversidad

El progreso realizado también tiene lagunas. Se han secuenciado más de un millón de genomas, pero el 95,2 % de ellos, según el monitor de diversidad del GWAS, son europeos. "No está representada la diversidad humana en absoluto. Si nuestra ciencia está sesgada hacia las personas con una ascendencia particular, no podremos ofrecer la misma calidad de medicina personalizada a personas diferentes", lamenta Bergstrom.

Las cosas están cambiando. El proyecto 100k genomas pretende secuenciar cien mil genomas en Nigeria. Se están realizando esfuerzos similares en otras partes de África, Asia y América del Sur. La esperanza es que tecnologías de secuenciación del genoma más rutinarias y baratas en todo el mundo beneficien a toda la humanidad.

(lgc/ers)