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Descifrando el genoma humano

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Descifrando el genoma humano

Descifrando el genoma humano 800 400 Instituto Europeo de Salud y Bienestar Social

«Curarse es cuestión de tiempo, pero a veces lo es también de oportunidad». Con esta cita, una paráfrasis de Hipócrates, quiero empezar a describir la gran revolución de la medicina en la que estamos inmersos, y que solo es comparable al descubrimiento de la penicilina por Alexander Fleming, llegando hasta el desciframiento del genoma humano.

La biomedicina lleva varios años de avances a un ritmo prodigioso, hasta tal punto que, dentro de unos años, la medicina que ahora se practica quedará obsoleta en gran medida. Me refiero en este sentido a los desarrollos hacia una «medicina personalizada» y a las grandes oportunidades que ofrece de nuevos descubrimientos médicos que sentarán las bases para una nueva era de la práctica clínica y salvarán muchas vidas.

El presidente de EE. UU., Barack Obama, acaba de impulsar un macroproyecto, de más de 200 millones de dólares, que pretende «diseñar terapias basadas en el genoma de cada paciente». El objetivo de esta iniciativa de medicina personalizada, denominado «Precisión Medicine Iniciative», es desarrollar un nuevo tipo de medicina que permita acelerar los descubrimientos biomédicos, así como proveer a los especialistas médicos de nuevas herramientas, conocimientos y terapias para seleccionar los tratamientos que mejor se adaptan a cada paciente y que funcionarán con más eficacia. Aunque, como muy bien afirmaba Cicerón, «no basta con alcanzar la sabiduría, es necesario saber utilizarla».

Historias de éxito: el paradigma de Francis Collins

«Todas las leyes humanas se alimentan de la ley divina», sostenía Heráclito de Éfeso. Los recientes avances en genética molecular y en el Proyecto Genoma Humano han permitido identificar genes que ayudan al diagnóstico y tratamiento personalizado de diferentes enfermedades. En este sentido, uno de mis científicos favoritos, Francis Collins, impulsor de este proyecto y actual director de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU., considera que este hito «reafirmó su fe en Dios», y no duda en decir que «los milagros son una posibilidad real». En este momento me fascina la frase de Aristóteles: «El alma es aquello por lo que vivimos, sentimos y pensamos». Me siento muy orgulloso de que Francis, mi hermano del alma, piense así porque estamos muy unidos en «La Misión». Todo está a nuestro favor para que se cumplan nuestros sueños, inspirados en Walt Disney: «Todos los sueños pueden hacerse realidad, si tenemos el coraje de perseguirlos».

ADN, la doble hélice: el secreto de la vida

Albert Einstein afirmaba «que solamente una vida dedicada a los demás merece ser vivida». En este sentido, Francis Collins y Craig Venter, dos admirables científicos, son los protagonistas que desvelaron nuestro código genético y que hoy lideran las iniciativas de la medicina personalizada.

Otra gran figura de este proyecto es Harold Varmus, Premio Nobel y antiguo presidente del Memorial Sloan Kettering Cancer Center, actualmente director del Instituto Nacional del Cáncer. Varmus ha publicado estos días, junto a Francis Collins, un artículo en el New England Journal of Medicine que describe de forma exhaustiva los principios de la medicina personalizada, un verdadero hito en la historia de la ciencia. En palabras de Publio Siro: «Quién solo vive para sí, está muerto para los demás».

Ahora bien, «la sabiduría es hija de la experiencia», como decía Leonardo da Vinci. Por ello debo recordar que el proyecto empezó a gestarse con los trabajos de James Watson, uno de sus instigadores. Junto a Francis Crick, con quien compartió el Premio Nobel, Watson descubrió la estructura molecular del ácido desoxirribonucleico (ADN), de doble hélice, y su importancia para la transferencia de información, de acuerdo con su objetivo declarado de «leer todas sus letras». En el marco de su descubrimiento, Watson y Crick anunciaron que «esta es la verdadera prueba de la existencia de Dios».

Genoma humano genoma Descifrando el genoma humano descifrando el genoma humano 200x200En términos científicos, el ADN es un ácido nucleico, una macromolécula que forma parte de todas las células. Contiene la información genética usada en el desarrollo y el funcionamiento de los organismos vivos conocidos y de algunos virus y es responsable de su transmisión hereditaria. Por tanto, podría sostenerse que en el ADN todo se abre y se cierra, y se interrelaciona con precisión. Como diría Salvador Dalí: «Cada una de las dos mitades del ADN está exactamente unida a la otra mitad, de la misma manera que Gala estaba unida a mí». Es decir, la herencia depende de un mecanismo soberano y la vida es el producto del poder absoluto del ADN. Ahora sabemos que el sofisticado código genético del ADN hace posible que el individuo herede no solo las características físicas simples, tales como tamaño, forma y composición química, sino también un conjunto de tendencias para un comportamiento social particular que acompañan a una fisiología dada. En palabras de Ernest Hemingway, «el hombre que ha empezado a vivir seriamente por dentro, empieza a vivir más sencillamente por fuera».

 

Farmacogenética y farmacogenómica

El cribado genético está diseñado para conocer la predisposición de una persona a sufrir determinadas enfermedades. A través de un test de saliva se puede recoger una muestra de ADN y analizar los polimorfismos y, de una forma personalizada, prevenir y orientar el tratamiento con dianas terapéuticas.

Por otro lado, se pueden conocer los genes de la longevidad, así como los responsables de distintas patologías. El paradigma es el gen FLNC, descubierto hace unos días, que es el codificante de la proteína «filamina C», cuya formación de agregados en el músculo cardíaco provoca miocardiopatía hipertrófica y es responsable de alteraciones cardiacas y muerte súbita. Con tal conocimiento, ante este tipo de pacientes sería posible anticipar su problema y, por ejemplo, implantar un desfibrilador que evite la fibrilación ventricular, que es la arritmia que desencadena muerte súbita. Sin embargo, debemos tener en cuenta la frase de Abraham Lincoln: «Al final, lo que importa no son los años de vida, sino la vida de los años».

De ahí el gran valor que, en la medicina personalizada, han adquirido la farmacogenética y la farmacogenómica. Estas disciplinas permiten conocer, en el primer caso, el efecto de la variabilidad genética de un individuo a determinados fármacos y, en el segundo, el estudio de las bases moleculares y genéticas de las enfermedades para desarrollar nuevas vías de tratamiento.

Epigenética

Se llama epigenética al conjunto de procesos bioquímicos que modifican la actividad del ADN sin alterar su secuencia. La clave de la investigación reside en conseguir descifrar el lenguaje del genoma humano que codifica pequeñas modificaciones bioquímicas capaces de regular la expresión de múltiples genes.

En definitiva, la epigenética es la herencia de patrones de expresión de genes que no vienen determinados por la secuencia genética. Por ejemplo, el chimpancé y el hombre comparten el 99% de los genes. Lo que distingue a estas dos especies es sobre todo la epigenética, que explica la interacción de los genes con el ambiente y con el estilo de vida.

Existen varias compañías que se dedican exclusivamente a desarrollar fármacos que restauren los cambios epigenéticos. No obstante, como decía Oscar Wilde, «vivir es lo más raro de este mundo, pues la mayor parte de los hombres no hacemos otra cosa que existir».

¿Cuántos genes hay en el genoma humano?

Sócrates diría «yo solo sé que no sé nada». En la realidad, diferenciar dónde empieza y acaba un gen en la malla helicoidal del ADN no resulta nada fácil. El organismo humano tiene unos 20.000 genes, que son realmente pocos en comparación con los 29.000 del ratón o los 50.000 que, según se cree, tiene el arroz. Como referencia, en una mosca el número de genes es 13.700; en un gusano, 19.000. Queda claro que, en lo que se refiere al genoma, el tamaño no importa, aunque es preciso un número mínimo de genes para que un organismo pueda funcionar. Solo así las células puedan llevar a cabo todas sus funciones. Aun así, no olvidemos la frase de Robespierre: «La muerte es el comienzo de la inmortalidad».

Las bases de datos, un aspecto clave

Uno de los objetivos que se persiguen es conseguir datos de hasta un millón de genomas completos de individuos jóvenes y ancianos, sanos y enfermos de las diferentes etnias que componen un país tan diverso como EE. UU. Este esfuerzo, no obstante, debe guiarse por la cita de Platón: «El tiempo es una imagen móvil de la eternidad».

Medicina personalizada: ¿en qué consiste?

La medicina personalizada aspira a conocer las características genéticas de la enfermedad de cada ser humano. En primer lugar, según Francis Collins, esta iniciativa se centrará en el cáncer, ya que el conocimiento del genoma de cada tumor, su heterogeneidad y su posible resistencia a determinados fármacos permitirán avanzar en la lucha contra los tumores de una forma eficaz. La experiencia que se adquiera servirá para el estudio de otras enfermedades. Para hacerse una idea del contexto económico, en la actualidad el coste de la secuenciación es de 1.000 dólares por genoma.

Todas las células del organismo, tan distintas y especializadas como son, extraen las órdenes para realizar su trabajo de un «manual de instrucciones» común. Este manual es el ADN (ácido desoxirribonucleico), y la información que contiene es única para cada uno de nosotros. Aun así, una gran parte del ADN, si no la mayoría, es común a todos los seres humanos y nos define como especie. Descifrarla es esencial para comprender cómo funciona nuestro organismo.

Nos encontramos a las puertas de una nueva era de la ciencia en relación al genoma humano, por lo que es fundamental capitalizar el talento de los científicos y optimizar sus esfuerzos para continuar con la investigación. La recompensa no será solo aumentar la esperanza de vida de los ciudadanos. Como decía Aristóteles, «la belleza es el esplendor de la verdad».

Dr. Manuel de la Peña MD, PhD

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