Cumpleaños del genoma: muchos logros y todavía más promesas

 La primera sorpresa que dio el Genoma Humano fue el hecho de que las personas no tienen 100.000 genes, o más, como se había especulado, sino sólo unos 26.000, más o menos como un ratón y no muchos más que un gusano. Tampoco esperaban los científicos que la variabilidad genética entre individuos fuera tan pequeña como el 0,1% (o poco más, según los últimos análisis). La biología ha aprovechado intensamente el tremendo logro de transcribir los genes humanos en sus letras químicas, y se han abierto nuevas vías de ataque a enfermedades como el cáncer, pero la gran revolución médica asociada al genoma sigue teniendo mucho de promesa, alcanzable, pero pendiente aún. A dos meses vistas del décimo aniversario del Genoma Humano, cuyos borradores se presentaron a bombo y platillo el 26 de junio de 2000 en la Casa Blanca, los científicos celebran ahora la década y reflexionan sobre el logro, sus impactos y sus perspectivas.

La revista Nature se ha adelantado en la celebración de la década del gran proyecto mundial de la biología con una sección especial en que Collins, Craig Venter (el líder del proyecto privado del Genoma Humano) y otros expertos reflexionan sobre las lecciones aprendidas y las perspectivas.

Venter, que en aquel momento dirigía la empresa Celera y que aceleró el logro del Genoma Humano al anunciar su objetivo de secuenciar todos los genes del hombre con una revolucionaria tecnología, destaca los avances espectaculares que se han producido en la capacidad de leer las letras químicas de los genes, con una drástica reducción de precio y una no menos importante economía de tiempo. Se han hecho ya genomas de miles de organismos, dice Venter, y hoy es posible secuenciar el genoma de una persona en un día por mil dólares, “pero todavía queda un trecho hasta que esto pueda tener un efecto significativo en la medicina y la salud”. Ahora se plantea un reto mucho mayor, que es lograr el fenotipo de las personas, es decir, descifrar los mecanismos de expresión de los genes, lo que debe revelar la relación entre las variaciones genéticas humanas, la fisiología y la enfermedad. “La revolución del genoma está apenas empezando”, afirma. La capacidad creciente de los ordenadores, además, está jugando un papel crucial al permitir la exploración y comparación de los genomas e incluso se empieza a plantear la simulación efectiva del funcionamiento de organismos vivos.

También Collins hace hincapié en los avances tecnológicos de la genómica, hasta el punto de que el coste de la secuenciación, dice ha bajado unas 14.000 veces entre 1999 y 2009. “Ahora existen ya las secuencias [de los genomas] de 14 mamíferos y borradores o genomas completos de muchos otros vertebrados, invertebrados, hongos, plantas y microorganismos”, dice. “La genómica comparativa ha emergido como enfoque poderoso para comprender la evolución y las funciones de los genes a un nivel de detalle prácticamente inimaginable hace pocos años”. Por cierto, se han secuenciado hasta el momento los genes de 13 personas, incluido el mismo Venter y el arzobispo sudafricano Desmond Tutu (por quien Collins reconoce una gran admiración).

Varios proyectos en marcha están enfocados a la comprensión de funciones de los genomas -no sólo de pequeños segmentos del mismo- y ya se han desvelado variaciones del ADN con un papel importante en el riesgo de padecer enfermedades cardíacas, diabetes, cáncer o trastornos autoinmunes, señala Collins. También ha sido notable el efecto del Genoma Humano en el diseño de nuevos fármacos, dice este investigador, que ahora dirige los Institutos Nacionales de Salud, nombrado por el presidente Barack Obama.

Así que sí que ha tenido repercusiones importantes el genoma en la medicina. A lo que Collins y lo que los demás expertos que escriben en Nature se refieren cuando reconocen que todavía está pendiente la medicina genómica es su práctica personalizada, clínica y preventiva. Habrá que esperar para que el médico tenga el genoma del paciente en su historial y pueda diagnosticar, prevenir y tratar con él.

Otra revolución pendiente, dice Collins, será el desarrollo de terapias para numerosas enfermedades basadas en el conocimiento molecular detallado de la patogénesis de cada una. Su reflexión sobre la década del genoma concluye con un “estoy dispuestos a apostar que lo mejor está aún por llegar”.

“La era de la nueva biología -genómica, proteómica y metabolómica- comenzó con la secuenciación del genoma humano hace poco más de una década”, escribe en Nature Robert Weinberg, investigador biomédico del Instituto de Tecnología de Massachusetts. “Sus éxitos son indiscutibles: miles de programas de investigación, mucho enfocados a la identificación y caracterización de genes específicos, se han beneficiado enormemente de la creación y estudio de esa base de datos”.

Cuando, en la década de los noventa, Venter lanzó el reto de secuenciar el genoma humano en Celera Genomics, el proyecto público llevaba años atascado por la magnitud del trabajo, la escasez de fondos y la deficiente organización internacional para acometerlo. Pero surgió el temor de que tuviera éxito una empresa de carácter privado, y la maquinaria internacional se empezó a mover a otro ritmo: mejoraron las tecnologías y se organizaron grupos de investigación de todo el mundo dedicados a secuenciar el genoma humano. Bajo la dirección de Collins, y con el debido apoyo económico y político, se relanzó el proyecto. Al final el éxito fue compartido entre los proyectos público y privado. Sus dos líderes, Collins y Venter estaban aquel 22 de junio de 2000 en el despacho oval de la Casa Blanca, anunciando al mundo que habían deletreado los genes del ser humano. En realidad aquella presentación fue prematura, puesto que aunque los científicos lo llamaron “borrador” del genoma, pasaron varios meses hasta que se completaron y organizaron los datos para que realmente lo fuera.

Una de los mayores impactos que ha tenido la secuenciación del genoma ha sido el descubrimiento del papel determinante de lo que hace 10 años se consideraba ADN basura y que ha resultado no ser basura en absoluto, sino todo lo contrario. Esas secuencias de material genético que aparentemente no servían para nada por no contener instrucciones para producir directamente proteínas, son clave en el rompecabezas de los organismos vivos porque regulan la expresión de otros genes, coinciden los expertos. La complejidad de la biología parece haber crecido en varios órdenes de magnitud, resume Erika Check Hayden, de la revista Nature.

Su colega Alison Abott ha indagado entre un puñado de personajes clave del proyecto Genoma Humano, en el equipo de Collins y en el de Venter, para recuperar la memoria de los acontecimientos y su evolución. Los testimonios del matemático de Celera, Gene Meyers; la bióloga Jane Rogers, que tuvo que aprender a gestionar un proyecto de gran ciencia como aquel; el pionero de las patentes de material biológico Robert Millman; el precursor de la secuenciación John Sulston y el enlace clave con los grupos japoneses Todd Taylor, recuperan un momento en la historia de la biología que ya parece lejana, aunque sólo han pasado 10 años.