De los genes a los genomas

En una reciente pel¨ªcula, Gattaca, la chica, antes de decidir si va a mezclar sus genes con los del chico protagonista, recoge un cabello de ¨¦ste y lo entrega en una oficina de an¨¢lisis de genomas. En la oficina se hace el an¨¢lisis completo del genoma en unos pocos minutos y se le entrega el resultado a la se?orita con un comentario admirativo sobre los genes del candidato. Tambi¨¦n se le da la secuencia del genoma escrita en un rollito de papel. Hay que decir que si lo que se entrega es la secuencia completa del genoma la cliente deber¨ªa salir con un carret¨®n cargado de papeles, por lo dem¨¢s con una informaci¨®n imposible de descifrar a mano. Sin embargo en su conjunto la situaci¨®n que se presenta en la pel¨ªcula puede no ser no tan descabellada en un futuro no muy lejano.En efecto, la velocidad con que se est¨¢n acumulando datos de genes en las bases de datos hace que la noticia no sea ya el an¨¢lisis de un gen sino de un genoma entero. Se trata de conseguir la secuencia que constituye el genoma y que est¨¢ formada por los cuatro pares de bases esenciales del ADN (G, A, T y C). A finales de los a?os 70 y principios de los 80 conseguir la secuencia de un gen (es decir de unos pocos centenares de pares de bases) era el trabajo de meses o a?os. A finales de los 80 aparecen los instrumentos de secuenciaci¨®n autom¨¢tica que han ido evolucionando hacia una mayor sencillez y velocidad con lo que un buen instrumento en la actualidad puede secuenciar 50.000 pares de bases al d¨ªa. A finales de este a?o se prev¨¦ la aparici¨®n de una nueva generaci¨®n de instrumentos que multiplicar¨¢ por 10 esta producci¨®n. El hecho es que en este momento se ha terminado la secuencia de unos 20 genomas de microorganismos y uno de un organismo superior (levadura) y hay en marcha proyectos de unos 45 genomas de microorganismos y 17 genomas de organismos superiores que van desde los peque?os genomas de un gusano y de una planta modelo (la Arabidopsis) que se terminar¨¢n en meses hasta el genoma humano que se plantea terminarlo para dentro de tres a cinco a?os. Seguir¨¢n la mosca Drosophila, el arroz, un pez, el rat¨®n, etc.

En los proyectos de an¨¢lisis de genomas completos confluyen intereses muy diversos. Por una parte el inter¨¦s econ¨®mico de estos proyectos es obvio. Entre los primeros organismos en completarse su genoma est¨¢n los responsables de enfermedades tan importantes como la tuberculosis, la s¨ªfilis o la ¨²lcera de est¨®mago. La informaci¨®n obtenida puede ser de gran importancia para encontrar nuevos antibi¨®ticos. Es por tanto obvio el inter¨¦s que tiene el conocimiento del genoma humano para encontrar nuevas mol¨¦culas que act¨²en sobre los productos de algunos de los 80.000 ¨® 100.000 genes que se esperan en ¨¦l. En plantas las inversiones de las empresas son millonarias. Novartis acaba de anunciar una inversi¨®n de 600 millones de d¨®lares en lo que denominan gen¨®mica agr¨ªcola, Monsanto hace algo parecido y en Europa hay varios proyectos en los que est¨¢ implicada la mayor¨ªa de las empresas de semillas y que han dado lugar a reestructuraciones de empresas y creaci¨®n de nuevas. Este tema es la prioridad n¨²mero uno en muchas empresas y las posiciones que ganen en los pr¨®ximos a?os van a ser la ventaja que tengan a corto y medio plazo. Sin duda las cuestiones de accesibilidad de los datos que se obtienen est¨¢n ya sobre la mesa. Por otra parte estos proyectos van a tener un fuerte impacto en nuestro conocimiento de las bases moleculares de los organismos.

Tener en las bases de datos esta informaci¨®n va a ser una herramienta poderos¨ªsima para la investigaci¨®n en biolog¨ªa molecular, va a ser posible analizar uno a uno todos los genes de una especie, estudiar conjuntos de genes e incluso comenzar a comparar genes y estudiar su variabilidad. Por poner un ejemplo la comparaci¨®n del genoma humano con el del chimpanc¨¦ nos podr¨¢ decir en qu¨¦ genes est¨¢ este 1% de diferencia que parece nos separa de esta especie. La variabilidad de los genes dentro de la especie humana es tambi¨¦n un gran objetivo que nos va a proporcionar un conocimiento profundo sobre lo que nos diferencia y va a tener los instrumentos de secuenciaci¨®n ocupados hasta bien entrado el siglo que viene. Quiz¨¢ esto sea as¨ª hasta que nuevos instrumentos sean capaces de extraer el ADN de un cabello y en un par de minutos secuenciar todo el genoma. Puede que ello se convierta entonces en una acci¨®n rutinaria como una hacer una fotograf¨ªa o redactar un curriculum vitae, s¨®lo que m¨¢s completo y m¨¢s ¨ªntimo.