Por qu¨¦ hay que invertir en investigaci¨®n b¨¢sica

Nuestro genoma, as¨ª como el de todos los seres vivos, est¨¢ compuesto por una doble cadena de cuatro unidades qu¨ªmicas, denominadas bases nucleot¨ªdicas. Estas bases son Adenina, Timina, Guanina y Citosina, que se abrevian como A, T, G y C. La combinatoria precisa de estas bases en la secuencia del ADN define cada organismo en este planeta. En la inmensa cadena de ADN de cada genoma se encuentran los genes que contienen la informaci¨®n para generar todas prote¨ªnas de cada individuo. Por este motivo, la secuenciaci¨®n del genoma humanofue uno de los hitos cient¨ªficos de finales del siglo pasado.

El conocimiento de todos los genes del ser humano, y el de otras muchas especies cuyos genomas tambi¨¦n se han secuenciado, ha demostrado que, sorprendentemente, todos los animales se construyen m¨¢s o menos con el mismo conjunto de genes. ?Qu¨¦ nos hace entonces a los humanos diferentes de una mosca o un gusano? La clave est¨¢ en las instrucciones que contiene el ADN, que act¨²an como interruptores que encienden o apagan los genes (elementos reguladores). Aunque todas las c¨¦lulas de cada organismo tienen el mismo ADN y, por tanto los mismos genes, durante el desarrollo embrionario, en cada tipo celular se enciende un conjunto diferente de genes, lo que permite generar los diferentes tejidos y ¨®rganos. Este conjunto de instrucciones para generar cada tipo celular se denomina el epigenoma.

Este estudio ser¨¢ primordial para entender la causa de muchas enfermedades, y con ello diagnosticarlas, prevenirlas y combatirlas

De la misma manera que el epigenoma es esencial para generar los diferentes tejidos de un animal, tambi¨¦n es clave para encender o apagar los genes de forma diferente en distintas especies y, con ello, generar la diversidad morfol¨®gica que se observa en la evoluci¨®n. El problema, hasta hace muy poco, es que no se sab¨ªa c¨®mo identificar dichos interruptores en este vasto oc¨¦ano de ADN de los genomas. Hay que tener en cuenta que, en los vertebrados, los genes constituyen solo una fracci¨®n muy peque?a del genoma (sobre el 2% al 5%). Es en el 98%-92% restante del genoma, que hasta hace poco se denominaba ADN basura, donde se encuentran dichos interruptores. Por ello, una vez secuenciado el genoma de los humanos, el siguiente gran hito cient¨ªfico ha sido identificar su epigenoma.

El problema, hasta hace muy poco, es que no se sab¨ªa c¨®mo identificar los interruptores en este vasto oc¨¦ano de ADN de los genomas

Con la visi¨®n de futuro que caracteriza al gobierno de EE UU, hace unos 10 a?os comenz¨® un inmenso proyecto denominado ENCODE (Enciclopedia de los elementos del ADN). Este proyecto ten¨ªa como fin identificar toda la informaci¨®n relevante del genoma y, en particular, los interruptores que controlan la actividad de los genes, esto es, su epigenoma. Este proyecto ha jugado un papel esencial en desarrollar la tecnolog¨ªa necesaria para poder determinar qu¨¦ conjunto de interruptores est¨¢n activo en multitud de l¨ªneas celulares representativos de los diferentes tejidos adultos del humanos. Fruto de dichos estudios, se comprob¨® que una parte muy importante del mal llamado ADN basura estaba constituido por instrucciones para controlar la actividad de los genes. En su conjunto, y teniendo en cuenta todos los interruptores identificados en todas las l¨ªneas celulares analizadas, se estima que un 30% del genoma puede ser ADN regulador. Otro descubrimiento muy significativo de dicho estudio fue demostrar que un gran numero de enfermedades humanas pod¨ªa estar causado por el fallo de estos interruptores.

Es f¨¢cil intuir el impacto que tendr¨¢ todo este trabajo en la salud humana en el futuro, y en la econom¨ªa de las naciones que tengan el entorno cient¨ªfico adecuado para desarrollar sus aplicaciones

Hoy, se da un paso m¨¢s en este estudio del genoma humano. Como resultado de un proyecto paralelo al proyecto ENCODE, denominado Mapa Epigen¨®mico (Roadmap epigenomics), y financiado tambi¨¦n por el gobierno de EE UU, hoy salen a la luz numerosos trabajos en los que se identifican el epigen¨®ma en humanos de multitud de ¨®rganos y tejidos, tanto de embriones como de adultos. Uno de los aspectos m¨¢s relevantes es que se ha determinado c¨®mo los diferentes interruptores que controlan los genes se van encendiendo o apagando a lo largo del desarrollo embrionario y entre distintos tejidos. Esto es cr¨ªtico para entender c¨®mo se construyen las diferentes c¨¦lulas del cuerpo humano. Asimismo, se ha comprobado c¨®mo multitud de nuevas enfermedades est¨¢n posiblemente causadas por fallos en algunos de los interruptores identificados.

El valor cient¨ªfico y econ¨®mico de toda esta informaci¨®n es inmenso. Aparte del conocimiento b¨¢sico sobre c¨®mo se construye un organismo, su estudio ser¨¢ primordial para entender la causa de muchas enfermedades, y con ello diagnosticarlas, prevenirlas y combatirlas. M¨¢s a¨²n, la comprensi¨®n de los mecanismos por los cuales las c¨¦lulas embrionarias van generando ¨®rganos y tejidos ser¨¢ clave para el avance de la medicina regenerativa. Es f¨¢cil intuir el impacto que tendr¨¢ todo este trabajo en la salud humana en el futuro, y en la econom¨ªa de las naciones que tengan el entorno cient¨ªfico adecuado para desarrollar sus aplicaciones. L¨¢stima que los que han generado estos datos ya vayan muy por delante de los que nos quedamos mirando c¨®mo avanza la ciencia a grandes pasos a nuestro alrededor. Para que luego digan que la investigaci¨®n b¨¢sica es menos relevante que la investigaci¨®n aplicada, pobres ignorantes.

Investigador del Centro Andaluz de Biolog¨ªa del Desarrollo (CSIC)