Cumplea?os del genoma: muchos logros y todav¨ªa m¨¢s promesas

La primera sorpresa que dio el Genoma Humano fue el hecho de que las personas no tienen 100.000 genes, o m¨¢s, como se hab¨ªa especulado, sino s¨®lo unos 26.000, m¨¢s o menos como un rat¨®n y no muchos m¨¢s que un gusano. Tampoco esperaban los cient¨ªficos que la variabilidad gen¨¦tica entre individuos fuera tan peque?a como el 0,1% (o poco m¨¢s, seg¨²n los ¨²ltimos an¨¢lisis). La biolog¨ªa ha aprovechado intensamente el tremendo logro de transcribir los genes humanos en sus letras qu¨ªmicas, y se han abierto nuevas v¨ªas de ataque a enfermedades como el c¨¢ncer, pero la gran revoluci¨®n m¨¦dica asociada al genoma sigue teniendo mucho de promesa, alcanzable, pero pendiente a¨²n. A dos meses vistas del d¨¦cimo aniversario del Genoma Humano, cuyos borradores se presentaron a bombo y platillo el 26 de junio de 2000 en la Casa Blanca, los cient¨ªficos celebran ahora la d¨¦cada y reflexionan sobre el logro, sus impactos y sus perspectivas.

Los avances cient¨ªficos y tecnol¨®gicos derivados son espectaculares, pero Francis Collins, que lider¨® el consorcio p¨²blico del Genoma Humano, reconoce que este macroproyecto cient¨ªfico todav¨ªa no ha tenido un efecto directo en la salud de la mayor¨ªa de las personas, y que "quienes esperaban, de alguna manera, resultados espectaculares de la noche a la ma?ana pueden sentirse decepcionados, pero deben recordar que la gen¨®mica obedece a la Primera Ley de la Tecnolog¨ªa: siempre sobreestimamos los impactos a corto plazo de las nuevas tecnolog¨ªas y subestimamos sus efectos a largo plazo".

La revista Nature se ha adelantado en la celebraci¨®n de la d¨¦cada del gran proyecto mundial de la biolog¨ªa con una secci¨®n especial en que Collins, Craig Venter (el l¨ªder del proyecto privado del Genoma Humano) y otros expertos reflexionan sobre las lecciones aprendidas y las perspectivas.

Venter, que en aquel momento dirig¨ªa la empresa Celera y que aceler¨® el logro del Genoma Humano al anunciar su objetivo de secuenciar todos los genes del hombre con una revolucionaria tecnolog¨ªa, destaca los avances espectaculares que se han producido en la capacidad de leer las letras qu¨ªmicas de los genes, con una dr¨¢stica reducci¨®n de precio y una no menos importante econom¨ªa 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 d¨ªa por mil d¨®lares, "pero todav¨ªa 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 expresi¨®n de los genes, lo que debe revelar la relaci¨®n entre las variaciones gen¨¦ticas humanas, la fisiolog¨ªa y la enfermedad. "La revoluci¨®n del genoma est¨¢ apenas empezando", afirma. La capacidad creciente de los ordenadores, adem¨¢s, est¨¢ jugando un papel crucial al permitir la exploraci¨®n y comparaci¨®n de los genomas e incluso se empieza a plantear la simulaci¨®n efectiva del funcionamiento de organismos vivos.

Tambi¨¦n Collins hace hincapi¨¦ en los avances tecnol¨®gicos de la gen¨®mica, hasta el punto de que el coste de la secuenciaci¨®n, dice ha bajado unas 14.000 veces entre 1999 y 2009. "Ahora existen ya las secuencias [de los genomas] de 14 mam¨ªferos y borradores o genomas completos de muchos otros vertebrados, invertebrados, hongos, plantas y microorganismos", dice. "La gen¨®mica comparativa ha emergido como enfoque poderoso para comprender la evoluci¨®n y las funciones de los genes a un nivel de detalle pr¨¢cticamente inimaginable hace pocos a?os". 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 admiraci¨®n).

Varios proyectos en marcha est¨¢n enfocados a la comprensi¨®n de funciones de los genomas -no s¨®lo de peque?os segmentos del mismo- y ya se han desvelado variaciones del ADN con un papel importante en el riesgo de padecer enfermedades card¨ªacas, diabetes, c¨¢ncer o trastornos autoinmunes, se?ala Collins. Tambi¨¦n ha sido notable el efecto del Genoma Humano en el dise?o de nuevos f¨¢rmacos, dice este investigador, que ahora dirige los Institutos Nacionales de Salud, nombrado por el presidente Barack Obama.

As¨ª que s¨ª que ha tenido repercusiones importantes el genoma en la medicina. A lo que Collins y lo que los dem¨¢s expertos que escriben en Nature se refieren cuando reconocen que todav¨ªa est¨¢ pendiente la medicina gen¨®mica es su pr¨¢ctica personalizada, cl¨ªnica y preventiva. Habr¨¢ que esperar para que el m¨¦dico tenga el genoma del paciente en su historial y pueda diagnosticar, prevenir y tratar con ¨¦l.

Otra revoluci¨®n pendiente, dice Collins, ser¨¢ el desarrollo de terapias para numerosas enfermedades basadas en el conocimiento molecular detallado de la patog¨¦nesis de cada una. Su reflexi¨®n sobre la d¨¦cada del genoma concluye con un "estoy dispuestos a apostar que lo mejor est¨¢ a¨²n por llegar".

"La era de la nueva biolog¨ªa -gen¨®mica, prote¨®mica y metabol¨®mica- comenz¨® con la secuenciaci¨®n del genoma humano hace poco m¨¢s de una d¨¦cada", escribe en Nature Robert Weinberg, investigador biom¨¦dico del Instituto de Tecnolog¨ªa de Massachusetts. "Sus ¨¦xitos son indiscutibles: miles de programas de investigaci¨®n, mucho enfocados a la identificaci¨®n y caracterizaci¨®n de genes espec¨ªficos, se han beneficiado enormemente de la creaci¨®n y estudio de esa base de datos".

Cuando, en la d¨¦cada de los noventa, Venter lanz¨® el reto de secuenciar el genoma humano en Celera Genomics, el proyecto p¨²blico llevaba a?os atascado por la magnitud del trabajo, la escasez de fondos y la deficiente organizaci¨®n internacional para acometerlo. Pero surgi¨® el temor de que tuviera ¨¦xito una empresa de car¨¢cter privado, y la maquinaria internacional se empez¨® a mover a otro ritmo: mejoraron las tecnolog¨ªas y se organizaron grupos de investigaci¨®n de todo el mundo dedicados a secuenciar el genoma humano. Bajo la direcci¨®n de Collins, y con el debido apoyo econ¨®mico y pol¨ªtico, se relanz¨® el proyecto. Al final el ¨¦xito fue compartido entre los proyectos p¨²blico y privado. Sus dos l¨ªderes, Collins y Venter estaban aquel 22 de junio de 2000 en el despacho oval de la Casa Blanca, anunciando al mundo que hab¨ªan deletreado los genes del ser humano. En realidad aquella presentaci¨®n fue prematura, puesto que aunque los cient¨ªficos 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 secuenciaci¨®n del genoma ha sido el descubrimiento del papel determinante de lo que hace 10 a?os se consideraba ADN basura y que ha resultado no ser basura en absoluto, sino todo lo contrario. Esas secuencias de material gen¨¦tico que aparentemente no serv¨ªan para nada por no contener instrucciones para producir directamente prote¨ªnas, son clave en el rompecabezas de los organismos vivos porque regulan la expresi¨®n de otros genes, coinciden los expertos. La complejidad de la biolog¨ªa parece haber crecido en varios ¨®rdenes de magnitud, resume Erika Check Hayden, de la revista Nature.

Su colega Alison Abott ha indagado entre un pu?ado 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 evoluci¨®n. Los testimonios del matem¨¢tico de Celera, Gene Meyers; la bi¨®loga Jane Rogers, que tuvo que aprender a gestionar un proyecto de gran ciencia como aquel; el pionero de las patentes de material biol¨®gico Robert Millman; el precursor de la secuenciaci¨®n John Sulston y el enlace clave con los grupos japoneses Todd Taylor, recuperan un momento en la historia de la biolog¨ªa que ya parece lejana, aunque s¨®lo han pasado 10 a?os.