El 6 de abril de 2000, la noticia de que se había desentrañado el borrador del primer genoma humano, la ‘receta’ que contiene toda la información para que una persona se pueda desarrollar y crecer, copó titulares en todo el mundo. En febrero de 2001, las prestigiosas revistas ‘Nature’ y ‘Science’ publicaron la secuenciación final. No estaba todo hecho: había ‘huecos’ -el primer borrador solo completaba el 92% del genoma- y hubo que esperar hasta 2021, cuando se generó la primera secuencia completa , la receta completa del ser humano. Pero, como en toda buena receta, cada uno tiene su propia versión. Porque aunque todas las personas pertenezcamos a la especie humana, somos un compendio de diversidad genética que provoca que, por ejemplo, los inuits toleren mejor el frío; que los miembros de la tribu africana de los bajau laut, también llamados ‘nómadas del mar’, puedan permanecer en apnea hasta 13 minutos; o que los europeos y asiáticos tengan un 2% de genética neandertal, lo que les ha influido a la hora de pasar el Covid-16. Tampoco tiene que viajar para encontrar diferencias: a usted mismo le separa del resto de personas mortales, de media, un 0,4% de su genoma, incluidos sus parientes más cercanos. Todas esas variaciones se escapaban al Proyecto del Genoma Humano. Incluso cuando se completó hace dos años. El problema es que esos datos reflejaban principalmente la información de una sola persona (aunque algunos de los ‘huecos’ sí fueron rellenados con ADN de una veintena más). Así, esa base con la que se compara en estudios médicos qué genes están involucrados en determinadas enfermedades y cómo, no tenía en cuenta las variaciones que se producen de unas personas a otras dependiendo de la procedencia del paciente. Noticia Relacionada proyecto Zoonomia estandar No El ADN de 240 mamíferos muestra el camino para luchar contra el cáncer o entender la evolución Patricia Biosca Un consorcio internacional ha creado la mayor colección de genomas de mamíferos que ayudará a la comprensión de enfermedades humanas o a desentrañar la historia de nuestros antepasados durante los últimos 100 millones de años «Todo el mundo tiene un genoma único, por lo que el uso de una única secuencia genómica de referencia para cada persona puede generar incoherencias en los análisis genómicos», explica Adam Phillippy, investigador principal en la Rama de Genómica Computacional y Estadística dentro del Programa de Investigación Intramural del NHGRI y coautor del estudio principal . «Por ejemplo, predecir una enfermedad genética podría no funcionar tan bien para alguien cuyo genoma no es tan parecido al genoma de referencia». Por eso, el siguiente paso era crear un código que pudiera reflejar todas estas variantes en donde se encuentran las claves, por ejemplo, de las enfermedades genéticas, para predecir resultados médicos o guiar tratamientos. Y ahí entra el Consorcio del Pangenoma Humano, un esfuerzo de cientos de científicos de diferentes centros (incluido el Supercomputing Center de Barcelona ) que contiene datos genómicos casi completos de 47 personas (94 genomas humanos en total, ya que cada una lleva dos copias, una legada del padre, otra de la madre) cuya ascendencia se remonta a diferentes poblaciones de todo el mundo. Los resultados y sus primeras aplicaciones acaban de publicarse en cuatro estudios en la revista ‘Nature’. En busca del ADN Las muestras para elaborar estos primeros 47 genomas (que se pretenden ampliar hasta los 350 en 2024) se extrajeron de personas que participaron en el Proyecto 1000 Genomas, un esfuerzo internacional para crear todo un catálogo de variación genética que se completó en 2015. Un millar de personas donaron parte de su ADN para que cualquier investigador pueda acceder a ellas de forma libre, con el objetivo del avance científico. Esta iniciativa ha llevado a diferentes hallazgos como que cada individuo sano porta en su genoma, por término medio, alrededor de 150 anomalías que provocan la finalización prematura de proteínas (que generan enfermedades como el Alzheimer, Parkinson o el Huntington) y otras 30 implicadas en la aparición de enfermedades raras. También se ha confirmado el origen único de todos los humanos actuales en un antepasado común de hace entre 150.000 y 200.000 años. Un genoma ‘desplegable’ Esos hallazgos se llevaron a cabo a partir de comparaciones aisladas. Ahora, el Consorcio del Pangenoma Humano ha creado una sola herramienta que se muestra como una línea en las áreas donde las secuencias tienen las mismas bases (las ‘letras’ que conforman nuestro ADN) y se expanden en las áreas donde existen diferencias. Algo así como un libro desplegable en el que leer el código de instrucciones humano. En la barra superior, cómo se mostraba el genoma humano hasta ahora; en la barra intermedia, cómo se muestra superpuesto con los 47 genomas; abajo, una parte de la barra central desplegada y ampliada, donde se pueden ver las diferentes variaciones genómicas National Human Genome Research Institute La variación genómica puede ser pequeña, consistiendo en diferencias de solo una o unas pocas ‘letras’ de ADN; o puede tratarse de trozos más grandes, llamadas variantes estructurales, con 50 pares de bases o más de diferencia. En el caso de estas últimas, los científicos saben que pueden tener importantes implicaciones para la salud. Sin embargo, hasta ahora, los investigadores no han podido identificar más del 70% de ellas porque solo tenían un genoma de referencia. Con el pangenoma se han añadido 119 millones de nuevas bases de las que aproximadamente 90 millones se derivan de la variación estructural. Aquí los investigadores han observado que estos trozos cambiantes son muy complejas y pueden ser de diferentes tipos: desde inversiones de secuencias a inserciones, pasando por eliminaciones o repeticiones en tándem (un segmento de dos o más bases repetidas numerosas veces). Estas nuevas bases ayudarán a los investigadores a estudiar regiones del genoma para las que antes no había referencia y, potencialmente, podrán asociar variantes estructurales con enfermedades en estudios futuros. «Ahora, podemos mapear a más variantes estructurales, por lo que estamos encontrando características y áreas en el genoma que simplemente no estaban allí antes», explica Karen Miga, de la Universidad de California en Santa Cruz, y una de las principales impulsoras primero en completar el genoma humano en 2021 y ahora en el primer borrador del pangenoma. «Es emocionante porque nos permite observar la regulación genética de una manera única que no podíamos estudiar antes, porque esas áreas probablemente se habrían mapeado de manera inapropiada o simplemente se habrían ignorado por completo». Cada ser humano lleva un par de cromosomas: un juego heredado de la madre y otro del padre. Los genomas individuales presentes en la referencia del pangenoma contienen información resuelta por haplotipos, lo que significa que puede distinguir con confianza los dos conjuntos parentales de cromosomas (es decir, no solo de los 47 individuos, sino 94 correspondientes a sus padres) es una gran hazaña científica. Tener esta información ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se heredan varios genes y enfermedades. Buscando más variantes genéticas «Desde el año 2000, hemos tenido una serie de representaciones cada vez más precisas de un genoma», explica David Haussler, director científico del Instituto de Genómica de la UCSC, quien dirigió el equipo de la UCSC en el Proyecto Genoma Humano original y asesora sobre el proyecto pangenoma. «Pero no importa con qué precisión representes un genoma, eso no simbolizará a toda la humanidad. Con esto estamos en un punto de inflexión: ya no es la genómica del único genoma humano estándar, sino la genómica para todos». MÁS INFORMACIÓN noticia No Los genes de Balto, el perro que se convirtió en héroe, ponen fin al mito: ni husky, ni mitad lobo noticia No Implantan en monas estructuras parecidas a embriones para desentrañar el secreto de la formación de un ser humano Los siguientes pasos llegarán de la mano de la ampliación de la muestra, si bien no solo con la información del Proyecto 1000 Genomas, que se fijó en particular en personas de ascendencia africana y del Medio Oriente. «Estamos, sin duda, ante una potente y nueva era de la medicina», resaltó Miga.
