El primer borrador del genoma humano fue publicado hace exactamente 20 años. Tardó casi tres años en completarse, a un costo de casi mil millones de dólares. La proyecto Genoma humano ha permitido a los científicos leer, casi de un extremo al otro, los 3 mil millones de pares de bases de ADN (o "letras") que definen biológicamente a un ser humano.
Fue una empresa trascendental. Ese proyecto permitió a una nueva generación de investigadores identificar nuevos objetivos para los tratamientos contra el cáncer, diseñado ratones con sistema inmunológico humano e incluso construir uno sitio web donde se puede navegar por todo el genoma humano como si fuera Google Maps.
El primer genoma humano completo se generó a partir de un puñado de donantes anónimos. El objetivo era producir un genoma de referencia que representara a más de un individuo. Como era de esperar, no fue suficiente entender la amplia diversidad de poblaciones humanas en todo el mundo. No hay dos personas iguales ni dos genomas iguales. Si los investigadores quisieran comprender a la humanidad en toda su diversidad con mayor precisión, un solo genoma humano no sería suficiente.
Habría que secuenciar miles o millones de ellos: y ese es precisamente el propósito de un proyecto que se está llevando a cabo actualmente.
Entendiendo la diversidad genética
La riqueza de la diversidad genética entre las personas es lo que hace que cada persona sea única. Pero los cambios genéticos también causan muchas dolencias y hacen que algunos grupos de personas sean más susceptibles a ciertas enfermedades que otros.
En el momento del proyecto del genoma humano, los investigadores también estaban secuenciando los genomas completos de organismos más simples como ratones , moscas de la fruta , levadura e algunas plantas . El enorme esfuerzo realizado para generar estos primeros genomas ha supuesto una revolución en la tecnología necesaria para leer los genomas. Una tecnología que ha avanzado hasta el punto de que a día de hoy no se necesitan años y millones de euros para secuenciar todo un genoma humano. Ahora se necesita unos días y cuesta menos de mil euros.
Miles de genomas
Los avances en la tecnología han permitido a los científicos secuenciar los genomas completos de miles de individuos de todo el mundo. Iniciativas como la Consorcios de agregación del genoma están haciendo grandes esfuerzos para recopilar y organizar estos datos dispersos. Hasta ahora, ese grupo ha podido recolectar casi 150.000 genomas. Dentro de este conjunto de datos, los investigadores encontraron más de 241 millones de diferencias en los genomas de las personas, con un promedio de una variante cada ocho pares de bases .
La mayoría de estas variaciones son muy raras y no tendrán ningún efecto en una persona. Sin embargo, entre ellos se esconden variantes con importantes consecuencias fisiológicas y médicas. Por ejemplo, algunas variantes del gen BRCA1 predisponen a ciertos grupos de mujeres, como los judíos asquenazíes, al cáncer a ovarios y mamas. Otras variantes de ese gen llevan algunas Las mujeres nigerianas experimentarán una mortalidad superior a la normal para el cáncer de mama.
¿Cómo identificar estas variantes del genoma humano?
La mejor forma en que los investigadores pueden identificar este tipo de variantes a nivel de población es mediante estudios que comparen los genomas de grandes grupos de personas con un grupo de control. Pero las enfermedades son complicadas. El estilo de vida, los síntomas y el tiempo de aparición de un individuo pueden variar mucho, y el efecto de la genética en muchas enfermedades es difícil de distinguir. El poder predictivo de la investigación genómica actual es demasiado bajo para descartar muchos de estos efectos porque no hay suficientes datos genómicos .
Comprender la genética de enfermedades complejas, en particular las relacionadas con diferencias genéticas entre grupos étnicos, es esencialmente un problema de macrodatos. Y los investigadores necesitan más datos. Mucha más información.
1.000.000 de genomas
Para abordar la necesidad de más datos, los Institutos Nacionales de Salud iniciaron un programa llamado El programa de investigación All of Us? . El proyecto tiene como objetivo recopilar información genética, registros médicos y hábitos de salud a partir de encuestas y dispositivos portátiles. de más de un millón de personas en los Estados Unidos en el transcurso de 10 años. Se abrió al público en 2018 y más de 270.000 personas han contribuido con muestras desde entonces.
El gran potencial de este proyecto radica en la posibilidad de hacer investigación cruzando los datos más dispares. Un neurocientífico podría buscar variaciones genéticas asociadas con la depresión considerando, por ejemplo, los niveles de ejercicio. Un oncólogo puede buscar variantes relacionadas con el riesgo de cáncer de piel según las diferencias étnicas.
Con un millón de genomas humanos tendremos una extraordinaria riqueza de datos para descubrir los efectos de la variación genética en la enfermedad, no solo para los individuos, sino también dentro de diferentes grupos de personas.
El bosque oscuro del genoma humano
Otra ventaja de este proyecto es que permitirá a los científicos conocer partes del genoma humano que actualmente son muy difíciles de estudiar. La mayor parte de la investigación genética se ha realizado en las partes del genoma que codifican proteínas. Sin embargo, estos solo representan el1,5% del genoma humano.
Una investigación prometedora se centra en el ARN, una molécula que transforma los mensajes codificados en el ADN de una persona en proteínas. Sin embargo, los ARN que provienen del 98,5% del genoma humano no productor de proteínas tienen muchas otras funciones. Algunas de estas ANN están involucradas en procesos como el forma in qué cáncer se propaga , desarrollo embriónico o el control del cromosoma X en mujeres. Debido a que el proyecto All of Us incluye todas las partes codificantes y no codificantes del genoma, será, con mucho, el mayor conjunto de datos disponible para arrojar luz sobre estos misteriosos ARN.
