Quince años después de la publicación del primer borrador del genoma humano, científicos han descubierto que nuestro ADN es, más que un libro estático, una película en constante movimiento. ¿Cuáles son las implicaciones del hallazgo?

 

Por Sarah Hedgecock

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Hace 15 años, la comunidad científica publicó el primer borrador del mapa genómico humano. La semana pasada, un consorcio de científicos publicó en la revista Nature una serie de artículos sobre la forma en que ese mapa cambia con el paso del tiempo, en una sola persona y de una generación a la siguiente.

“Podemos pasar de una imagen estática del genoma, que es efectivamente el libro de la vida, a una imagen dinámica de un genoma”, dice Manolis Kellis, el profesor del MIT que dirigió el análisis integrador en el proyecto. “En vez de mirar un cuadro, estamos viendo una película.”

Todas las proteínas en el cuerpo se codifican en la receta de cuatro letras del código del ADN (adenina, guanina, citosina y timina), formando moléculas en forma de doble hélice en los cromosomas que se encuentran en lo profundo de cada célula humana. Pero qué recetas de proteínas son leídas, y cómo es determinado, en parte, por el armazón proteico que soporta a la molécula de ADN. El Roadmap Epigenomics Project es el andamio de ese mapa.

Las proteínas que soportan la molécula de ADN también ayudan a determinar qué genes son activados, cuáles están suspendidos y, sobre todo, varían entre diferentes tipos de células. Aunque todas tus células tienen el mismo ADN, las de la piel tienen una firma epigenómica diferente que, por ejemplo, tu tejido cerebral. En un uso sorprendentemente sencillo de la química, el cuerpo añade grupos de metilo –parte de la molécula de metano– a la adenina y la citosina en el código genético, añadiendo en esencia una nueva nota química a los segmentos de código genético.

En el pasado ya se han realizado estudios epigenómicos a gran escala, sobre todo con el proyecto ENCODE, un consorcio cuyo objetivo es “elaborar una lista completa de piezas de elementos funcionales en el genoma humano”. Los resultados de ese proyecto fueron publicados en la revista Nature en 2012, pero los hallazgos provinieron de unas cuantas líneas de células cultivadas en laboratorio.

Por su parte, el Epigenome Roadmap tomó sus muestras de células madre embrionarias, células somáticas (no reproductivas) de adultos sanos, y células adultas enfermas. La mayoría de las células se dividieron en regiones; las células del cerebro, por ejemplo, fueron separadas en células del hipocampo y células de la corteza prefrontal. Las células madre se examinaron en busca de pistas en su eventual diferenciación. En general, el proyecto evaluó los epigenomas de 127 tipos de células, las cuales produjeron 111 epigenomas diferentes.

“Lo que falta es una comprensión de cómo actúan estas diferencias genéticas”, explica Kellis. “¿Qué hacen? ¿Qué es lo que cambia? ¿En qué tipo de células actúan?”

El proyecto inicial del genoma, emprendido en 1990, ha dado lugar a menos medicamentos de los que algunos científicos esperaban, incluso a pesar de que el costo del análisis de un solo genoma ha bajado de 100 millones de dólares a sólo 1,000. Conocer el código adicional podría ayudar, y algunas compañías farmacéuticas, incluyendo a GlaxoSmithKline, Novartis y Celgene CELG están tratando de desarrollar fármacos dirigidos al epigenoma. El Cáncer –la categoría de enfermedades más estrechamente relacionada con el genoma– en realidad puede entenderse mejor como un problema de firmas epigenómicas.

“Hemos tenido el libro de la vida desde hace 15 años”, dice Kellis. “Lo que tenemos que hacer es traducir la información increíblemente importante que ha sido obtenida de estos estudios genéticos en hipótesis significativas sobre cómo los genes actúan; así podremos orientar el campo de la medicina genómica a la terapéutica.”

 

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