¿Cómo entender la trascendencia de la noticia que hace unos días le dio la vuelta al mundo? Muchos han comparado este hito con la división del átomo o la llegada del hombre a la Luna.

Más allá de lo que significa en sí, son impresionantes sus implicaciones, básicamente para la medicina. En el futuro, muchas sentencias de muerte podrán trocarse por veredictos de vida.

Lo Básico

El genoma es una especie de "manual de instrucciones del individuo", escrito en un idioma único de cuatro letras o nucléotidos. En apariencia, son pocas, pero resultan suficientes para registrar todos los detalles del funcionamiento de un ser vivo desde que es concebido hasta que muere.

El principio es el mismo para todas las especies, desde la más simple de las bacterias hasta el ser humano más complejo. En los genes, este "código" encierra la más completa información sobre los organismos. Si se trata de personas, está codificado desde el color de sus ojos o la textura de su cabello, hasta su predisposición a padecer una multitud de enfermedades.

Parece increíble que tantísimos datos quepan en un sitio tan infinitamente pequeño de la célula: su núcleo. Allí dentro se encuentran los cromosomas, 22 que aporta la madre y otros 22 idénticos que provienen del padre; el último es el llamado par sexual: XX ó XY (la mujer solo puede aportar cromosomas "X", mientras que el hombre puede aportar un "X" o un "Y", de modo que es él quien determina el sexo de sus hijos).

En total, 46 cromosomas, que en su interior llevan –en largos hilos enrrollados– el ADN o ácido desoxirribonucleico, la savia de la vida. Esta sustancia está compuesta por cuatro subunidades químicas o nucleótidos, que a su vez están formadas por un azúcar simple, un grupo fosfato y una de las cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C).

El ADN tiene una estructura de doble hélice y que forma una especie de escalera de caracol cuyos peldaños son precisamente los nucleótidos. Por regla, la adenina siempre se une con una base de timina, y la guanina hace pareja con la citosina; por eso los científicos hablan de "pares de bases". De estas largas espirales de ADN, algunos fragmentos conforman genes, pero la gran mayoría –entre un 95 y un 97 por ciento– es ADN de función desconocida, al menos hasta ahora.

En términos especializados, se dice que "cada gen codifica para una proteína", pero hay que entender "proteína" en un sentido amplio: sustancia que provee las componentes estructurales para crear o mantener una célula, un tejido o la enzima necesaria para determinada reacción bioquímica.

Como en cualquier alfabeto, el orden de las letras lo dice todo: algunas forman palabras –cortas o largas– y otras simplemente están juntas, pero no significan nada. Lo mismo ocurre con el genoma: el orden de los pares de bases es el que determina cuál secuencia es un gen y cuál no lo es, qué gen está mutado y si esto causará problemas al individuo (o los ha provocado ya).

Se habla de "el" genoma y no de "los" genomas porque, pese a que toda la gente es distinta entre sí, existe una enorme unidad en esta vasta diversidad: todos tenemos igual cantidad de cromosomas, idénticos genes situados en las mismas ubicaciones de los respectivos cromosomas, y las mismas largas distancias de ADN sin función conocida. Y en cada célula de nuestro organismo es posible encontrar esta suma ingente de material genético: los 23 pares de cromosomas, los 30.000 ó más genes y unos 3.000 millones de pares de bases, la cifra total que compone el ADN del ser humano. Cualquier célula con núcleo contiene lo mismo, provenga esta de sangre, semen, un cabello con raíz o un trozo de piel.

Un proyecto ambicioso

La carrera por escudriñar las profundidades de la célula se inició hace muchos años, pero no fue sino hasta octubre de 1990 cuando se constituyó oficialmente el Proyecto Genoma Humano (PGH), un esfuerzo internacional inicialmente previsto para durar 15 años (hasta el 2005). Sus objetivos, claramente establecidos desde el principio, incluían: identificar y ubicar todos los genes del ser humano y determinar el orden de los 3.000 millones de nucleótidos del ADN. Pero además de mapear, secuenciar y hallar genes, el proyecto lidia con dos retos más: almacenar y analizar toda la información obtenida, y evaluar concienzudamente las implicaciones éticas, legales y sociales que surgen de la disponibilidad de estos datos.

Fue la empresa privada la que dio un giro inusitado al ritmo de este proyecto colosal. Y aunque son muchas las compañías no estatales que se han involucrado en la investigación, convencidas de que invertían en una mina, uno solo es el nombre que resuena hoy: Celera Genomics.

Utilidades del proyecto del Genoma Humano:

* Predecir la aparición de enfermedades: que consideran que gran parte de las enfermedades tienen un componente genético, estiman que se podría identificar la predisposición a ciertos males y así atacarían antes de que se presente.
* Intervenir mejor ante la aparición de las enfermedades: estiman que al conocer con más exactitud el funcionamiento de los genes, se podrán desarrollar terapias que los reemplacen o los frenen cuando anden mal.
* Aportar tratamiento más personalizados: se desarrollarán "Chips Genéticos", una tecnología que posibilitará encontrar el medicamento según el perfil que presente cada paciente.

Mapear y secuenciar

Mapear o hacer un mapa genético implica identificar y ubicar ciertos "marcadores" o puntos de referencia a lo largo de los 23 pares de cromosomas. Estos "marcadores" son secuencias de nucleótidos con una constitución bioquímica única, lo cual permite utilizarlos como "faros" o "guías" a partir de los cuales se ubican nuevos genes. El mapa genético se empezó a confeccionar hace muchos años y continuamente se le añaden nuevos "marcadores". Cuando todos los genes del ser humano hayan sido debidamente identificados y además ubicados en un locus (sitio específico) de alguno de los 23 cromosomas, se habrá concluido el mapeo del genoma humano.

Sin embargo, es necesario ir más allá. Si se pretende que toda esta información sea de utilidad, hay que determinar el orden exacto de las "letras" o pares de bases que componen cada gen. Si no, ¿contra qué se podría comparar la secuencia genética de un individuo "x" para hallar diferencias que sugieran predisposiciones a enfermedades o expliquen características de su apariencia física?

De modo, que el paso siguiente es secuenciar. De esto se encarga una máquina llamada secuenciador automatizado, en donde se introducen fragmentos de ADN de un largo determinado (normalmente estas máquinas no tienen capacidad para fragmentos de más de 500 pares de bases). Con la ayuda de tinturas fluorescentes fabricadas sintéticamente, cada nucleótido se tiñe de un color diferente y el computador "traduce" colores en letras para arrojar la información de la secuencia.

Esto es solo un ejemplo: ATGCTTATGAAGTCACTGTGAACCATCG... etcétera.

Exactamente el mismo procedimiento de secuenciación que se practica a los genes y "marcadores", debe hacerse a todo el resto del ADN, también al 95 ó 97 por ciento considerado hasta ahora como "ADN basura". Cuando se localice la totalidad de los genes, se logre descifrar la secuencia nucleotídica de todos los fragmentos, se sepa para qué sirven y en cuál cromosoma están, podrá decirse que está terminado el Proyecto del Genoma Humano.

En teoría, cuando ese día llegue se sabrá exactamente cuál proteína produce cada gen y para qué sirve, y esto abrirá un universo de alternativas para la medicina, tanto en el ámbito de la prevención como en el del tratamiento.

Nadie dijo que sería fácil, pero hay consenso en que los resultados del proyecto serán impresionantes. Descodificado el "territorio genético" del ser humano y develados los secretos de todos sus procesos, la humanidad habrá entrado de lleno en el siglo de la biología molecular, nuestra próxima revolución.

Glosario

GENOMA: Código genético necesario en la creación de una criatura viva, ya sea vegetal, animal o humana. El mapa genético incluye el ADN (ácido desoxirribonucleico), una larga secuencia molecular de fosfato y azúcar en forma de una cadena de dobles hélices, compuesta por eslabones interconectados, llamadas bases. La primera secuencia del genoma humano fue publicada el 26 de junio de 2000.

CROMOSOMA: La microscópica y filiforme parte de la célula que contiene los datos hereditarios en forma de genes.

GEN: Sección de la cadena del ADN que determina la síntesis de las proteínas, que dominan todos los procesos de vida. El término gen procede del griego "genos," que significa origen o nacimiento.

SECUENCIA: Lectura de las bases del ADN, que comprende cadenas de bases designadas por las letras A, C, G y T (adenina, citosina, guanina y timina). La secuencia requiere dividir el ADN en pequeños fragmentos para, a continuación, reunir y recomponer los datos.

PROTEINAS: Substancias controladas por los genes que virtualmente componen todo lo que constituye el cuerpo y son además responsables de la activación de los genes.

MEDICINA GENETICA: Las disfunciones de los genes han sido vinculadas a miles de trastornos, desde problemas cardíacos, pasando por la diabetes o el asma, hasta la obesidad o el Alzheimer. Los médicos esperan poder utilizar el genoma para crear medicinas que bloqueen la acción del gen que esté causando el mal, y poder así detener o invertir la enfermedad. El primer paso será probablemente instrumentos de diagnóstico para revelar la predisposición genética a un trastorno.

TERAPIA GENETICA: Una utilización experimental en la que un gen anómalo es sustituido por uno correcto. El nuevo gen es enviado como caballo de Troya. Se introduce en el interior de un virus incapacitado, con el que se desplaza por todo el cuerpo, "infectando" las células con la secuencia genética de sustitución. El tratamiento ya fue utilizado con éxito en varios bebés con problemas de inmunodeficiencia, pero se reveló trágicamente inconveniente, al morir un joven norteamericano con un serio problema renal. El caso suscitó muchas dudas acerca de los conocimientos reales disponibles hasta ahora sobre la compleja interacción de los genes.

Febrero 2001

Tomado y adaptado de:
1) "Las entrañas de la vida" Revista Dominical La Nación, Costa Rica
2) "El Gran Libro de la Vida" Dominical El Tiempo, Colombia

Imagenes adaptadas de: DOE Human Genome Program http://www.ornl.gov/hgmis.

Natalia Jaramillo - Enfermera Licenciada, U.J.
Editora Contusalud.com