Genética nuevos horizontes

28 / SOCIEDAD
EL PAÍS, martes 15 de abril de 2003
EL AVANCE DE LA GENÉTICA
JAVIER SAMPEDRO, Madrid
Ahora que cada A, G , C y T
ocupa su lugar exacto en la enorme ristra de 3.000 millones de
letras que constituye el genoma
humano, y mientras los científicos de todo el mundo empiezan a
explotar la mayor base de datos
que la biología ha producido en
toda su historia, el resto de la
sociedad —médicos y pacientes,
empresas farmacéuticas y gestores públicos, aseguradoras y aspirantes a asegurados, empleadores e individuos predispuestos a
Los nuevos horizontes
Los genes de la buena salud, los superanálisis de sangre y los
fármacos a la carta definirán la investigación médica de aquí a 2008
causar baja laboral— se enfrenta
a un alud de oportunidades ciertas, riesgos cuantificables y decisiones complicadas.
Cómo se lee el ADN
1
El núcleo de cada célula humana contiene 46
cromosomas (23 pares), cada uno de los cuales
es una larga molécula enroscada de ADN,
y juntos contienen unos
30.000 genes.
CÉLULA
Tejido
epitelial
(piel)
CITOPLASMA
NÚCLEO CELULAR
El centro de control
de la célula contiene
un material granular
(la cromatina),
compuesto de ADN,
el material genético
de la célula.
MEMBRANA
CELULAR
CENTRÓMERO
2
Cada gen es
un segmento
diminuto de ADN que controla
una función celular específica al
promover la síntesis o
manufactura de una proteína.
CROMOSOMA
Justo antes de dividirse,
la cromatina se duplica y
se enrosca en cuerpos similares
a barras, que se unen para formar
cromosomas en forma de X.
Cuando el cromosoma se
despliega, se ve la estructura
del ADN como dos hilos
entrelazados, cada uno de ellos
compuesto por cuatro tipos de
subunidades, llamadas bases
(o nucleótidos), que se
proyectan a partir de un
soporte de azúcar- fosfato.
SOPORTE
Azúcar-fosfato
왘 Mapa de la humanidad. El
NHGRI considera prioritario un
macroestudio mundial que cartografíe la variabilidad genética humana y la asocie a la predisposición a las dolencias más comunes. No se trata ya de encontrar
el gen de tal o cual enfermedad
hereditaria, sino de correlacionar las grandes pautas genómicas (las pequeñas variaciones
que todo individuo muestra en
cientos o miles de genes simultáneamente) con la probabilidad
de desarrollar una enfermedad
cardiovascular, tumoral o neurodegenerativa. El instituto financiará parte de este estudio, pero
necesitará mucha colaboración
internacional, e insistirá en que
todas las minorías étnicas estén
representadas en el muestreo.
Francis Collins, director del
Instituto Nacional de Investigación sobre el Genoma Humano
(NHGRI, en Bethesda, EE UU),
cuartel general del Proyecto Genoma público, y tres de sus colaboradores más directos publicarán el próximo día 24 en Nature
un análisis exhaustivo de las perspectivas inmediatas de la genómica: para la medicina sobre todo,
pero también para la ética, el derecho, la educación y la biología
fundamental. Dado que el
NHGRI es el principal motor estratégico y financiero de esta
área científica —su presupuesto
bastaría para costear 20 proyectos genoma de tamaño comparable al humano en los próximos
cinco años—, las predicciones de
Collins pueden considerarse un
calendario de la genómica de
aquí a 2008. Esto es lo que sucederá.
Pronto empezará la
búsqueda de los genes
que ‘predisponen’
a la buena salud
왘 Acceso libre. El proyecto público no parece dispuesto a dejar
ningún resquicio a la explotación
comercial de los datos genómicos presentes o futuros. Al igual
que hace ya con la secuencia del
genoma humano y su análisis
(anotación), seguirá dando acceso libre e inmediato a sus nuevos
resultados: variantes genéticas
peculiares de cada población o
asociadas a cada enfermedad, estructura de cada proteína, bibliotecas de pequeñas moléculas que
pueden activar o inactivar a cada
proteína (y por tanto son fármacos potenciales) y modelos informáticos de cada función integrada de la célula.
Los investigadores públicos reconocen, sin embargo, que el desarrollo y la comercialización de
nuevos medicamentos, incluidos
los ensayos clínicos con pacientes, son implanteables sin las empresas farmacéuticas. Esto abrirá
graves conflictos en el terreno de
las patentes y la propiedad intelectual. Es probable que los primeros pasos del desarrollo de un
fármaco se transfieran a menudo
del sector privado al público.
왘 Genes de la buena salud. Casi
más interesantes que los genes
que predisponen a la enfermedad
son aquellos otros que predisponen a la salud. “Un recurso científico de gran utilidad”, afirman
Collins y sus colaboradores, “será la descripción de una cohorte
saludable, un gran grupo de individuos con una salud inusualmente buena”. El objetivo es hallar
las variantes en cientos o miles de
genes que dificultan o impiden
que una persona contraiga diabetes, cáncer, enfermedades cardiacas o Alzheimer. Una vez hallados esos genes, la idea es encontrar una pequeña molécula que
emule su efecto en la desafortunada mayoría que no los disfruta.
왘 El superanálisis de sangre. Los
investigadores públicos ven posible reclasificar todas las enfermedades humanas: sustituir los criterios clínicos al uso por una fi-
cha de sus alteraciones genéticas
asociadas, ya sean innatas o adquiridas durante la vida (cada célula del cuerpo contiene todos
los genes humanos, y éstos pueden dañarse en cualquier fase de
la vida). Estas alteraciones siempre son muy anteriores a la aparición de los síntomas y los signos
clínicos, y en muchos casos es
posible detectarlas en las proteínas que circulan por la sangre.
Ya hay varios marcadores de este
tipo, pero la genómica ofrece la
posibilidad de examinarlos todos
de una tacada: un superanálisis
de sangre con una gran capacidad de diagnóstico precoz.
왘 Miles de nuevas dianas. Cuesta
creerlo mirando los anaqueles de
una farmacia, pero la totalidad
de los medicamentos existentes
son dardos dirigidos contra sólo
500 proteínas humanas. Esto
quiere decir que hay más de
30.000 proteínas esperando su
dardo. La genómica está avanzando muy deprisa en la asignación de cada proteína a una máquina biológica compuesta por
muchas proteínas, es decir, a un
proceso biológico integrado.
Cuando una enfermedad se asocia a una variante de una proteína, no sólo ésta, sino toda la máquina se convierte en una nueva
macrodiana. Las posibilidades
de la farmacología se ven así
muy ampliadas, al menos potencialmente.
왘 Biblioteca de moléculas. La industria farmacéutica utiliza desde hace tiempo grandes baterías
de moléculas, muchas veces derivadas de plantas, otras veces sintetizadas de formas más o menos
aleatorias: el primer paso de la
creación de un nuevo fármaco
consiste a menudo en probar todas esas moléculas, seleccionar
las que tienen algún efecto biológico prometedor, y perfeccionarlas después. La genómica plantea la posibilidad de elaborar
una gran biblioteca centralizada
de moléculas, donde cada una
esté clasificada por su capacidad
para activar o inactivar a todas y
cada una de las proteínas humanas. La idea es la misma, pero el
proceso será mucho más rápido,
sistemático y racional. Uno de
los efectos de esta biblioteca central será que el sector público podrá empezar a investigar moléculas para enfermedades raras o poco rentables para la industria.
DESPLIEGUE
del ADN de
doble hélice
3
TRIPLETE BASE
A una unidad de tres parejas
sucesivas de bases nucleótidas se le
llama triplete. Cada triplete significa
uno de los 20 aminoácidos que son
los componentes de
las proteínas.
Bases (o nucleótidos)
La gran molécula ADN es
clasificada como un polímero
porque comprende muchas
moléculas más pequeñas.
Estas subunidades, llamadas
bases, se aparean siempre de
formas específicas: adenina (A)
con timina (T), y citosina (C) con
guanina (G).
6
Bases
nucleótidas
emparejadas
G
G
5
La secuencia de una
hilera condiciona la de
la otra, ya que A sólo
se puede aparear con
T y C sólo con G.
Esto permite que
el ADN saque
copias de sí
mismo fácilmente.
C
C
A
A
T
C
Para la síntesis de las proteínas,
las cintas de ADN se separan
temporalmente a lo largo de la
longitud del gen que gobierna la
producción de esa proteína. Sólo
una cinta lleva el código genético
y actúa como controlador para la
formación de ácido ribonucleico
mensajero (ARNm). El proceso de
crear una molécula de ARNm a
partir del ADN es llamado
transcripción.
CITOSINA
C
G
T
TIMINA
GUANINA
G A G
C
T
C
4
El ADN (ácido desoxirribonucleico), el
material que forma los cromosomas del
núcleo celular, gobierna toda la biología
del organismo.
Fuente: Revista ‘Newsweek’. Atlas del cuerpo humano.
Cada hilera soporta las letras de la
información genética. Son de cuatro
tipos: A, G, C y T. En cada hilera las bases pueden
disponerse en cualquier orden y ese orden es el
contenido de la información. La secuenciación consiste
en determinar ese orden exacto.
G
A
T
G
T
C
G
G
G
A
A
C
ADENINA
T
RAFA FERRER / EL PAÍS