Un equipo internacional de investigadores logró obtener la primera secuencia completa de la huella genética de principio a fin, de acuerdo con una serie de artículos publicados en las revistas Science y Nature Methods.
Si bien la finalización del genoma humano se había anunciado un par de veces en el pasado, se trataba de borradores incompletos, por lo que esta vez “vamos en serio”, afirmó Evan Eichler, genetista humano e investigador del Instituto Médico Howard Hughes de la Universidad de Washington, en Seattle.
Un grupo de científicos, entre los que se encuentra Eichler, utilizó una nueva tecnología de secuenciación de ADN para desentrañar tramos repetitivos de ADN que habían sido eliminados de una versión anterior del genoma, pues alrededor de 8 por ciento de éste faltaba en las versiones anteriores del libro de instrucciones genéticas.
La tecnología utilizada en el descubrimiento de la huella genética es ampliamente utilizada como referencia para orientar la investigación biomédica.
Los expertos de Science señalaron que descifrar esos tramos añade al libro de instrucciones unos 200 millones de bases de ADN, aproximadamente ese 8 por ciento del genoma lo cual, básicamente es un capítulo entero.
La secuencia obtenida contiene la primera mirada a los brazos cortos de algunos cromosomas, a los genes perdidos hace tiempo y a partes importantes de los cromosomas llamadas centrómeros, donde la maquinaria responsable de dividir el ADN agarra el cromosoma.
“Algunas de las regiones que faltaban resultan ser las más interesantes”, dijo Rajiv McCoy, genetista humano de la Universidad Johns Hopkins que formó parte del equipo conocido como Consorcio Telómero a Telómero (T2T), el cual ensambló el genoma completo.
Los datos de este trabajo ya están disponibles para que otros investigadores los exploren y algunos, como el genetista Ting Wang, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en San Luis, ya se han adentrado en ellos.
“Disponer de una referencia genómica completa mejora sin duda los estudios biomédicos».
«Es un recurso extremadamente útil (…) No hay duda de que es un logro importante”; no obstante, Wang asegura que la huella génetica aún no está completa.
De acuerdo con Eichler, “esto es la finalización de un genoma humano. No existe el genoma humano”, pues dos personas pueden tener grandes porciones de sus genomas que van de muy similares a prácticamente idénticas y “porciones más pequeñas que son salvajemente diferentes”.
Ante ello, un genoma de referencia facilita a los investigadores ver en qué se diferencian las personas, lo que puede apuntar a genes que pueden estar implicados en enfermedades; tener una visión de todo el genoma, sin lagunas ni ADN oculto, puede dar a los científicos una mejor comprensión de la salud, las enfermedades y la evolución humanas.
Por su parte, Wang señala que si bien el nuevo genoma completo no tiene lagunas como el anterior de referencia, sigue teniendo limitaciones:
El antiguo genoma de referencia es un conglomerado de ADN de más de 60 personas. “Ni un solo individuo, ni una sola célula de este planeta, tiene ese genoma”, y lo mismo ocurre con el nuevo pues “es un genoma falso, entre comillas”.
El nuevo genoma tampoco procede de una persona, es el de una mola hidatiforme completa, una especie de tumor que surge cuando un espermatozoide fecunda un óvulo vacío y los cromosomas del padre se duplican. Los investigadores optaron por descifrar el genoma completo de una línea celular llamada CHM13 hecha a partir de uno de estos tumores inusuales.
Esta decisión se tomó por una razón técnica, señala la genetista Karen Miga, de la Universidad de California en Santa Cruz; por lo general, las personas reciben un juego de cromosomas de su madre y otro de su padre, así que “todos tenemos dos genomas en cada célula”.
El genoma completo también contiene 3 mil 604 genes, incluidos 104 que codifican proteínas y que no estaban presentes en el antiguo incompleto. Muchos de esos genes son copias ligeramente diferentes de otros ya conocidos, incluidos algunos que se han relacionado con la evolución y el desarrollo del cerebro, el autismo, las respuestas inmunitarias, el cáncer y las enfermedades cardiovasculares.
Disponer de un mapa de la ubicación de todos estos genes puede llevar a una mejor comprensión de su función y quizá incluso de lo que hace que los seres humanos sean humanos.
Uno de los mayores hallazgos puede ser la estructura de todos los centrómeros humanos, que son los puntos de ensamblaje de los cinetocoros, la maquinaria celular que divide el ADN durante la división celular. Se trata una de las tareas más importantes de la célula pues, si se estropea, pueden producirse defectos de nacimiento, cáncer o la muerte.
Una de las críticas a la investigación genética es que se ha basado demasiado en el ADN de personas de ascendencia europea.
El CHM13 también tiene herencia europea, pero los investigadores han utilizado la nueva referencia para descubrir otros patrones de diversidad genética utilizando los datos de ADN recogidos de miles de personas de diversos orígenes que participaron en proyectos de investigación anteriores en comparación con la referencia T2T, los investigadores encontraron con mayor facilidad y precisión los lugares en los que las personas difieren, informan los expertos.
El Consorcio Telómero a Telómero se ha asociado ahora con Wang y sus colegas para realizar genomas completos de 350 personas de diversos orígenes. Este esfuerzo, conocido como el proyecto pangenoma, está preparado para revelar algunos de sus primeros hallazgos a finales de este año, dice Wang.
Los científicos afirman que puede llevar algún tiempo pero que, con el tiempo, los investigadores podrían pasar de utilizar el antiguo genoma de referencia a la referencia T2T, más completa y precisa.
El genoma humano completado también será útil para los investigadores que estudian otros organismos, dice Amanda Larracuente, una genetista evolutiva de la Universidad de Rochester en Nueva York que no participó en el proyecto; “Lo que me entusiasma son las técnicas y herramientas que ha desarrollado este equipo y poder aplicarlas para estudiar otras especies”.
Eichler y otros ya tienen planes para hacer genomas completos de chimpancés, bonobos y otros grandes simios para aprender más sobre cómo los humanos evolucionaron de forma diferente a los simios.
“Nadie debe ver esto como el final, sino como una transformación no solo para la investigación genómica sino para la medicina clínica, aunque eso llevará años”.
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“This is the completion of a human genome.” And “this time we really mean it.”
https://t.co/9E3za2Ubko— Science News (@ScienceNews) March 31, 2022
