Investigación


Genes benditos


Por Carlos Adrián Maslaton.


Genes benditos
Se lo anunció como la panacea contra todas las enfermedades de este mundo, y quizás algún día lo sea, pero no todavía. O no por completo, porque el ser humano está expuesto a la vulnerabilidad biológica y ser mortal es, hasta la fecha, su inexorable destino. Lo cierto es que quince años atrás, más precisamente en junio de 2000, en la Casa Blanca, Bill Clinton gritó “¡Eureka!”: se había completado el primer borrador del genoma humano, lo que técnicamente se llamó “secuenciación y decodificación”. 

El entonces presidente norteamericano hizo el anuncio en compañía de los científicos Craig Venter y Francis Collins, máximos referentes de lo que se denominó Proyecto Genoma Humano. Lo que inicialmente fue un emprendimiento científico público e internacional en manos de Collins (del que participaron Estados Unidos, Reino Unido, Alemania, Francia, China y Japón) terminó en una competencia forzada por Venter, quien buscaba la secuenciación del genoma con otro tipo de tecnología. En febrero de 2001, las revistas científicas Science y Nature publicaron la secuenciación definitiva, con un 99,9% de fiabilidad. El proyecto concluyó en 2003, un año antes de lo previsto, con la decodificación completa del genoma. Este mapeo genético, se suponía, encerraba la clave para combatir y derrotar a temibles enfermedades incurables. “Es el mapa más importante y más maravilloso jamás producido por la humanidad. Los científicos están aprendiendo el lenguaje en que Dios creó la vida”, recitó, sin sonrojarse, Clinton. 

Ahora bien, ¿el mentado proyecto, cuyo costo rondó los tres mil millones de dólares, cristalizó y materializó lo que se buscaba? Hasta el momento, no fue la solución para derrotar al Alzheimer, la diabetes o el cáncer, pero tampoco resultó un desperdicio de recursos y esperanzadas expectativas. En la Argentina, hay algunos ejemplos: en abril de 2015, un equipo de científicos del Conicet concretó un relevante descubrimiento para el diagnóstico del autismo y la epilepsia. 

Por primera vez, secuenciaron y decodificaron el genoma completo de tres hermanos –pacientes del Hospital Ramos Mejía– con trastorno autista y epilepsia, y descubrieron la alteración genética que causa la patología. El proyecto fue liderado por Marcelo Kauffman (neurólogo), Adrián Turjanski (químico especialista en bioinformática) y Martín Vázquez (biólogo molecular). Esto posibilitó detectar una alteración en el gen SHANK3: esta alteración generaría una variación en los niveles sinápticos adecuados del glutamato, un neurotransmisor clave en la comunicación entre neuronas, lo cual sería la causa de la afección.

Kauffman aporta su visión sobre el impacto real del Proyecto Genoma en la medicina del siglo XXI: “Se avanzó mucho en el conocimiento de la variabilidad genética. En la actualidad, hay más información sobre los genes de la que contábamos con el primer borrador de la secuenciación del genoma. Ese aumento dio sus frutos, sobre todo en contar con herramientas para dar diagnósticos sobre trastornos de origen genético. Se logró descubrir varias causas genéticas de distintas enfermedades que solíamos pensar que tenían una base de ese tipo, de recurrencia en las familias, pero cuya causa no era posible reconocer. En los últimos años, sobre todo desde 2008 en adelante, aumentó exponencialmente el número de nuevos genes sindicados como causantes de diferentes enfermedades. ¿Qué queda pendiente? Una de las promesas era que conocer el genoma iba a permitir desarrollar mejores herramientas terapéuticas para enfrentar los trastornos genéticos o las enfermedades poco frecuentes… En eso, todavía estamos retrasados”. 

Conocer la información genética es sólo el puntapié inicial. Una de las enfermedades en las que se generaron estrategias terapéuticas en función del descubrimiento de la causa genética de la dolencia es la dislipidemia. “Se trata de una forma de hipercolesterolemia familiar, en la cual el desarrollo de un nuevo fármaco se dio en virtud de reconocer cuál era la causa genética de algunas familias afectadas por esa forma de hipercolesterolemia. Después, ese desarrollo farmacológico tiene implicancias en otras formas de hipercolesterolemia, no necesariamente la que afectaba a esa familia particular”, explica Kauffman. Y prosigue: “En enfermedades como el cáncer, en líneas que involucran elementos que van más allá de la información genética, sí hay desarrollos terapéuticos que son alteraciones moleculares específicas, o vías metabólicas que están específicamente alteradas en el tejido tumoral. Tuvimos avances farmacológicos que se están comercializando, y que vienen acompañados de la realización de pruebas moleculares, que, en mayor o menor medida, están relacionados con un avance del conocimiento de la genética de esos trastornos”. 

El descubrimiento de Kauffman y su equipo fue viable por contar con genomas de referencia –que fue el primer objetivo del Proyecto Genoma Humano–, y por los avances técnicos que se dieron gracias a la generación de nuevas tecnologías de secuenciación (lo cual posibilitó que proyectos de cientos de millones de dólares –y que demandaban años de trabajo– puedan ser resueltos con unos pocos miles de dólares, junto con la labor de un pequeño grupo de individuos). “Si me preguntan qué fue lo más revolucionario del Proyecto Genoma en estos tres lustros, diría los desarrollos metodológicos que hacen que hoy sí sea una realidad obtener información genética de una persona por parte de cualquier laboratorio o grupo de investigación, y poder utilizar esa información en la práctica médica asistencial de ese sujeto”, dice el neurólogo. Y agrega: “El nuestro fue un trabajo que llevó poco más de un año, con las fases clínicas de obtención de la información genética y del procesamiento informático de esos datos, y un costo cercano a los diez mil dólares”. 
Qué es el genoma
Es una colección completa de ácido desoxirribonucleico (ADN) de un organismo; o sea, un compuesto químico que contiene las instrucciones genéticas necesarias para desarrollar y dirigir las actividades de todo organismo. Las moléculas del ADN están conformadas por dos hélices emparejadas: cada una está formada por cuatro unidades químicas, denominadas “bases nucleótidas”. El genoma humano contiene, aproximadamente, tres mil millones de estos pares de bases, los cuales se encuentran en los veintitrés pares de cromosomas dentro del núcleo de todas nuestras células. Cada cromosoma contiene cientos de miles de genes, los cuales poseen las instrucciones para codificar proteínas. Cada uno de los treinta mil genes estimados en el genoma humano produce un promedio de tres proteínas.
El padre del modelo
Se estima que existen entre seis y siete mil enfermedades genéticas (responsables del veinte por ciento de muertes en la infancia, y de la infertilidad en un quince por ciento de casos en varones, y un diez por ciento en mujeres). “Con la secuenciación del genoma, desarrollamos un nuevo lenguaje que, a largo plazo, nos va a permitir generar órganos para trasplantes y nuevas vacunas”, sostuvo Craig Venter, a través de una videoconferencia en el encuentro BioArgentina, realizado por la Cámara Argentina de Biotecnología (CAB), en Buenos Aires, allá por 2014.

El futuro, entonces, es un portal abierto a posibilidades que se acercan a los universos de crionización, terapias génicas (que aún son una quimera) y vida humana ilimitada de los relatos de ciencia ficción. En lo inmediato, el Proyecto Genoma tiene implicancias directas en diversas especialidades médicas. Una de ellas es la medicina reproductiva. “Tuvo un impacto muy grande en lo que llamamos ‘reprogenética’. Hubo avances en todas las áreas de la medicina, y hoy por hoy, está en pleno apogeo la aplicación de aquella investigación que se anunció hace quince años”, subraya, entusiasta, el doctor Sergio Papier, director médico del CEGYR (Medicina y Genética Reproductiva). “Pasamos de una medicina puramente asistencial, enfocada en enfermedades, a una medicina orientada a los individuos, más personalizada, y que se encauza hacia lo preventivo y predictivo”, postula Papier, quien visualiza en aquel anuncio el comienzo de un cambio de paradigma. 

Estas tecnologías médicas se están transfiriendo rápidamente a los pacientes, permitiendo obtener diagnósticos cada vez más precoces de dolencias vinculadas a lo genético. “Estamos en condiciones de asegurar que, con el advenimiento de la genética, podemos ser testigos de la desaparición de las enfermedades genéticas más comunes, como en el pasado fuimos testigos del fin de las infecciosas más comunes –esgrime Papier–. Desde el punto de vista de la genética reproductiva o reprogenética –que es la combinación de la biología molecular y la genética con las técnicas de reproducción asistida–, estamos avanzando a pasos agigantados”. 

¿Y cuáles son los alcances de la reprogenética? Abarca desde estudios de parejas que, antes de querer tener un hijo, pueden conocer si hay algún riesgo de transmitir una enfermedad recesiva, lo cual les permitiría, sostiene Papier, “tomar decisiones”. Esas decisiones implicarían desde no tener hijos, utilizar semen u óvulos donados, y realizar algún estudio en los embriones antes de implantarlos en el útero hasta encarar los estudios genéticos sobre los embriones para disminuir el riesgo de la edad en relación con alteraciones reproductivas, pérdidas de embarazo, o gestar chicos con alguna cromosomopatía. 

“Asimismo, también son avances los estudios prenatales no invasivos, con la posibilidad de extraer ADN de la sangre de la madre sin tener que punzarla, y poder así hacer estudios cromosómicos, así como también el incursionar en estudios posnatales, abordando estrategias frente al retardo mental de origen genético o el autismo, que sabemos que están aumentado en chicos de padres de edad avanzada –mayores de 45 años–”, destaca Papier. Y concluye: “El aporte de la genética es indudable: se está desarrollando de manera exponencial y año tras año, con la incorporación de nuevas tecnologías. A mayor acceso a ella y a los estudios, más beneficios para los pacientes”.
La genómica
Es el campo de la genética que se encarga del mapeo, la secuenciación y el análisis de la función de un genoma completo. ¿Cómo impactó el Proyecto Genoma en el desarrollo de medicamentos para tratar distintas enfermedades o trastornos? “Existe ya un área que se denomina ‘farmacogenómica’: con los estudios genéticos, el médico va a poder determinar qué medicación y qué dosis se puede dar, de manera personalizada, en cada individuo, ante alguna enfermedad”, explica Sergio Papier. Y acota: “En el área de la medicina reproductiva, para estimular la ovulación, podés saber qué droga y en qué dosis indicar a cada paciente para obtener una mejor calidad de óvulos”.
Noticia, polémica y debate
Recientemente, los medios de comunicación informaron que un equipo multiinstitucional del Colegio Baylor de Medicina de la Universidad de Rice, la Universidad de Stanford, el Instituto Broad del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Harvard realizaron con éxito una cirugía del genoma, cambiando cómo se pliega el genoma en el interior del núcleo. Consultado al respecto, Marcelo Kauffman es cauto: “El término ‘cirugía’ es de divulgación, pero no es lo estrictamente técnico. Uno de los desarrollos de los últimos dos años es el de unas herramientas bioquímicas que permiten editar el genoma. Seleccionar una partecita del genoma y modificarla por otra secuencia genética in vitro que uno quiera. Eso tiene una serie de cuestionamientos éticos que están en discusión, como sucede con los cambios de paradigma, pero abre las puertas a tratamientos que podrían ser de edición de genomas, corrección de defectos genéticos a nivel del genoma. Es un buen desarrollo metodológico con implicancias en investigación y modelado de enfermedades. Utilizar la corrección del genoma como una herramienta terapéutica –lo que llamaríamos ‘terapia génica per se’– está un poco más lejos”.

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