jueves, 10 de septiembre de 2015

El genoma humano. Límites y perspectivas en el avance de la medicina | Archivos de Bronconeumología

El genoma humano. Límites y perspectivas en el avance de la medicina | Archivos de Bronconeumología


Archivos de Bronconeumología

Archivos de Bronconeumología



Arch Bronconeumol. 2004;40:133-8. - Vol. 40 Núm.03



El genoma humano. Límites y perspectivas en el avance de la medicina

A Pardoa

a Facultad de Ciencias. Universidad Nacional Autónoma de México. México.





Artículo

Introducción





El
14 de abril de 2003, el Consorcio Internacional para la
Secuenciación del Genoma Humano anunció haber
completado su tarea. El esclarecimiento, con una fiabilidad del
99,99%, del orden apropiado en que se encuentran las bases citosina
(C), timina (T), adenina (A) y guanina (G) en las regiones que
contienen genes en el ADN ha alcanzado el 99% de la eucromatina. Se
considera que esto es lo máximo que puede lograrse con la
tecnología actual y ahora sólo falta secuenciar otras
regiones que son más difíciles, ya que incluyen cerca
de 400 fragmentos de ADN muy repetitivo además de los
centrómeros, que son estructuras que dividen a los
cromosomas.





El
consorcio que formó parte del Proyecto del Genoma Humano
(PGH) incluyó 20 centros pertenecientes a 6 países
--­EE.UU., Gran Bretaña, China, Francia, Alemania y
Japón­-- y eligió el mes de abril del presente
año para anunciar la culminación de la empresa como
homenaje al 50 aniversario del descubrimiento de la estructura de
doble hélice del ADN, publicado por Watson y
Crick1 en abril de 1953.





Los
objetivos iniciales del PGH se cumplieron 2 años antes de lo
esperado y actualmente, además de disponer de la secuencia
pulida del genoma humano, accesible a todos de forma gratuita, se
ha logrado el desarrollo de un conjunto de nuevas
tecnologías, se han generado mapas genéticos de
genomas de varios organismos y se ha acoplado un programa de
investigación científica con un programa paralelo de
bioética. Es interesante hacer notar además que el
desarrollo de la tecnología permitió que este
resultado se lograra a un coste menor del originalmente esperado,
ya que se calculaba que se secuenciarían 500 Mb por
año, con un coste de 0,25 dólares por base terminada,
y finalmente fueron 1.400 Mb por año a 0,09 dólares
por base.





La
magnitud del PGH ha aportado además enseñanzas acerca
de la organización y conducción de grandes proyectos
de colaboración internacional que seguramente serán
de utilidad para la realización de otros proyectos a gran
escala.






¿Cómo se generó este proyecto?
¿Qué enseñanzas generales ha aportado hasta
ahora? ¿Cómo influirá en la medicina?
¿Qué perspectivas, esperanzas y temores genera?
¿A qué problemas éticos nos enfrenta?
Éstos son algunos de los aspectos generales que en este
artículo se tratará de analizar.




¿Qué es el genoma humano y
cuándo se forjó la idea de secuenciarlo?






El
genoma contiene el conjunto de genes y cada gen es un segmento de
la doble hélice de ADN que contiene la receta para hacer una
cadena polipeptídica en una proteína. Una
proteína puede contener una sola cadena
polipeptídica, como en el caso de la insulina, y por lo
tanto un solo gen codificará para esta proteína, o
bien más de una cadena, como en el caso de la hemoglobina,
con lo cual esta proteína estará codificada por
más de un gen. En el organismo humano existen alrededor de
100 billones de células y cada una de éstas contiene
el genoma completo. Este genoma se encuentra en 23 pares de
cromosomas en el núcleo celular, donde se empacan alrededor
de 1,8 m de ADN que contiene aproximadamente 3.000 millones de
pares de bases. El código genético utiliza grupos de
3 bases de ADN para especificar los aminoácidos que
constituyen las cadenas polipeptídicas de proteínas,
actores principales en las obras de la vida.





Uno
de los primeros genomas que se secuenció por completo fue el
del virus del simio 40 (SV40), que contiene 5.226
nucleótidos2. En los inicios de la década
de 1980 se habían completado secuenciaciones de genomas
virales que contenían más de 100.000 bases, y esto
permitió en esa época plantearse como posible
objetivo la secuenciación de los genomas bacterianos que
contienen más de un 1.000.000 de bases.






Cuando a mediados de los años ochenta empieza a concebirse
la idea de secuenciar el genoma humano, ésta parecía
poco realista con la tecnología de que se disponía en
ese momento. Sin embargo, después de varias reuniones
preparatorias, el 1 de octubre de 1990 los National Institutes of
Health y el Departamento de Energía de EE.UU. oficializan el
inicio del programa de secuenciación del genoma humano y
nombran a James Watson (el mismo de Watson y Crick) director del
recién creado Centro Nacional de Investigación del
Genoma Humano. Se crea entonces el consorcio público llamado
Proyecto del Genoma Humano, el cual anuncia un plan a 15
años (de 1990 a 2005) con los siguientes objetivos:
a)
determinar la secuencia completa de nucleótidos del
ADN humano y localizar los genes estimados 50.000 a 100.000;
b)
construir mapas físicos y genéticos; c)
analizar genomas de organismos usados como sistemas modelo en
investigación (p. ej., el ratón); d)
desarrollar nuevas tecnologías, y e) analizar y
debatir las implicaciones éticas y legales tanto para los
individuos como para la sociedad.




Los intereses públicos frente a los
privados






Uno
de los obstáculos que planteaba el empalme correcto del
orden de las bases en el genoma humano era que aproximadamente el
50% del ADN es altamente repetitivo. Esto hizo que la estrategia
del PGH consistiera en secuenciar ADN cuya localización en
los cromosomas ya se conocía3. Sin embargo, esta
estrategia fue puesta en jaque en 1998 por J. Craig Venter y sus
equipo, quienes acababan de fundar una compañía
privada llamada Celera Genomics y, basándose en recientes
avances de tecnología, propusieron una estrategia
alternativa que consistía en cortar el genoma en
pequeños fragmentos y usar un ordenador para reensamblar las
secuencias de los extremos que se traslapan. Con estas
innovaciones, este consorcio privado declaró que
secuenciaría el genoma humano en 3 años, esto es, lo
tendría terminado para 2001. Indudablemente esto
ejerció una fuerte presión sobre el grupo
público del PGH, encabezado desde 1992 por Francis S.
Collins, y además generó el temor de que una
compañía privada pudiera controlar gran parte del
genoma humano a través de patentes. Después de
algunos intentos infructuosos para que ambos grupos colaboraran, se
llegó al acuerdo de publicar simultáneamente en
febrero de 2001 un primer borrador del genoma humano, borrador que
no tenía el grado de precisión del actual.
Así, en febrero de 2001 el consorcio del PGH publicó
sus resultados en Nature4, y Celera hizo lo
propio en Science5.





En
este último año se han corroborado las secuencias con
un mayor grado de fiabilidad y, como ya se ha mencionado, en abril
de 2003, con la secuencia prácticamente completa, el
consorcio del PGH declaró concluida la
tarea6,7.




Hallazgos y sorpresas




El número de genes en el genoma
humano






Una
de las sorpresas que arrojó la secuenciación del
genoma humano fue que el número aproximado de genes que
contiene es de sólo 30.000, y debemos recordar que por el
tamaño del genoma se había previsto que la cifra se
situaría entre 50.000 y 100.000.





En
los organismos simples, tales como las levaduras, el número
de genes se correlaciona directamente con el tamaño del
genoma porque la mayoría de la información de este
genoma codifica claramente para proteínas y los genes
individuales tienen un comienzo definido y un claro final de
término y salida del ARN mensajero. Parecía natural,
pues, que a mayor complejidad del organismo aumentara el
número de genes. Sin embargo, la secuenciación del
genoma de otros organismos mostró hallazgos inesperados; por
ejemplo Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta, tiene
aproximadamente 13.500 genes, número menor que un organismo
relativamente más simple como la lombriz de tierra,
Caenorhabditis elegans,
que tiene 18.500, o que la planta de la
mostaza, Arabidopsis thaliana, que cuenta con 28.000 genes
aproximadamente8-10. Resulta, pues, que el genoma humano
contiene sólo aproximadamente 2.000 genes más que
Arabidopsis
, aunque evidentemente su grado de complejidad
biológica es mayor.






Así pues, hemos aprendido que en el genoma humano los genes
son pocos y además están muy alejados entre
sí; en este sentido, se ha calculado que la densidad de
genes en el humano es de alrededor de 12 genes por 1.000.000 de
bases, mientras que en Drosophila es de 117 por 1.000.000 de
bases y en Arabidopsis de 221 por 1.000.000.





Es
importante hacer notar que los genes en el ADN humano, como en el
de la mayoría de los eucariontes, están altamente
fragmentados; es decir, para hacer una proteína no se leen
todas las bases desde el inicio al fin del gen. El ADN en los genes
contiene regiones codificantes denominadas exones, interrumpidas
por largas secuencias no codificantes llamadas intrones (regiones
intergénicas). Estas regiones se cortan durante el
procesamiento del ARN mensajero y así resulta que
éste es mucho más corto que la secuencia original del
ADN de la que proviene. Además, relacionado con este
procesamiento (splicing), se puede generar más de un
producto proteico diferente a partir de un solo gen. Por ejemplo,
se ha comunicado que, en los cromosomas humanos 14 y 22, alrededor
del 54 al 59% de los genes presenta procesamiento y empalme
alternativo; o sea, que los exones se combinan de diferente manera
y por lo tanto dan como resultado diversas variaciones de
proteínas4,5. Esto significa que el número
y la variedad de proteínas que tendrá el organismo no
dependen solamente del número de genes en el genoma, sino de
la manera en que se usan estos genes.






Otra pregunta importante que suscitaron los resultados del PGH fue
la siguiente: si sólo del 1 al 2% de las bases que existen
en el genoma humano codifican para proteínas,
¿qué es entonces el resto? Una parte equivalente de
la porción no codificante del genoma contiene probablemente
la mayor parte de la información reguladora que controla la
expresión de los genes, como es el caso de los llamados
promotores, que son regiones que se encuentran antecediendo el
inicio del gen. Otra parte del genoma está constituida por
muchos otros elementos que funcionan determinando la
dinámica de los cromosomas, como es el caso de los
centrómeros y los telómeros, y otra gran parte
está formada por secuencias altamente repetitivas en el ADN
de cuya función poco se sabe.






¿Por qué hay en el genoma humano tantas secuencias
repetitivas que los genomas de invertebrados no presentan? Muchas
secuencias parecen haberse originado como resultado del movimiento
de elementos genéticos llamados transposones, que son
segmentos de ADN que pueden moverse de una posición a otra
en el genoma. De esta forma, se ha planteado que muchos de los
cambios que aparecen en la evolución de vertebrados pudieron
haberse originado a partir de elementos transposones que saltaron a
regiones reguladoras y modificaron así el patrón de
expresión de los genes.





Es
importante señalar que la secuenciación de los
genomas es una herramienta que permite reconstruir la historia de
cientos de millones de años de evolución marcados por
mutaciones, procesos de intercambio y rearreglo de secuencias que
han contribuido a la formación de nuevas especies o que han
dado origen a nuevos genes. Armar estos rompecabezas y poner las
piezas en su lugar constituye un gran desafío, ya que aun en
las secuencias que no codifican para genes y que se han considerado
"basura" en cada cromosoma descansan pistas sobre nuestra historia.
Así, por ejemplo, se han derivado aspectos muy interesantes
de la secuenciación completa del cromosoma Y, determinante
del sexo, que ha suscitado gran interés en genetistas y
biólogos estudiosos de la evolución y que a
continuación se reseña a grandes
rasgos11.




El cromosoma Y





Los
2 cromosomas humanos de sexo, X e Y, se originaron hace varios
cientos de millones de años del mismo autosoma ancestral,
pero divergieron en secuencias durante la evolución, lo que
ha hecho que actualmente sólo en cada región terminal
del cromosoma Y todavía existan regiones idénticas al
cromosoma X que permiten la recombinación en estas regiones
entre ambos cromosomas. Sin embargo, más del 95% del moderno
cromosoma Y tiene regiones específicas que no tienen
equivalentes con los que recombinarse en otro cromosoma durante la
producción del esperma y son un raro ejemplo de persistencia
en ausencia de recombinación sexual. Estas regiones
contienen genes que codifican específicamente para
proteínas testiculares, además de secuencias
altamente repetitivas que, probablemente porque no se comprenden,
se han considerado como "basura" y no funcionales. Con la
secuenciación completa de estas regiones se ha encontrado
que algunas de éstas son secuencias palindrómicas
(como la frase "Anita lava la tina"), es decir, que se leen igual
de izquierda a derecha, o a la inversa, en ambas hebras de la doble
hélice del ADN, y se ha hipotetizado que la
recombinación X-Y se ha sustituido por una
recombinación entre los brazos donde se encuentran las
regiones palindrómicas en el cromosoma12. En este
contexto el cromosoma Y revela un alto poder de
autopreservación y ha utilizado estrategias evolutivas para
sobrevivir en ausencia de recombinación con otro cromosoma
homólogo.




Genómica y salud






Probablemente una de las expectativas más grandes que ha
generado la secuenciación del genoma humano ha sido la
esperanza de que este conocimiento beneficie al ser humano a
través de su aplicación médica. La
comprensión del papel que desempeñan factores
genéticos en la salud humana y en la enfermedad
permitirá adoptar un mejor enfoque en la prevención,
diagnóstico y tratamiento de los procesos
patológicos. Se piensa que la ciencia genómica pronto
podrá revelar los misterios de factores hereditarios
asociados a enfermedades del corazón, cáncer,
diabetes, esquizofrenia y muchos otros procesos
crónico-degenerativos, y proveerá de un mejor
entendimiento de los factores genéticos que influyen en la
susceptibilidad y/o respuesta a varias enfermedades infecciosas. La
genómica encierra la promesa del desarrollo de una medicina
individualizada y el manejo de ésta para cada perfil
genético.





Uno
de los desafíos en el análisis de la influencia de la
genética en el desarrollo de ciertas enfermedades pasa por
conocer si el responsable de una determinada enfermedad es un solo
gen o la interacciónes de varios de ellos, y además
entender cómo influye el ambiente en la expresión de
tales interacciones.





Son
relativamente pocas las enfermedades conocidas en las que se asocia
la mutación en un solo gen con la enfermedad, y entre ellas
están la anemia de células falsiformes y la fibrosis
quística. Por ejemplo, en el caso de la fibrosis
quística se han caracterizado más de 900 mutaciones
diferentes que afectan la función de la proteína para
la que codifica. En las células normales, la proteína
para la que codifica este gen actúa como un canal que
permite a las células liberar cloro y otros iones. En
personas con fibrosis quística esta proteína tiene la
secuencia mutada, la proteína es defectuosa y las
células no liberan cloro, lo que provoca un desequilibrio de
sales que se refleja, entre otros efectos, en la producción
de una mucosidad espesa que obstruye las vías aéreas
y conduce a infecciones13.





Sin
embargo, la mayoría de las enfermedades humanas y las
respuestas variables que los individuos presentan a los agentes
farmacológicos tienen un origen más complejo que
comprende la interrelación entre múltiples factores
genéticos, como son los genes y sus productos, las
proteínas, y factores no genéticos, como es la
influencia del ambiente.





A
pesar de que todos los individuos comparten secuencias
genómicas que son iguales en un 99,9%, cada persona tiene un
genoma único. Es el 0,1% restante el responsable de la
diversidad genética entre los individuos. Muchas diferencias
se deben a sustituciones de un solo par de bases en un gen. Los SNP
(sigla de single nucleotyde polymorphysms) son polimorfismos
de un gen que ocurren por variaciones en una letra
(nucleótido) de la secuencia del ADN, por ejemplo, "CTA" por
"CCA". Los SNP contribuyen a las diferencias entre los individuos.
La mayoría de estos polimorfismos no tiene ningún
efecto, otros causan ligeras diferencias en algunas
características irrelevantes (para la salud), como la
apariencia, mientras que otros pueden incrementar o disminuir el
riesgo para desarrollar ciertas enfermedades.





En
el síndrome de la inmunodeficiencia adquirida, hoy sabemos
que no todos los individuos expuestos al virus de la
inmunodeficiencia humana tipo 1 se infectan, y que entre los
individuos que se infectan el período de reconversión
a sida es altamente variable. Algunos pacientes pueden desarrollar
la enfermedad en 3 años, mientras que otros permanecen
asintomáticos durante más de 15 años. Las
razones para estas diferencias no se conocen por completo, pero
recientemente se ha encontrado que factores genéticos
desempeñan un papel muy importante en la transmisión
del virus y en la progresión de la enfermedad. El virus de
la inmunodeficiencia human necesita 2 correceptores en la
superficie de la célula del huésped para que se una
de manera eficiente y posteriormente la infecte. El primero es el
CD4, el receptor clave de los linfocitos T facilitadores, y el
segundo está constituido por alguno de los miembros de la
familia de los receptores de quimiocinas; particularmente el CCR5
es uno de los principales correceptores usados por el virus para
penetrar en macrófagos y linfocitos T, y de esta manera el
CCR5 desempeña un papel crítico en la patogenia del
sida. En este contexto, diversos estudios han demostrado que el
alelo polimórfico CCR5-Delta32 (que presenta una
deleción de 32 pares de bases) tiene un fuerte efecto
protector sobre la progresión de la infeccion por el virus
de la inmunodeficiencia humana14.






Probablemente se producirán hallazgos similares en otras
enfermedades y así, en el futuro, sabremos por qué no
todos los fumadores desarrollan enfermedad pulmonar obstructiva
crónica o cáncer pulmonar, por qué no todos
los sujetos expuestos a antígenos aviarios desarrollan
neumonitis por hipersensibilidad, etc.





Ya
se ha empezado a establecer un catálogo de las variantes
comunes de la población humana, que incluye SNP,
pequeñas deleciones e inserciones en el ADN codificante y
otras diferencias estructurales; parte de este catálogo
está disponible al público15.





Por
otro lado, es importante señalar que el conjunto de SNP
cercanos en un mismo cromosoma se heredan en bloques. A este
patrón de SNP en un bloque se le conoce como haplotipo y
algunos SNP pueden utilizarse como marcadores para identificar los
haplotipos en un bloque.





La
elucidación del genoma humano completo ha generado la idea
de un nuevo proyecto para desarrollar un mapa de haplotipos del
genoma humano llamado HapMap16. El HapMap es un mapa de
estos bloques de haplotipos, y los SNP específicos que
identifican a estos haplotipos se llaman SNP marcadores
(tags). El Proyecto Internacional HapMap se formó en
2002 y será fundamental para examinar el genoma en
relación con los fenotipos, así como una herramienta
que permitirá a los investigadores encontrar genes y
variaciones genéticas que afectan la salud y la
enfermedad.






Además de su uso para analizar las asociaciones
genéticas con la enfermedad, el HapMap será un
recurso poderoso para estudiar los factores genéticos que
contribuyen a la variación individual en la respuesta a
factores ambientales, a la diferente susceptibilidad a infecciones
y a la efectividad de la respuesta, así como a las
reacciones adversas a fármacos y vacunas. Usando sólo
los SNP marcadores los investigadores serán capaces de
encontrar regiones en los cromosomas que tienen diferentes
distribuciones de haplotipos en 2 grupos de personas, aquellos que,
por ejemplo, padecen una enfermedad y aquellos que no la tienen.
Esto además podrá permitir el desarrollo de pruebas
que predigan qué medicamentos o vacunas podrían ser
más efectivos en individuos con genotipos particulares para
los genes que afectan el metabolismo de esos
fármacos.




Análisis funcional del genoma





La
secuenciación completa del genoma de un organismo es
sólo el inicio para entender su biología.
Todavía falta identificar todos los genes y conocer la
función de los productos expresados por esos genes, o sea,
los ARN funcionales y las proteínas. La genómica
funcional se basa en la premisa del dogma central de la
genética molecular que señala que las secuencias del
ADN se usan como templados para la síntesis de ARN y ese ARN
se usa subsecuentemente como templado para la síntesis de
proteínas17. Además, todavía queda
por analizar y entender las regiones reguladoras no codificantes y
otros elementos funcionales de los genomas humano y de otros
organismos. A tal fin se ha generado el proyecto llamado ENCODE
(ENCyclopedia Of DNA Elements), que persigue la
identificación y localización precisa de todos los
genes que codifican para proteínas y no proteínas, la
identificación de otros elementos funcionales codificados
por las secuencias de DNA, tales como promotores y otras secuencias
transcripcionales reguladoras, además de determinantes de la
estructura y función de cromosomas, tales como
orígenes de replicación. Se pretende tener una
enciclopedia comprensiva de estos aspectos para entender mejor la
biología humana, predecir riesgos potenciales y estimular el
desarrollo de nuevas terapias para prevenir y tratar las
enfermedades.





Por
lo tanto, se ha señalado que la base para entender el genoma
de un mamífero es caracterizar la parte que se transcribe, o
sea, el transcriptoma, así como conocer qué
proteínas codifica, lo que se ha denominado el
proteoma.





En
este contexto, se han desarrollado muchas tecnologías para
estudiar la genómica funcional y entre ellas destaca la que
se conoce como microconjuntos de cADN (microarrays) o chip
de ADN, que se utilizada ampliamente y responde a la necesidad de
explorar los perfiles de expresión de miles de genes
simultáneamente18,19.






Esta tecnología se ha aplicado para tratar de comprender
mecanismos moleculares de varias enfermedades como, por ejemplo, la
fibrosis pulmonar. La fibrosis pulmonar idiopática pertenece
a las llamadas neumonías intersticiales idiopáticas y
se caracteriza por una relativamente rápida
destrucción del parénquima pulmonar y, en
consecuencia, aproximadamente el 50% de los enfermos muere en los
primeros 3 años20. En un estudio reciente se
analizaron muestras de biopsias pulmonares de pacientes con
fibrosis pulmonar idiopática y pulmones normales usando esta
técnica de microconjuntos de
oligonucleótidos21. Se demostró que el
patrón de genes distingue claramente los pulmones normales
de los fibróticos y que muchos de los genes que estaban
significativamente aumentados en los pulmones fibróticos
codificaban para proteínas asociadas a la matriz
extracelular y para las enzimas responsables de su recambio. Este
estudio, al igual que otros sobre diversos procesos
patológicos, ilustra el poder del análisis global de
la expresión de genes para tratar de identificar caminos
moleculares implicados en enfermedades22.





La
identificación de distintos grupos de genes involucrados en
los procesos patogénicos de las enfermedades humanas
permitirá además descubrir nuevos blancos moleculares
para intervenir en su eventual tratamiento.





Por
ejemplo, recientemente hemos encontrado en la neumonitis por
hipersensibilidad, una enfermedad pulmonar inflamatoria
caracterizada por una alveolitis linfocítica, la
expresión exagerada de una quimiocina derivada de
células dendríticas llamada CCL18. Esta quimiocina es
un fuerte atrayente de linfocitos T, y al menos teóricamente
su bloqueo terapéutico podría disminuir la
infiltración de linfocitos que caracteriza a esta
enfermedad23.






Otras tecnologías genómicas incluyen la
toxicogenómica, que se dedica al estudio de las bases
genéticas de la respuesta de un individuo a factores del
ambiente tales como fármacos o contaminantes, y la
farmacogenómica, que contempla el diseño de
medicamentos específicos dirigidos a caminos
metabólicos precisos y diseñados para aspectos
patogénicos específicos. En términos
generales, las ciencias genómicas se han definido como
aquellas en las que se estudian los genes, sus productos y sus
interacciones.




Bioética





Uno
de los objetivos del PGH desde sus inicios fue la creación
de un programa que analizara sus implicaciones éticas,
legales y sociales (Etical, Legal and Social Implications, ELSI).
En este contexto, la UNESCO creó el Comité
Internacional de Bioética y en 1997 publicó una
declaración que señala: "Reconociendo que la
investigación sobre el genoma humano y sus aplicaciones abre
amplias perspectivas para la salud de los individuos y de la
humanidad, pero subrayando que dicha investigación debe
respetar plenamente la dignidad, la libertad y los derechos
humanos, así como prohibir toda forma de
discriminación basada en características
genéticas, proclama los siguientes principios y adopta la
presente declaración...".





Los
capítulos de dicha declaración24 abarcan
los siguientes temas: a) dignidad humana y genoma humano;
b) derechos de los individuos; c)
investigación sobre el genoma humano; d) condiciones
para las actividades científicas; e) solidaridad y
cooperación internacional, y f) promoción e
implementación de la declaración. El artículo
1 de esta declaración universal sobre el genoma humano y los
derechos humanos señala: "El genoma humano sustenta la
unidad fundamental de todos los miembros de la familia humana,
así como el reconocimiento de su dignidad y diversidad
inherente. En un sentido simbólico es la herencia de la
humanidad".





Las
aplicaciones médicas del conocimiento generado por la
genética deben respetar los principios generales de la
ética médica: a) la beneficiencia, entendida
como hacer el bien a los individuos y a las familias; b) la
no maleficencia (no hacer daño); c) el respeto a la
autonomía, esto es, ofrecer autonomía de
decisión después de proporcionar la
información, y d) la justicia individual y
social.





La
información genética queda reservada al individuo y
exige por parte de las instituciones y de las autoridades el deber
de no intromisión sin su previo consentimiento. Sin embargo,
existen algunas razones relevantes que podrían justificar la
intervención del Estado, como serían, por ejemplo,
las relacionadas con la salud pública, o bien por solicitud
fundada de una autoridad en investigación
judicial.






Cómo establecer los límites entre lo permitido y lo
prohibido, o entre la privacidad y responsabilidad frente a
terceros, o aspectos como la privacidad y justicia en el uso de la
interpretación genética, la no discriminación,
discernir entre las cosas que individualmente preferimos no saber y
lo que familiar o socialmente estamos comprometidos a mostrar, son
temas de discusión y análisis que los comités
éticos correspondientes en los diferentes países
deberán debatir y de los que deberán informar a los
correspondientes legisladores.






Íntimamente relacionado con estos aspectos éticos
está el problema de la privatización de los
conocimientos y la emisión de patentes. Por ejemplo, apenas
se hubo terminado de leer el último nucleótido en el
código genético del Coronavirus responsable del
síndrome respiratorio agudo grave cuando ya había
comenzado la carrera para pelear por los derechos intelectuales
sobre la secuencia. En manos privadas, una patente sobre la
secuencia viral podría retrasar o encarecer el desarrollo de
pruebas diagnósticas y el tratamiento de una determinada
enfermedad. Esto ha generado preocupación entre
investigadores biomédicos, que temen que patentes amplias
sobre secuencias genéticas afecten el desarrollo de la
investigación en universidades e instituciones
públicas y perjudiquen las estrategias futuras de salud
pública. Por ejemplo, en el caso de la prueba predictiva del
cáncer de mama de los genes BRCA1 y BRCA2, el
Instituto Curie de París ha estado luchando por el derecho
de continuar analizando estos genes a una tercera parte del precio
que cobra la compañía genómica Myriad Genomics
(UTA), que ganó una patente europea sobre estos genes en
2001.




Perspectivas de futuro





La
biología molecular ha prometido implícitamente
transformar la medicina a través de la comprensión
íntima de los mecanismos de la vida. En la medida que los
procesos moleculares de las enfermedades se aclaren, seremos
capaces de prevenirlas en muchos casos o de diseñar una cura
adecuada en otros y de individualizar los tratamientos para ellas.
Las pruebas genéticas podrán ser capaces de predecir
la susceptibilidad individual a la enfermedad, y el
diagnóstico de muchos procesos patológicos
será mucho más detallado y específico que
ahora. Se diseñarán nuevos fármacos derivados
de un entendimiento molecular de las enfermedades comunes como la
diabetes o la hipertensión arterial sistémica, y
éstas podrán tratarse enfocando blancos moleculares
específicos. En enfermedades como el cáncer, por
ejemplo, los fármacos podrán adaptarse a la respuesta
específica del paciente y, dentro de décadas, muchas
enfermedades potenciales podrán curarse a nivel molecular
antes de que se manifiesten.






Probablemente todos estos cambios no se producirán en un
futuro inmediato. Se tardará mucho tiempo en entender el
genoma humano, el libro de nuestra especie, que contiene 23
capítulos llamados cromosomas, cada uno de los cuales
contiene miles de historias llamadas genes, las cuales tienen
párrafos llamados exones, interrumpidos por mensajes
todavía sin sentido llamados intrones; a su vez, los
párrafos contienen palabras llamadas codones, escritas en
letras llamadas bases.





Es
indudable que el acceso a la secuencia del genoma modificará
progresivamente y cada vez con mayor fuerza la práctica de
la medicina en las próximas décadas, y en este
contexto es imprescindible que se incorporen desde ahora estos
conocimientos y tecnologías a la educación
pública y profesional; esto es una prioridad y hay que
empezar hoy.






Prometeo robó el fuego a los dioses para el beneficio del
ser humano; de nosotros depende que este nuevo conocimento
"prometeico" arroje luz sobre muchos de los misterios de la
biología.







Correspondencia: A. Pardo.

Facultad de Ciencias. Universidad Nacional Autónoma de
México.

Ciudad Universitaria, s/n. 04510 Del Coyoacán. México
DF. México.

Correo electrónico:
aps@hp.fciencias.unam





Recibido: 26-8-2003; aceptado para su publicación:
9-9-2003.









Bibliografía


1.Watson JD, Crick FHC. Molecular structure of nucleic acids. Nature 1953;171:737-8.
Medline
2.Reddy
VB, Thimmappaya B, Dhar R, Subramanian KN, Zain BS, Pan J, et al. The
genome of simian virus 40. Science 1978;200: 494-502.
Medline
3.Watson JD. The Human Genome Project: past, present, and future. Science 1990;248:44-9.
Medline
4.The
International Human Genome Sequencing Consortium. Initial sequencing
and analysis of the human genome. Nature 2001;409: 860-921.
Medline
5.Venter JC, Adams MD, Myers EW, Li PW Mural RJ, Sutton GG, et al. The sequence of the human genome. Science 2001;291: 1304-51.
Medline
6.Coolins
FS, Green ED, Guttmacher AE, Guter MS. A vision for the future of
genomics research. A blueprint for the genomic era. Nature
2003;422:835-47.
Medline
7.National
Center for Biotechnology Information (NCBI). Human genome sequencing
Disponible en: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/seq/
8.Adams
MD, Celniker SE, Holt RA, Evans CA, Gocayne JD, Amanatides PG, et al.
The genome sequence of Drosophila melanogaster. Science
2000;287:2185-95.
Medline
9.Genome
sequence of the nematode C. elegans: a platform for investigating
biology. The C. elegans Sequencing Consortium. Science 1998;282:2012-8.
Medline
10.Tabata
S, Kaneko T, Nakamura Y, Kotani H, Kato T, Asamizu E, et al. Sequence
and analysis of chromosome 5 of the plant Arabidopsis thaliana. Nature
2000;408: 823-6.
Medline
11.Skaletsky
H, Kuroda-Kawaguchi T, Minx PJ, Cordum HS, Hillier L, Brown LG, et al.
The male-specific region of the human Y chromosome is a mosaic of
discrete sequence classes. Nature 2003; 423:825-37.
Medline
12.Rozen
S, Skaletsky H, Marszalek JD, Minx PJ, Cordum HS, Waterston RH, et al.
Abundant gene conversion between arms of palindromes in human and ape Y
chromosomes. Nature 2003;423:873-6.
Medline
13.Riordan
JR, Rommens JM, Kerem B, Alon N, Rozmahel R, Grzelczak Z, et al.
Identification of the cystic fibrosis gene: cloning and characterization
of complementary DNA. Science 1989;245: 1066-73.
Medline
14.Ioannidis
JP, Rosenberg PS, Goedert JJ, Ashton LJ, Benfield TL, Buchbinder SP, et
al. International meta-analysis of HIV host genetics. Effects of
CCR5-Delta32, CCR2-64I, and SDF-1 3'A alleles on HIV-1 disease
progression: an international meta-analysis of individual-patient data.
Ann Intern Med 2001;135:782-95.
Medline
15.NCBI. Single nucleotide polymorphism. Disponible en: http://www. ncbi.nlm.nih.gov/SNP
16.Disponible en: http://genome.gov/Pages/Research/HapMap.
17.National Human Genome Research Institute. Crick F. Central dogma of molecular biology. Nature 1970;227:561-3.
Medline
18.Petricoin
EF II.I, Hackett JL, Lesko LJ, Puri RK, Gutman SI, Chumakov K, et al.
Medical applications of microarray technologies: a regulatory science
perspective. Nat Genet 2002;32(Suppl):474-9.
Medline
19.Busquets X, Agustí AGN. Chip genético (ADN array): el futuro ya está aquí. Arch Bronconeumol 2001;37:394-6.
Medline
20.Selman M. Clasificación actual de las neumonías intersticiales idiopáticas [editorial]. Arch Bronconeumol 2000;36:543-4.
Medline
21.Zuo
F, Kaminski N, Eugui E, Allard J, Yakhini Z, Ben-Dor A, et al. Gene
expression analysis reveals matrilysin as a key regulator of pulmonary
fibrosis in mice and humans. Proc Natl Acad Sci USA 2002;99:6292-7.
Medline
22.Zuo
F, Kaminski N, Eugui E, Allard J, Yakhini Z, Ben-Dor A, et al. Gene
expression analysis reveals matrilysin as a key regulator of pulmonary
fibrosis in mice and humans. Proc Natl Acad Sci USA 2002;99:6292-7.
Medline
23.Sheppard
D. Uses of expression microarrays in studies of pulmonary fibrosis,
asthma, acute lung injury, and emphysema. Chest 2002;121(3
Suppl):21S-5S.
Medline
24.Pardo
A, Smith KM, Abrams J, Coffman R, Bustos M, McClanahan TK, et al.
CCL18/DC-CK-1/PARC up-regulation in hypersensitivity pneumonitis. J
Leukoc Biol 2001;70:610-6.
Medline
25.UNESCO. Universal Declaration of the Human Genome and Human Rights. Disponible en: http://www.unesco.org/human_rights/hrbc.htm

















No hay comentarios:

Publicar un comentario