Nuevo método para buscar genes útiles

Hay una nueva voz que se está introduciendo en el vocabulario del estudio de la genética humana: el snip (acrónimo en inglés de polimorfismos de un único nucleótido). Los snips, o variaciones del ADN que hacen que cada individuo sea único, son los determinantes genéticos de la salud y la enfermedad. Estos snips por fin se están volviendo fácilmente accesibles gracias a las máquinas que rápidamente descodifican el ADN, es decir, la cadena química que incorpora las instrucciones genéticas.Los snips prometen ofrecer dos tesoros informativos, uno pasado y otro presente. Ayudarán a los especialistas en genética de población a reconstruir el volumen de las primeras migraciones humanas que poblaron el planeta y el momento en que se produjeron. Además, deberían hacer posible que los especialistas en genética médica rastreen esos esquivos vínculos entre los genes y la enfermedad, especialmente en aquellas enfermedades comunes que muchos genes contribuyen a generar. Con la utilización de los snips, las empresas farmacéuticas esperan adecuar de modo más preciso los medicamentos a la configuración genética específica de cada individuo.

La búsqueda de los snips es un complemento primordial del Proyecto Genoma Humano, que es un intento de descodificar o secuenciar los tres mil millones de letras del ADN humano en un plazo de cinco a siete años. El proyecto Genoma Humano ignora en gran medida las variaciones del ADN que hacen que cada persona sea única. Los especialistas en genética médica se interesan por ellas porque en ellas se encuentra la respuesta de por qué una persona puede sucumbir ante una enfermedad y otra en cambio puede resistirla.

Variedad limitada

Puede que parezca imposible detectar el número de variaciones porque en principio cada letra del genoma puede modificarse, ya sea por deterioro, por un golpe aislado de radiación o incluso por un error de copia. Pero lo cierto es que la variación es mucho más limitada, y los cambios generalmente se encuentran únicamente en determinadas secciones del ADN.La razón es que la especie humana, medida por patrones evolutivos, es muy joven -tiene sólo unos 100.000 años- y en aquel momento la población sufrió un estrangulamiento de unos 10.000 individuos.

"El simple parpadeo desde que salimos de África no ha sido suficiente tiempo como para fabricar muchas variaciones comunes", dice Eric S.Lander, biólogo del Whitehead Institute de Boston y principal promotor de un snip chip extraordinario, que quizá pueda identificar las variaciones genéticas del individuo. . La mayor parte de las variaciones médicamente interesantes en el ADN se presentan en forma de un solo cambio en un nucleótido, es decir, las unidades químicas que componen la cadena del ADN. Los cambios que se encuentran más comúnmente, es decir, que se encuentran al menos en un 1% de la población, se conocen por las siglas en inglés de polimorfismos de un sólo nucleótido (SNP, pronunciado snips).

Estos snips pueden tener efectos dramáticos. Un tipo de anemia está causada por el cambio de una adenina (A) por una timina (T) en uno de los genes que gobierna la producción de la hemoglobina de los glóbulos rojos.Las otras dos bases son la citosina (C) y la guanina (G). Estas cuatro bases químicas o nucleótidos componen el alfabeto del ADN. Tres formas distintas de deletrear el gen conocido como apolipoproteina E son responsables en gran medida del riesgo de la enfermedad de Alzheimer.

Los snips aparecen aproximadamente en uno de los 500 eslabones existentes en la cadena del ADN. Como únicamente un 3% del genoma parece estar activo en el cuerpo (generalmente el uso del resto se desconoce) existen únicamente unos 200.000 snips en los genes que repercuten en el funcionamiento de las células del cuerpo. Los biólogos que buscan los snips a la par que descodifican el genoma humano se orientan en dos direcciones principales. Una de ellas es el esfuerzo por medir cómo se distribuye la variación genética por el globo, la información que ayudará a seguirle la pista a las migraciones humanas de la prehistoria.

Diversidad humana

El Proyecto de Diversidad del Genoma Humano, dirigido por Luca Cavalli-Sforza de la universidad de Stanford, pretende recoger ADN de al menos 100 poblaciones de cada continente. Sin embargo, el proyecto se ha visto detenido por opiniones que ponen como objeción que se explotaría a las personas que donaran muestras. En un análisis reciente, un grupo de especialistas convocado por la Academia Nacional de Ciencias aprobó los objetivos del proyecto, pero también dijeron que había que esforzarse más en abordar los problemas éticos.Otro de los usos principales de los snips es en la investigación de las variaciones genéticas que influyen en la salud y en las enfermedades. Ha sido bastante sencillo rastrear las enfermedades causadas por defectos de un único gen, porque se heredan en los modelos sencillos que describió por primera vez Gregor Mendel, fundador de la genética, en el siglo XIX. Pero estas enfermedades mendelianas suelen ser bastante raras. Se cree que las enfermedades más comunes, como las afecciones coronarias y la esquizofrenia, están causadas por versiones defectuosas de muchos genes que actúan en concierto. Como cada gen hace únicamente una contribución menor a la enfermedad, los especialistas en genética tienen dificultades a la hora de comprobar sus efectos, incluso cuando cuentan con grandes historiales familiares.

El método actual de dibujar el mapa del genoma humano depende de la misma clase de marcador que se utiliza en la técnica forense de las huellas dactilares del ADN. Pero estos marcadores, que consisten en trozos repetitivos de ADN que se repiten un número variable de veces en distintos individuos, resultan técnicamente difíciles para trabajar. Hasta el momento, los intentos por averiguar las raíces genéticas de las enfermedades de múltiples genes han tenido poco éxito.

Múltiples genes

Por consiguiente, despertó mucho interés un cálculo reciente que afirmaba que las enfermedades de múltiples genes se podían abordar con el método del snip. Sus autores, Neil Risch de la universidad de Stanford y Kathleen Merikangas de la universidad de Yale, explicaban que un sencillo estudio asociativo (comparando personas que tuvieran y que no tuvieran una determinada enfermedad) ayudaría a destacar los genes que contribuyen si se pudieran identificar suficientes snips en la cadena de ADN, de forma que uno probablemente estuviera dentro de los genes causantes o cerca de ellos.Citando el trabajo de Risch-Merikangas, Francis S. Collins, director del proyecto de genoma humano de los Institutos Nacionales de la Salud de EE UU convenció a los directores de otros departamentos de que se unieran en la financiación de una gran caza de snips, basada en la premisa de que los factores genéticos contribuyen prácticamente a todas las enfermedades humanas. La caza empezó el pasado enero con un coste de 10 millones de dólares anuales, y con el objetivo de localizar al menos 100.000 snips esparcidos por el genoma, que según Collins, es el número necesario para identificar la mayoría de los genes de interés.