Los científicos terminaron de mapear todo el genoma humano, unos 20 años después de que se completara la mayor parte del mapa. En una nueva investigación de esta semana, un equipo informa que han logrado una secuencia del genoma sin espacios, que representa el 8% de la información genética que no se conocía anteriormente. Los datos que faltan pueden proporcionar más información sobre el viaje evolutivo de los humanos, así como sobre nuestra susceptibilidad a las enfermedades.
En 2003, una gran coalición de científicos del Proyecto Genoma Humano dio a conocer los frutos de su trabajo: una interpretación casi completa de nuestro código genético. Incluso en aquel entonces, sin embargo, se sabía que no habían conseguido todo. Debido a las limitaciones en ese momento, se habían centrado en traducir y reconstruir el ADN de las regiones de eucromatina del genoma, los fragmentos de ADN, ARN y proteínas que están menos compactados y, a menudo, están activos en nuestras células. Esto todavía equivalía a mapear el 92% del genoma, pero significaba que el ADN en nuestras regiones de heterocromatina no se descubriría durante algún tiempo.
Se ha hecho referencia a la heterocromatina como la materia oscura de nuestra estructura genética. Sus fragmentos de material genético están densamente empaquetados y llenos de secuencias repetidas de ADN, lo que ha hecho que sea más difícil traducirlo y reconstruirlo en algo legible. Pero a lo largo de los años, los avances en la secuenciación genética y algunos golpes de suerte han permitido a los científicos acercarse a descifrar estas brechas. Eso eventualmente llevó a los investigadores del consorcio Telómero a Telómero (T2T) a comprometerse a mapear completamente el genoma. Uno de estos descansos implicó encontrar una línea celular derivada de aquellos con una condición rara que dejó sus células con dos copias idénticas del genoma de su padre, a diferencia de ambos padres como de costumbre (la mezcla de dos genomas puede dificultar la traducción).
Incluso con las máquinas ahora capaces de secuenciar el ADN más rápido que nunca con una precisión casi perfecta, el esfuerzo aún requería la traducción manual de los bits más complejos. Pero para 2020, el gran equipo de científicos había publicado investigaciones sobre los primeros cromosomas que habían mapeado. Para mayo de 2021, se sintieron lo suficientemente seguros como para publicar una versión preliminar de su trabajo en todo el genoma. Y en un nuevo artículo publicado el jueves en la revista Science, finalmente se dio a conocer su trabajo completo revisado por pares.
Según el autor del estudio, Evan Eichler, investigador de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington y copresidente del consorcio T2T, los hallazgos deberían proporcionar nuevos conocimientos valiosos sobre muchos aspectos diferentes de nuestra biología e historia. Con el tiempo, agregó, lo que aprendamos de esto muy bien podría revolucionar nuestro pensamiento actual sobre las variaciones inherentes a nuestros genes y cómo han afectado nuestro viaje evolutivo, junto con los problemas de salud que pueden surgir de las mutaciones.
Aunque los fragmentos repetidos de ADN que se encuentran en nuestra heterocromatina alguna vez se consideraron poco más que basura, ahora sabemos que cumplen un papel vital. En humanos y otros mamíferos, por ejemplo, se cree que este ADN ayuda a estructurar el genoma como un todo, lo que incluye silenciar otros genes que podrían ser dañinos. El ADN de heterocromatina también se encuentra abundantemente en nuestros centrómeros, estructuras en nuestros cromosomas que ayudan a garantizar que los cromosomas terminen donde pertenecen cuando las células se dividen.
“Estamos obteniendo información completa para el equivalente de un cromosoma completo”, dijo Eichler a Gizmodo en un correo electrónico. “Estos incluyen regiones importantes para la segregación de cromosomas (centrómeros), genes importantes para la producción de proteínas (genes de ADNr) y genes duplicados importantes para hacernos humanos (es decir, la construcción de un cerebro más grande), para la inmunidad y la desintoxicación de drogas, entre otros”.
Y al simplemente tener un mapa de referencia completo disponible, dicen los autores, podemos encontrar y rastrear mejor las variaciones en nuestro ADN que podrían decirnos algo sobre las condiciones de salud influenciadas genéticamente, trabajo que el equipo ya está haciendo.
“El genoma humano completo está haciendo accesible por primera vez cientos de genes y partes de genes que sabemos que son importantes para la salud humana pero que eran difíciles de secuenciar y analizar”, dijo Eicher. “Como tal, tendremos más poder para hacer asociaciones genéticas con enfermedades y, por lo tanto, hacer nuevos descubrimientos”.
Sin embargo, los esfuerzos de mapeo del equipo aún no han terminado. Luego planean secuenciar el genoma de los cromosomas que se mezclan con los genes de ambos padres, como es típico. Y eventualmente, les gustaría secuenciar los genes de personas de todo el mundo, con la esperanza de comprender mejor la variación completa de nuestra genética.
“Comenzaremos con docenas y luego cientos y finalmente tendremos miles, por lo que representaremos mejor la diversidad de los genomas humanos”, dijo Richler.