La secuenciación del genoma marca una década prodigiosa para la ciencia

Blastocisto. De cielo y tierra (Phaidon)

Revolución en el mundo científico en estos últimos diez años. Los hitos científicos y tecnológicos han marcado el paso de buena parte de la creación de una década que ha cruzado la frontera de dos siglos. Los laboratorios han luchado por conocer lo más profundo del ser humano a través de su genoma, la paleontología ha dado claves fundamentales de la evolución con hallazgos como los de Atapuerca, la vida y el conocimiento fuera de nuestro planeta han protagonizado descubrimientos como los indicios de agua en Marte y la Estación Espacial Internacional y el LHC de Ginebra han convertido a la comunidad científica en un referente de colaboración. En casa, el regreso de nombres como Valentín Fuster o Joan Massagué y la apertura de grandes centros de investigación han dejado la puerta abierta a un futuro de excelencia.

Me gustaría comenzar esta descripción de la última década de la biología y genética molecular acotándola. Por un lado, el nuevo milenio arrancó con la publicación del borrador de la secuencia del genoma humano; más de 3.000 millones de letras que representan el código de la vida. En el extremo temporal opuesto, un titular periodístico: el nacimiento del sevillano Javier Mariscal, niño seleccionado genéticamente por diagnostico preimplantacional para poder tratar a su hermano enfermo. Entre ambos hitos, 2004 fue testigo de una triste coincidencia: la muerte, a los 88 años y con pocos meses de diferencia, de Francis Crick y Maurice Wilkins, codescubridores, junto a James Watson, de la estructura del ADN a comienzos de los 50.

Proyecto Genoma
Cuando a mediados de los 80 se decidió, en los laboratorios del Cold Spring Harbor en Estados Unidos, arrancar el faraónico proyecto de secuenciar el genoma humano, las estimaciones de los científicos nos otorgaban la nada despreciable cantidad de unos 100.000 genes. Sin embargo, y tras la secuenciación del pequeño cromosoma 22 en 1999, se empezó a sospechar que dicha cifra no pasaría de los 25.000. La presentación del borrador del genoma, entre 2000 y 2001, supuso la gloria de dos organizaciones: por un lado, un Consorcio Internacional con más de 500 ordenadores funcionando día y noche; por otra parte, la Empresa Privada Celera, con John Craig Venter al frente. Este polémico investigador ha presentado recientemente en Science la síntesis química completa, ensamblaje y clonación del genoma del ser vivo autónomo secuenciado más simple, Mycoplasma genitalium, parásito bacteriano del tracto respiratorio y genital.Con la publicación del borrador del genoma humano se demostró que la diferencia entre individuos, del origen que sea, es sólo de un 0.1%; porcentaje que podría explicar, no obstante, la susceptibilidad diferencial a ciertas enfermedades según la etnia.

Secuenciación de seres vivos
Un importante número de seres vivos han sido secuenciados en los últimos años: las bacterias Escherichia coli o Propionibacterium acnes; el gusano Caenorhabditis elegans; la mosca Drosophila melanogaster, u organismos superiores como el gallo rojo, ratón, rata o chimpancé (además de otros tantos vegetales) son algunos ejemplos significativos. De hecho, y tras la comparación del ADN, la revista Genome Research señalaba, en 2004, a la especie del Cretácico Eomaia scansoria como posible antecesora de los mamíferos actuales.

Expresión génica
También en 2004 se evidenció el poder regulatorio del espacio existente entre los genes, parte del cual se había definido como ADN basura. En estas regiones se descubrieron secuencias de unos 500 nucleótidos que podían controlar el funcionamiento de diversos factores de transcripción. También se han encontrado pequeñas moléculas de ARN que pueden regular la expresión génica controlando la estabilidad de los ARN mensajeros estableciendo las bases de la revolucionaria herramienta molecular denominada ARN interferente o ARNi. Otro término que ha aflorado en los últimos años para ayudar a la comprensión de por qué, con la escasa diferencia en secuencia genética lineal, podemos ser distintos dos individuos, es el de Epigenética: modificaciones que sufre el ADN que no están codificadas en su propia secuencia, como la metilación, y cuyo descontrol podría estar detrás del desarrollo de muchos tumores. Si la presente década ha conocido el mapa genómico de muchas especies, la próxima dará cuenta, ciertamente, del epigenoma. Y claro está, otra disciplina, la Proteómica, se encargará de traducir ese código genético de cuatro letras al de 20 aminoácidos; al de más de 15 millones de proteínas diferentes que podemos encontrar en una célula.

Biotecnología
Por supuesto, éstas y otras investigaciones descritas anteriormente han tenido su reflejo, a través de las aplicaciones biotecnológicas, en la sociedad: manipulación genética de organismos, como la transgénesis en animales y plantas, terapia génica y, por supuesto, la gran esperanza clínica que supone la medicina regenerativa. Grandes avances en estas áreas han sido reconocidos desde la cumbre de la evaluación científica mundial: Nobel en Fisiología o Medicina en 2006 a Andrew Z. Fire y Craig C. Mello por su descubrimiento del ARN interferente y silenciamiento génico; o en 2007, a Mario R. Capecchi, Sir Martin J. Evans y Oliver Smithies, por el estudio de la modificación génica en ratones mediante el uso de células madre embrionarias. Incluso, las principales instituciones internacionales están tomando carta activa en biotecnología: la Comisión de Agricultura de la Eurocámara, por ejemplo, ha prohibido el consumo de animales originados mediante clonación; Naciones Unidas participa en el debate sobre investigación con embriones y desde Europa, con la excepción de nuestro país, se restringe el cultivo de alimentos transgénicos. Mientras tanto, en China, una reciente publicación en Science muestra que plantaciones de algodón transgénico podrían beneficiar, por el control parasitario, a las cosechas cercanas de campesinos más pobres.

Legislaciones
Finalmente, a lo largo de los últimos años, España se aproxima a la cumbre del progresismo científico con proyectos que emplean células madre embrionarias o la controvertida clonación terapéutica, gracias, además de a la calidad de nuestros grupos de investigación, a los profundos cambios legislativos reflejados en la Ley 9/2003 sobre Organismos Modificados Genéticamente, Ley de Reproducción Humana Asistida (mayo 2006) o la reciente Ley de Investigación Biomédica de junio de 2007.