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Charles Darwin escribió el origen del genoma humano
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1866                           Friedrich identifica el ADN nuclear nucleína

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1866                               Gregor Mendel pública las leyes de la herencia.

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1866                               Gregor Mendel pública las leyes de la herencia.

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Darwin dio el mecanismo de la hipótesis de la palabra pan génesis
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1868                                            El análisis descubrió un nuevo compuesto de la molécula 

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1868                                            El análisis descubrió un nuevo compuesto de la molécula 

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https://www.redalyc.org/jatsRepo/933/93361139006/html/index.html

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1880                                       se fijan en la célula sexual como gameto

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1880                                       se fijan en la célula sexual como gameto

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1881                            Albrecht Kossel descubre loa ácidos Nucleicos              

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1881                            Albrecht Kossel descubre loa ácidos Nucleicos              

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https://www.ecured.cu/Albrecht_Kossel

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1900                                          Dio resultado los experimentos de la genética

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1950                                Alfred Hershey y Marta Chase utilizan un virus para confirmar que el ADN es material genético 

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1951                                      Es presentada la primer proteína (insulina)

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1953                               James Watson y Francis Crick desentrañan la estructura del la molécula del acido desoxirribonucleico (ADN) 

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1960                      Determinan el código genético    

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1970                                        El genoma fue secuenciado

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1909                             Wilheim Johannsen utilizo la palabra GEN para referirse a las partículas 

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1950                                           Se descubre que el ADN porta el mensaje genético 

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1982                           Fabrican el primer fármaco basado en tecnología de ADN recombinante 

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1985                                    Kay Mullís inventa la reacción en cadena de la polimerasa  

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1988                                           se crea la investigación del genoma humano        

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1990                                       se inicia oficialmente el proyecto genoma humano con financiamiento del gobierno de EEUU y liderado por Francis Collins

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1990                                       se inicia oficialmente el proyecto genoma humano con financiamiento del gobierno de EEUU y liderado por Francis Collins

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1993                          Primeros centros destinados a secuenciar el genoma humano a cargo de la empresa Celera, en EEUU           

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1995                                 inicia el proyecto Genoma humano a cargo de la empresa Celera Genomics de Craing Venter    

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1995                                      Jerry Hall dona dona un embrión humano 

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1998                                      Se encuentra el genoma de la E. COLI         

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1998                                      Se encuentra el genoma de la E. COLI         

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1999                                      Se secuencia el primer  cromosoma humano completo el número 22        

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1999                                      Se secuencia el primer  cromosoma humano completo el número 22        

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2000                                        El presidente Clinton y el primer ministro Tonny Blair anuncian el primer borrador completo de la secuencia del genoma humano 

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Terminación del Proyecto Genoma Humano: Preguntas más frecuentes
El 14 de abril de, 2003, el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI), el Departamento de Energía (DOE) y sus socios del Consorcio Internacional para la Secuenciación del Genoma Humano, anunciaron la terminación exitosa del Proyecto Genoma Humano.
¿Qué es un genoma?

Un 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 torcidas y emparejadas. Cada hélice está formada por cuatro unidades químicas, denominadas bases nucleótidas. Las bases son adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). Las bases en las hélices opuestas se emparejan específicamente; una A siempre se empareja con una T, y una C siempre con una G.

El genoma humano contiene aproximadamente 3.000 millones de estos pares de bases, los cuales se encuentran en los 23 pares de cromosomas dentro del núcleo de todas nuestras células. Cada cromosoma contiene cientos de miles de genes, los cuales tienen las instrucciones para hacer proteínas. Cada uno de los 30.000 genes estimados en el genoma humano produce un promedio de tres proteínas.

¿Qué es secuenciar y cómo se secuencia un genoma?

Secuenciar significa determinar el orden exacto de los pares de bases en un segmento de ADN. Los cromosomas humanos tienen entre 50.000.000 a 300.000.000 pares de bases. Debido a que las bases existen en pares, y la identidad de una de las bases en el par determina el otro miembro del par, los científicos no tienen que presentar las dos bases del par.

El principal método utilizado por el PGH para producir la versión final del código genético humano se basa en un mapa, o en una secuencia basada en BAC, que es el acrónimo en inglés de "cromosoma artificial bacteriano". El ADN humano es fragmentado en piezas relativamente grandes pero de un tamaño manejable (entre 150.000 y 200.000 pares de bases). Los fragmentos son clonados en bacterias, las cuales almacenan y replican el ADN humano para que así pueda ser preparado en cantidades lo suficientemente grandes como para secuenciarlo. Si se los escoge cuidadosamente para minimizar las superposiciones, se necesita unos 20.000 clones BAC diferentes para abarcar los 3.000 millones de pares de bases del genoma humano. A la colección de clones BAC que contienen todo el genoma humano se la denomina una "biblioteca BAC".

En el método basado en BAC, se hace un "mapeo" de cada clon BAC para determinar el lugar de donde proviene el ADN del genoma humano en los clones BAC. El uso de este enfoque garantiza que los científicos puedan conocer la ubicación exacta de las letras del ADN que son secuenciadas en cada clon y su relación espacial con el ADN humano secuenciado en otros clones BAC.

Para la secuenciación, se corta a cada clon BAC en fragmentos todavía más pequeños que tienen una longitud de cerca de 2.000 bases. Estas piezas se denominan "subclones". En estos subclones se lleva a cabo una "reacción en secuencia". Después, los productos de la reacción en secuencia son introducidos en la máquina secuenciadora (secuenciador). El secuenciador genera de 500 a 800 pares de bases de A, T, C y G en cada reacción en secuencia, por lo que cada bases es secuenciada unas diez veces. Luego una computadora juntas estas secuencias cortas para formar tramos continuos de secuencia que representan el ADN humano en el clon BAC.

¿De quién fue el ADN secuenciado en el Proyecto Genoma Humano?

Esto se mantiene intencionalmente en secreto para proteger a los voluntarios que proporcionaron las muestras de ADN para su secuenciación. La secuencia se deriva del ADN de varios voluntarios. Para garantizar que no sean reveladas las identidades de los voluntarios, se desarrolló un proceso muy cuidadoso para contratar a los voluntarios y para reunir y mantener las muestras de sangre que fueron la fuente del ADN.

Los voluntarios respondieron a los anuncios públicos locales colocados cerca de los laboratorios donde fueron preparadas las "bibliotecas" de ADN. Los candidatos fueron contratados entre una población diversa. Los voluntarios proporcionaron muestras de sangre después de haber sido aconsejados extensamente y luego dieron su consentimiento informado. De 5 a 10 veces los voluntarios donaron sangre y ésta fue eventualmente usada en la misma proporción, por lo cual ni siquiera los voluntarios podían conocer si su muestra fue utilizada. Se quitaron todas las etiquetas antes de elegir las muestras reales.

¿Qué quiere decir que se ha terminado el Proyecto Genoma Humano?

El objetivo principal del Proyecto Genoma Humano fue definido por primera vez en 1988 por una comisión especial de la Academia Nacional de Ciencias (NAS) de EE.UU., y fue adoptado más tarde mediante una serie detallada de planes quinquenales escritos conjuntamente por los Institutos Nacionales de la Salud y el Departamento de Energía. En este momento, los objetivos principales trazados por la Academia Nacional de Ciencias han sido logrados, incluyendo la terminación esencial de una versión de alta calidad de la secuencia humana. Otros objetivos incluían la creación de mapas físicos y genéticos del genoma humano, los cuales se lograron a mediados de la década de 1990, así como también el mapeo y secuenciación de un juego de cinco organismos modelo, incluyendo el ratón. Todos estos objetivos fueron logrados dentro del tiempo y el presupuesto estimados primeramente por la comisión de la NAS.

De forma notable, un gran número adicional de objetivos que no se consideraban posibles en 1988 fueron añadidos durante el camino y se los logró con éxito. Los ejemplos incluyen bosquejos avanzados de las secuencias de los genomas del ratón y la rata, y también un catálogo de bases variables en el genoma humano.

¿El genoma humano ha sido secuenciado completamente?

Sí - dentro de los límites de la tecnología de hoy, el genoma humano está tan completo como debe estarlo. Permanecen pequeños vacíos que son irrecuperables en cualquier método actual de secuenciación, y totalizan alrededor del 1 por ciento de la porción del genoma que contiene los genes, o eucromatina. Se deben inventar nuevas tecnologías para obtener la secuencia de esas regiones.

Sin embargo, la porción del genoma que contiene los genes está completa en casi todas las formas funcionales para propósitos de investigación científica y está disponible de manera pública y gratuita. Aunque ahora esté terminado el Proyecto Genoma Humano, los científicos continuarán desarrollando y aplicando nuevas tecnologías para los pocos problemas difíciles que restan. Por su parte, NHGRI continuará apoyando una amplia variedad de investigaciones para desarrollar nuevas tecnologías de secuenciación, para interpretar la secuencia humana y utilizar la nueva comprensión del genoma humano para mejorar la salud humana.

¿No anunciaron ustedes hace tres años, en una ceremonia en la Casa Blanca, que la secuencia del genoma humano estaba completa?

El 26 de junio de 2000, el Consorcio Internacional para la Secuenciación del Genoma Humano anunció la producción de un borrador de la secuencia del genoma humano. En abril de 2003, este consorcio anunció una versión esencial terminada de la secuencia del genoma humano. Esta versión, que está disponible para el público, proporciona casi toda la información necesaria para hacer investigaciones utilizando el genoma completo.

La diferencia entre el borrador y las versiones finales está definida por la cobertura, el número de vacíos y el índice de error. El borrador de la secuencia cubría el 90 por ciento del genoma con un índice de error de uno en 1.000 pares de bases, pero había más de 150.000 vacíos y sólo el 28 por ciento del genoma había alcanzado el criterio de terminado. En la versión de abril de 2003, existen menos de 400 vacíos y el 99 por ciento del genoma está terminado con un índice de exactitud de menos de un error por cada 10.000 pares de bases. Las diferencias entre las dos versiones son significativas para los científicos que utilizan la secuencia para realizar investigaciones.

¿Quién posee el genoma humano?

Todas las partes del genoma secuenciado por el Proyecto Genoma Humano fueron hechas públicas inmediatamente - en realidad, los nuevos datos sobre el genoma se anuncian cada 24 horas. Es verdad que en años pasados las compañías privadas han presentado miles de patentes sobre genes humanos. Desconocemos cuántas de dichas patentes se han presentado, o si se han concedido las patentes o si éstas se pueden hacer cumplir. La mayor parte de solicitudes de patentes no han sido consideradas, por lo que desconocemos realmente cuánto del genoma, si hay algo, puede ser utilizado gratuitamente para propósitos comerciales.

¿Quién participó en el Consorcio Internacional del Proyecto Genoma Humano?

El Proyecto Genoma Humano no se hubiera terminado tan pronta y eficazmente sin la fuerte participación de las instituciones internacionales. En Estados Unidos, los contribuyentes al esfuerzo incluyen a los Institutos Nacionales de la Salud (NIH), que empezaron a participar en 1988 cuando crearon la Oficina para la Investigación del Genoma Humano, que luego fue ascendida a Centro Nacional para la Investigación del Genoma Humano en 1990, y después a Instituto Nacional para la Investigación del Genoma Humano (NHGRI) en 1997; y el Departamento de Energía (DOE) de EE.UU., donde las discusiones sobre el PGH empezaron ya en 1984. Sin embargo, casi toda la secuenciación verdadera del genoma fue realizada en numerosas universidades y centros de investigación en todo Estados Unidos, el Reino Unido, Francia, Alemania, Japón y China.
El Consorcio Internacional para la Secuenciación del Genoma Humano incluye:

1. El Whitehead Institute/MIT Center for Genome Research, Cambridge, Mass., EE.UU.

2. El Wellcome Trust Sanger Institute, el Wellcome Trust Genome Campus, Hinxton, Cambridgeshire, Reino Unido

3. Washington University School of Medicine Genome Sequencing Center, St. Louis, Mo., EE.UU.

4. United States DOE Joint Genome Institute, Walnut Creek, Calif., EE.UU.

5. Baylor College of Medicine Human Genome Sequencing Center, Department of Molecular and Human Genetics, Houston, Tex., EE.UU.

6. RIKEN Genomic Sciences Center, Yokohama, Japón

7. Genoscope y CNRS UMR-8030, Evry Cedex, Francia

8. GTC Sequencing Center, Genome Therapeutics Corporation, Waltham, Mass., EE.UU.

9. Department of Genome Analysis, Institute of Molecular Biotechnology, Jena, Alemania

10. Beijing Genomics Institute/Human Genome Center, Institute of Genetics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China

11. Multimegabase Sequencing Center, The Institute for Systems Biology, Seattle, Wash., EE.UU.

12. Stanford Genome Technology Center, Stanford, Calif., EE.UU.

13. Stanford Human Genome Center and Department of Genetics, Stanford University School of Medicine, Stanford, Calif., EE.UU.

14. University of Washington Genome Center, Seattle, Wash., EE.UU.

15. Department of Molecular Biology, Keio University School of Medicine, Tokio, Japón

16. University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas, Dallas, Tex., EE.UU.

17. University of Oklahoma's Advanced Center for Genome Technology, Dept. of Chemistry and Biochemistry, University of Oklahoma, Norman, Okla., EE.UU.

18. Max Planck Institute for Molecular Genetics, Berlín, Alemania

19. Cold Spring Harbor Laboratory, Lita Annenberg Hazen Genome Center, Cold Spring Harbor, N.Y., EE.UU.

20. GBF - German Research Centre for Biotechnology, Braunschweig, Alemania

¿Cuanto costó a los contribuyentes estadounidenses el Proyecto Genoma Humano?

En 1990, el Congreso estableció el financiamiento para el Proyecto Genoma Humano y fijó como fecha de terminación el 2005. Aunque los estimados sugerían que el proyecto costaría un total de $3.000 millones durante este período, el proyecto terminó costando menos de lo esperado, cerca de $2.700 millones en dólares del año fiscal 1991. Además, el proyecto se terminó más de dos años antes de la fecha programada.

También es importante considerar que el Proyecto Genoma Humano probablemente se pagará económicamente por sí solo muchas veces - si se considera que la investigación basada en el genoma jugará un papel importante en la implantación de industrias biotecnológicas y de desarrollo de medicamentos, sin mencionar el mejoramiento de la salud humana.

¿Por qué se apartó una porción del presupuesto de NHGRI para consideraciones éticas?

Desde el comienzo del Proyecto Genoma Humano, ha estado claro que la expansión del conocimiento científico sobre el genoma tendría un profundo impacto en la humanidad. Para maximizar el potencial de los efectos beneficiosos, mientras se minimizan al mismo tiempo los riesgos de los efectos perjudiciales, fue esencial realizar la investigación sobre una amplia gama de temas relacionados con la adquisición y utilización de la información genómica.

El cinco por ciento del presupuesto anual del NHGRI está dedicado al análisis de las implicaciones éticas, legales y sociales (ELSI, por sus siglas en inglés) relacionadas con la investigación del genoma humano, incorporando recomendaciones específicas a las actividades del NHGRI y proporcionando orientación a quienes establecen las políticas y al público. El programa ELSI del NHGRI, del cual se considera que no tiene precedentes en las ciencias biomédicas en términos de alcance y nivel de prioridad, proporciona una base efectiva desde la cual se valoran las implicaciones de la investigación del genoma, y ha dado como resultado varias mejoras notables al PGH.

Un ejemplo es la decisión de secuenciar el ADN de varios individuos anónimos en lugar de hacerlo de un individuo conocido, a fin de proteger la privacidad. Otro ejemplo es el desarrollo de pautas de privacidad genética y borradores de legislación que son ampliamente utilizados. El programa ELSI del NHGRI se utiliza ahora como modelo para los grandes esfuerzos científicos financiados con fondos públicos.

¿Cómo se presenta el panorama de la ciencia médica para los próximos 50 años?

Tener la secuencia esencial completa del genoma humano es similar a tener todas las páginas de un manual que se necesita para hacer el cuerpo humano. Ahora, el desafío para los investigadores y científicos es determinar la forma de leer el contenido de todas esas páginas, luego entender cómo trabajan todas las partes juntas y descubrir la base genética de la salud y la patología de las enfermedades humanas. A este respecto, la investigación basada en el genoma permitirá eventualmente a la ciencia médica el desarrollar unas herramientas de diagnóstico altamente eficaces, para entender mejor las necesidades de salud de la gente sobre la base de su composición genética individual, y para diseñar tratamientos nuevos y altamente eficaces para las enfermedades.

Los análisis individualizados, basados en el genoma de cada persona, conducirán a una forma muy poderosa de medicina preventiva. Seremos capaces de aprender sobre los riesgos de enfermedades futuras en base al análisis del ADN. Médicos, enfermeras, consejeros genéticos y otros profesionales del cuidado de la salud podrán trabajar con las personas para concentrar los esfuerzos en las cosas que son más probables que mantengan la salud de un individuo en particular. Esto podría significar una dieta o un cambio en el estilo de vida, o podría significar vigilancia médica. Pero habrá un aspecto personalizado sobre lo que haremos para mantenernos sanos. Luego, a través de nuestra comprensión a nivel molecular sobre la forma en que aparecen cosas como la diabetes, las enfermedades cardíacas o la esquizofrenia, podremos ver toda una nueva generación de intervenciones, muchas de las cuales serán medicinas bastante más eficaces y precisas que aquellas que están disponibles hoy en día.

¿Cuándo podemos esperar medicinas nuevas y mejores?

Es importante ser cuidadoso en cuanto a la creación de expectativas. La mayor parte de las nuevas medicinas basadas en el genoma completo aparecerán quizás en unos 10 a 15 años, aunque más de 350 productos biotécnicos - muchos basados en la investigación genética - se encuentran actualmente en ensayos clínicos, según la Organización de la Industria Biotecnológica. Por lo general toma más de una década para que una compañía realice la clase de estudios clínicos necesarios para obtener la aprobación de mercadeo de parte de la Administración de Alimentos y Medicinas.

Los exámenes, sin embargo, llegarán más rápidamente, especialmente la capacidad de predecir los riesgos futuros de salud para un individuo, y la capacidad para implementar un método mejor en medicina preventiva. En la próxima década, también estaremos mejor capacitados para determinar las medicinas que funcionan mejor para los individuos, sobre la base de su composición genética.

¿Cómo ha afectado el Proyecto Genoma Humano a la investigación biológica?

La investigación biológica ha sido tradicionalmente una empresa bastante individualista, con los investigadores realizando sus búsquedas médicas más o menos independientemente. La magnitud de los desafíos tecnológicos y la inversión financiera necesaria impulsó al Proyecto Genoma Humano a reunir equipos interdisciplinarios, que abarcaban desde ingeniería, informática, así como también biología; procedimientos automáticos siempre que sean posibles; e investigación concentrada en los centros principales para maximizar las economías de escala.

Como resultado, la investigación que involucra a otros proyectos relacionados con el genoma (por ejemplo, el Proyecto Internacional HapMap para estudiar la variación genética humana y la Enciclopedia de Elementos de ADN, o Proyecto ENCODE) se caracteriza ahora por esfuerzos a gran escala y cooperativos que abarcan a muchas instituciones, a menudo de muchos países diferentes, trabajando en colaboración. La era de la investigación en equipos ya está aquí.

Además, para introducir enfoques a gran escala en biología, el Proyecto Genoma Humano produjo toda clase de nuevas herramientas y tecnologías que pueden ser utilizadas por científicos individuales para llevar a cabo investigaciones a menor escala de una forma mucho más eficaz.

¿La era del genoma empezó en abril?

Sí. Estamos entrando a una nueva era de descubrimientos que transformarán la salud humana. Nuestro conocimiento eventual sobre el funcionamiento del genoma tiene el potencial para cambiar de forma fundamental las percepciones más básicas de nuestro mundo biológico. Es difícil predecir lo que se aprenderá y cómo se aplicará el conocimiento futuro, pero hay pocas dudas de que la comprensión del genoma revolucionará nuestro concepto de salud y mejorará la condición humana de forma notable.

Ahora que el genoma está completo, ¿qué hará el NHGRI?

La visión de futuro del NHGRI, que se publicará el 24 de abril de 2003 en la revista Nature, detalla un panorama diverso y excitante de nuevas posibilidades. El NHGRI se enfocará particularmente en las oportunidades para aplicar los resultados del Proyecto Genoma Humano en avances en medicina, incluyendo proyectos que se elaborarán sobre la secuencia completa del genoma humano. Esto es particularmente verdadero para proyectos de gran alcance internacional que requieren de una extensa coordinación e inversión pública para garantizar que los resultados y los descubrimientos permanezcan disponibles gratuitamente en el dominio público.

Un ejemplo es el proyecto del NHGRI de hacer un mapa de la variación genética, o HapMap, el cual acelerará el descubrimiento de genes relacionados con enfermedades comunes como el asma, cáncer, diabetes y enfermedades cardíacas. El HapMap también podría ser un recurso poderoso para el estudio de los factores genéticos que contribuyen a la variación en respuesta a las influencias medioambientales, en la susceptibilidad a las infecciones y en la eficacia de los medicamentos y vacunas. Otro ejemplo es el proyecto ENCODE, que se propone crear una enciclopedia total de los elementos funcionales codificados en la secuencia del ADN, catalogando la identidad y la ubicación precisa de todos los genes codificantes o no codificantes de proteínas dentro del genoma.

Para obtener información detallada sobre el NHGRI, el Proyecto Genoma Humano y el futuro de la genómica, vaya a:

Para obtener información más detallada sobre el Programa Genoma Humano del DOE y el futuro de la genómica, vaya a:
El Último Repasó: 13 de Octubre de 2011

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Terminación del Proyecto Genoma Humano: Preguntas más frecuentes

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El 14 de abril de, 2003, el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI), el Departamento de Energía (DOE) y sus socios del Consorcio Internacional para la Secuenciación del Genoma Humano, anunciaron la terminación exitosa del Proyecto Genoma Humano. ¿Qué es un genoma?

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2002                                         Empieza el proyecto internacional Hap Map

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2002                                         Empieza el proyecto internacional Hap Map

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Acerca del Proyecto Internacional HapMap

What was the International HapMap Project?

El objetivo del Proyecto Internacional HapMap era crear un mapa de haplotipos del genoma humano. A menudo conocido como el HapMap, éste describe los patrones comunes de la variación genética humana.

El HapMap proporciona un recurso clave que los investigadores pueden usar para encontrar genes que afectan a la salud, la enfermedad y las respuestas a los medicamentos y los factores ambientales. La información producida por el proyecto está ahora disponible gratuitamente en bases de datos públicas a los investigadores alrededor del mundo.

El Proyecto Internacional HapMap comenzó oficialmente con una reunión, celebrada del 27 al 29 de octubre de 2002, y logró su objetivo de completar el mapa en un plazo de tres años. El proyecto fue una colaboración entre investigadores de centros académicos, grupos de investigación biomédica sin fines de lucro y empresas privadas en Japón, el Reino Unido, Canadá, China, Nigeria y los Estados Unidos. Puede encontrarse una lista de instituciones participantes y de financiación en: http://hapmap.ncbi.nlm.nih.gov/groups.html.
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¿Por qué es importante estudiar la variación genética?

La mayoría de las enfermedades comunes, tales como la diabetes, el cáncer, las enfermedades del corazón, los accidentes cerebrovasculares, la depresión y el asma, son afectadas por muchos genes y factores ambientales. Aunque cualquier par de personas no emparentadas tienen alrededor del 99.9 por ciento de las secuencias de su ADN en común, el 0.1 por ciento restante es importante porque contiene las variantes genéticas que influyen en cómo las personas se diferencian entre sí en su riesgo de enfermedades o en la respuesta a medicamentos.

El descubrimiento de las variantes en las secuencias de ADN que contribuyen al riesgo de enfermedades, ofrece una de las mejores oportunidades para entender las causas complejas de muchas enfermedades comunes en los seres humanos.
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¿Qué son los polimorfismos (variaciones) mononucleotídicos, alelos y genotipos?

Los lugares en el genoma donde las secuencias de ADN de muchos individuos varían por una sola base reciben el nombre de polimorfismos mononucleotídicos o SNP (por sus siglas en inglés). Por ejemplo, algunas personas pueden tener un cromosoma con una A en un lugar específico donde otras tienen un cromosoma con una G. Cada forma es llamada un alelo.

Cada persona tiene dos copias de todos los cromosomas, a excepción de los cromosomas sexuales. El conjunto de alelos que tiene una persona se llama genotipo. El término genotipo puede referirse a los alelos de SNP que una persona tiene en un SNP específico, o para muchos SNP en todo el genoma. Un método que descubre qué genotipo tiene una persona se llama genotipado.
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¿Qué es un haplotipo?

Existen alrededor de 10 millones de SNP en las poblaciones humanas para los que el alelo de SNP mucho menos común tiene una frecuencia de al menos uno por ciento. Los alelos de los SNP que están más próximos los unos a los otros tienden a heredarse juntos. Un conjunto de alelos de SNP asociados en una región de un cromosoma se conoce como haplotipo. La mayoría de las regiones cromosómicas tienen solamente unos pocos haplotipos comunes, que representan la mayoría de la variación que existe entre una persona y otra en una población. Una región cromosómica puede contener muchos SNP, pero los investigadores sólo pueden usar unos pocos SNP "de identificación" para obtener la mayoría de la información sobre el patrón de variación genética en la región.

El HapMap describe los patrones comunes de variación genética en los seres humanos. Incluye las regiones cromosómicas con conjuntos de SNP fuertemente asociados, los haplotipos en esas regiones y los SNP que marcan esos haplotipos. También señala las regiones cromosómicas donde las asociaciones entre SNP son débiles.

Los investigadores que están intentando descubrir los genes que afectan a las enfermedades, tales como la diabetes, compararán a un grupo de personas con una enfermedad específica contra un grupo de personas sanas. Las regiones cromosómicas donde los dos grupos difieran en las frecuencias de haplotipos pudieran contener genes que afectan a la enfermedad. En teoría, los investigadores podrían buscar estas regiones al genotipar 10 millones de SNP. No obstante, los métodos para hacer esta tarea son demasiado caros actualmente. El HapMap identifica los 250,000 a 500,000 SNP de identificación que proporcionan casi tanta información de mapeo como los 10 millones de SNP en su conjunto.
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¿Qué poblaciones se muestrearon?

La mayoría de los haplotipos comunes se presentan en todas las poblaciones humanas. No obstante, sus frecuencias varían entre poblaciones. Por lo tanto, se necesitaron los datos de varias poblaciones para elegir los SNP de identificación. Estudios preliminares encontraron suficientes diferencias en las frecuencias de haplotipos entre muestras poblacionales de Nigeria (Yoruba), Japón, China y los Estados Unidos (residentes de Utah con linaje de Europa septentrional y occidental) para justificar la creación del HapMap con un análisis a gran escala de los haplotipos en estas poblaciones.

El HapMap creado de la información obtenida de estas poblaciones debería ser útil para todas las poblaciones del mundo. Sin embargo, para evaluar cuánta información adicional se obtendría al incluir otras poblaciones, los investigadores examinarán los haplotipos en un grupo de regiones cromosómicas en muestras de varias poblaciones adicionales.

Específicamente, las muestras de ADN para el HapMap de Fase I se originaron de un total de 269 personas: de los yoruba en Ibadan, Nigeria (30 tríos, con cada trío compuesto por dos padres y un hijo adulto), los japoneses en Tokio (45 individuos no emparentados), los han chinos en Beijing (45 individuos no emparentados) y los residentes de Utah con linaje de Europa septentrional y occidental (30 tríos). Estos números de muestras hicieron posible que el proyecto encontrara casi todos los haplotipos con frecuencias del cinco por ciento o mayores.

Todas las nuevas muestras recogidas para el proyecto fueron obtenidas con protocolos aprobados por los comités de ética correspondientes, después de procesos culturalmente apropiados de participación comunitaria o consulta pública y consentimientos informados (con conocimiento de causa) individuales. El proceso de participación comunitaria fue diseñado para identificar e intentar ser sensible a las preocupaciones culturalmente específicas, y dar a las comunidades participantes la oportunidad de dar aportaciones a los procesos de consentimiento informado y recogida de muestras.
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¿Cómo abordó el proyecto las cuestiones éticas?

El proyecto plantea varias cuestiones éticas. Debido a que las muestras no incluyeron información que pudiera identificar personalmente a los participantes, los riesgos de privacidad para los donantes individuales son mínimos. Sin embargo, cada muestra fue etiquetada por población para permitir a los investigadores elegir SNP de identificación que fueran los más útiles para cada población de estudio futura. Los SNP de identificación fueron elegidos basados en las frecuencias de haplotipos. Los SNP de identificación para algunas regiones pudieran diferir entre poblaciones si las frecuencias de haplotipos en esas regiones fueran considerablemente distintas entre poblaciones. Por consiguiente, se calcularán las frecuencias de haplotipos y SNP para cada población, para permitir comparaciones. Esto podría aumentar riesgos de estigmatización o discriminación contra grupos, si fuera a encontrarse una frecuencia mayor de una variante asociada con una enfermedad en una población, y los riesgos asociados con esa variante fueran sobregeneralizados a todos o a la mayoría de los miembros de la población.

Otra posible preocupación es que la inclusión de poblaciones basada en geografía ancestral pudiera resultar en categorías tales como "raza", que son en gran medida construidas socialmente, siendo incorrectamente consideradas como conceptos biológicos precisos y muy significativos. El proyecto tomó en consideración las consultas comunitarias para entender las preocupaciones de la comunidad sobre tales cuestiones.
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¿Cuál fue la estrategia científica del proyecto?

Para crear el HapMap, se genotiparon las muestras de 3 millones de SNP en todo el genoma humano. Cuando comenzó el proyecto, había 2.6 millones de SNP en la base de datos pública llamada dbSNP [ncbi.nlm.nih.gov]. Sin embargo, muchas regiones cromosómicas tenían muy pocos SNP, y muchos SNP eran demasiado poco frecuentes como para ser útiles, así que se necesitaban millones de SNP adicionales para crear el HapMap. El proyecto descubrió otros 6 millones de SNP.

El genotipado fue realizado por 11 centros en Canadá, China, Japón, el Reino Unido y los Estados Unidos. Para la Fase I, cada centro genotipó todas las muestras para sus cromosomas asignados. Los centros utilizaron seis tecnologías de genotipado. El mapa inicial de la Fase I produjo datos sobre un millón de SNP en las muestras del HapMap, espaciadas homogéneamente en todo el genoma. En la Fase II, otros 2.1 millones de SNP fueron genotipados en las muestras. La calidad del genotipado fue evaluada usando muestras en duplicado, pidiendo a todos los centros genotipar un conjunto estándar de SNP, pidiendo a los centros confirmar algunos de los genotipos producidos por otros centros, y al comparar la superposición de datos con otros proyectos.
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¿Cuáles son las políticas concernientes al acceso de datos y la propiedad intelectual?

El proyecto transmitió todos los datos que produjo al dominio público, haciendo posible que cualquier investigador del mundo utilice la información sin costo.

El proyecto no incluye estudios de "utilidad específica" para relacionar la variación genética con fenotipos específicos, tal como el riesgo de una enfermedad o la respuesta a medicamentos. Los participantes en el proyecto no creen que los datos de SNP, genotipos o haplotipos para los que no se haya generado una utilidad específica sean invenciones patentables. Sin embargo, la política del proyecto no impide a los investigadores solicitar patentes para SNP o haplotipos para los que ellos hayan demostrado una utilidad específica, siempre y cuando no impidan que otros obtengan acceso a los datos del proyecto.
Tapa de la página Publicado: 19 de Octubre 2015

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Acerca Del Proyecto Internacional Hapmap

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What was the International HapMap Project? El objetivo del Proyecto Internacional HapMap era crear un mapa de haplotipos del genoma humano. A menudo conocido como el HapMap, éste describe los patrones comunes de la variación genética humana.

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2002                                               Se publica el genoma del ratón y la rata
http://bitly.ws/d2Vh

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2003                                        El consorcio internacional conformado por científicos de 6 paises descifran la secuencia completa del genoma 

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2003                                        El consorcio internacional conformado por científicos de 6 paises descifran la secuencia completa del genoma 

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2004                                              En México nace el instituto nacional de medicina genómica  (Inmegen)

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2004                                              En México nace el instituto nacional de medicina genómica  (Inmegen)

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2005                        Secuencia del genoma del chimpancé http://bitly.ws/d2VB

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2005                        Secuencia del genoma del chimpancé http://bitly.ws/d2VB

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2006                                   Lanzamiento de la base de datos de fenotipos y genotipos                

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2006                                   Lanzamiento de la base de datos de fenotipos y genotipos                

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2007                                      Se termina el proyecto ENCODE ( que analiza todos los elementos del genoma y del mapa de las diferencias genética)          

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2007                                      Se termina el proyecto ENCODE ( que analiza todos los elementos del genoma y del mapa de las diferencias genética)          

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2008                                                                                   Se encuentra por primera vez el genoma del cáncer  

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2008                                                                                   Se encuentra por primera vez el genoma del cáncer  

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PROYECTO GENOMA HUMANO VISTO DESDE EL PENSAMIENTO DE LA COMPLEJIDAD. IMPLICACIONES BIOÉTICAS THE HUMAN GENOME PROJECT SEEN FROM COMPLEXITY THEORY. BIOETHICAL IMPLICATIONS PROJETO GENOMA HUMANO VISTO SOB A ÓTICA DO PENSAMENTO DA COMPLEXIDADE. IMPLICAÇÕES BIOÉTICAS
Sonia R. Sánchez González*

* Profesora del Instituto Superior de Ciencias Médicas de La Habana. Facultad de Ciencias Médicas Victoria de Girón, Cuba
Correspondencia: sonia.sanchez@infomed.sld.cu

Resumen: En este trabajo se entrega una visión desde el pensamiento de la complejidad acerca de las implicaciones sistémicas de la manipulación del genoma humano. La evolución es el proceso central de la biología que nos ayuda a comprender la diversidad del mundo vivo. Hoy se quiere imponer el determinismo genético, sin tener en cuenta que los seres humanos son, además de su dotación genética, producto de la interacción con su medio, tanto biológico como social. Si bien puede resultar de gran beneficio para la humanidad, la manipulación del genoma humano puede ser utilizada con fines discriminatorios y de dominación, además de lo imprevisible de las consecuencias debido a las propiedades emergentes que resultarían de cada procedimiento.

Palabras clave: propiedades emergentes, pensamiento de la complejidad

Abstract: In this work, a vision is proposed from a complexity viewpoint about the systematic implications of human genome manipulation. Evolution is the central biological process that helps us understand the diversity of the living world. Today, it is held as the prevalent viewpoint without taking into account that human beings are, in addition to their genetic endowment, products of interaction with their surroundings, as much biological as social. Although it can be of great benefit to humanity, the manipulation of the human genome can also be utilized for discriminatory ends and domination, besides the unforeseeable consequences due to the emergent properties that result from each procedure.

Key words: emergent properties, complexity theory

Resumo: Neste trabalho se oferece uma visão a partir do pensamento da complexidade acerca das implicações sistêmicas da manipulação do genoma humano. A evolução é o processo central da biologia que nos ajuda a compreender a diversidade do mundo vivo. Hoje se quer impor o determinismo genético, sem levar em conta que os seres humanos são, além de sua dotação genética, produto da interação com o seu meio, tanto biológico como social. Ainda que possa resultar num grande beneficio para a humanidade, a manipulação do genoma humano poderá ser utilizada com finalidades discriminatórias e de dominação, ademais da imprevisibilidade das conseqüências devido às propriedades emergentes que resultariam de cada procedimento.

Palavras-chave: propriedades emergentes, pensamento da complexidade

La evolución de los organismos vivos se remonta a más de tres mil millones de años y podemos afirmar que todos estos organismos comparten un pasado común. Las culturas politeístas atribuyen a cada elemento un espíritu interior que los habita y les proporciona su propia dinámica, lo que conocemos como "animismo". Las religiones monoteístas, como el islamismo, el judaísmo y el cristianismo, consideran que sólo los organismos vivos y especialmente los humanos poseen voluntad propia. Descubrimientos como el de William Harvey (1578-1647), sobre la circulación de la sangre, sentaron el precedente de una visión mecanicista del mundo que tuvo su máximo exponente en Isaac Newton (1642-1727). Esta percepción de los procesos biológicos y del funcionamiento del cuerpo humano aún prevalece en nuestros días(1).

La filosofía de Descartes representa el punto de madurez inicial del pensamiento moderno. La filosofía cartesiana es continuación de los esfuerzos anteriores y a la vez radical innovación. Para Descartes, ninguna verdad puede ser conocida a menos que sea inmediatamente evidente. Pero la evidencia, como único criterio admisible, debe poseer las notas de claridad y distinción. Es necesario descomponer toda cuestión en sus elementos últimos y más sencillos, y reconstruirla para la prueba con los mismos elementos, es decir, con sus mismas y primarias evidencias. Descartes abonó el terreno para una investigación científica de la naturaleza construida según las leyes matemáticas divinas. La materia, cuerpo y naturaleza podían, a diferencia del pensamiento y el sentimiento, ser cuantificados, examinados y, en última instancia, comprendidos mediante la física matemática(2).

La licencia cartesiana de una visión del mundo reduccionista, lineal y disciplinar permitió al intelecto humano penetrar por medio de la ciencia en muchos dominios diferentes, de lo muy pequeño a lo muy grande y hasta lo invisible, y descubrir las más intrincadas relaciones de la materia. Hasta hoy anima a los científicos a estudiar un universo abierto a la investigación.

Con las nuevas tecnologías la ciencia ha puesto al descubierto los más intrincados procesos de la materia viva. En 1953 el físico inglés Francis Crick y el biólogo norteamericano James D. Watson describen la molécula de ADN. No necesitan patentar su aporte al conocimiento humano, la comunidad científica y el mundo en general; tal vez sin poder predecir aún el alcance que tendría este descubrimiento, le otorgan un lugar privilegiado en la memoria colectiva. Pero el micromundo celular guarda innumerables sorpresas y el dogma del concepto de flujo de información unidireccional desde el ADN a la proteína se desmorona cuando en 1970 se descubre la transcriptasa inversa, capaz de convertir ARN en una copia de ADN. Esto para dejar bien sentado que no podemos afirmar con absoluta certeza que sabemos todo acerca de los complejos mecanismos que se llevan a cabo intracelularmente.

A mitad de la década de los 80 el debate sobre la posibilidad de caracterizar todo el genoma humano, en lo que se refiere a su composición de nucleótidos, comenzó en serio. En 1990 se inició el Proyecto Genoma Humano, PGH (Human Genome Proyect, HGP). Consistía en varios proyectos genómicos individuales en todo el mundo y sus objetivos eran identificar las 3 000 mega-bases (Mb) de la secuencia de ADN humano, localizar los más o menos 50 000 genes y construir mapas físicos y genéticos detallados(3). Con estas investigaciones se han abierto infinitas posibilidades para el desarrollo ulterior de las ciencias biomédicas en beneficio de la salud humana, aunque todo parece indicar que pueden devenir en un sentido utilitarista y mercantilista, sin evaluar además las posibles consecuencias que las manipulaciones del genoma pueden ocasionar a la existencia misma de la vida.

Es evidente la escasa capacidad de los seres humanos para anticipar las consecuencias de sus acciones. El calentamiento global, las especies extinguidas y en extinción, el hambre de miles seres humanos mientras en muchos lugares se desechan los alimentos, las enfermedades que emergen producto de la contaminación ambiental y el uso indiscriminado de medicamentos, la desertificación, la contaminación de las aguas, la injusticia, la discriminación y las grandes diferencias entre los países más ricos y los más pobres, son un doloroso ejemplo. Nos enfrentamos además a la incertidumbre del uso que se le dará a los resultados obtenidos en las investigaciones del PGH, las cuales se realizan sin considerar que la célula es un sistema complejo y, por tanto, en estrecha relación con su entorno; que la vida es una propiedad emergente y que el ser humano no es una suma de reacciones moleculares.

En este artículo se argumentará que los sistemas complejos son impredecibles y que cualquier manipulación del genoma humano puede derivar en peligrosas consecuencias, tanto para el desarrollo individual como para la humanidad. Se desarrollarán los aspectos más actualizados sobre el pensamiento de la complejidad, referidos a la visión sistémica de la vida, las características de la célula como sistema complejo y la impredecibilidad de las consecuencias de la manipulación del genoma humano.

1. De un mundo lineal, disciplinar y reduccionista hacia el paradigma de la complejidad
Desde Aristóteles, considerado el primer biólogo de la tradición occidental, hasta la actualidad, la visión del mundo ha ido cambiando en la medida en que se han explorado nuevos campos y se han obtenido nuevos resultados(4).

Hasta los siglos XVI y XVII existía la visión de un mundo viviente y espiritual basada en la filosofía aristotélica y en la teología cristiana, pero la revolución científica propiciada por los descubrimientos en las matemáticas y física, y relacionada con los nombres de Galileo, Newton y Descartes, llevó a considerar al mundo como una máquina. En la biología, el descubrimiento de William Harvey sobre la circulación sanguínea respondía a las exigencias de los postulados mecanicistas de Descartes.

No fue hasta el siglo XVIII cuando Antoine Lavoisier descubrió la respiración como un proceso de oxidación que comprende procesos químicos en el funcionamiento de los organismos vivos. El movimiento romántico marcó una vuelta a la tradición aristotélica y Goethe -una de las figuras cimeras de este movimiento- elaboró importantes conceptos como el de "morfología", útil aún para el estudio de la forma biológica desde una perspectiva dinámica y del desarrollo. Por otro lado, Khan se convertía en el primero en utilizar el término autoorganización para definir la naturaleza de los seres vivos(4).

El naturalista alemán Alexander von Humboldt consideró el clima como una fuerza global unificadora y admitió la coevolución de organismos vivos, clima y corteza terrestre, lo que abarca casi en su totalidad la hipótesis de Gaia(1).

El siglo XIX se caracterizó por un notable desarrollo del conocimiento, como la formulación de la teoría de Rudolph Virchow, que llevó la atención desde los organismos a la célula y su funcionamiento interno; el desarrollo de la microbiología por Luis Pasteur, que condujo también a una visión reduccionista al considerar las bacterias como única causa de enfermedad; el descubrimiento de las leyes de la herencia genética y la introducción del concepto de homeóstasis, adelantado por Claude Bernard.

Después de un largo proceso, vitalistas y organicistas se opusieron a que la biología fuera reducida a física o química: el comportamiento de un organismo como un todo integrado no puede ser comprendido únicamente desde el estudio de sus partes, ya que las propiedades emergentes que caracterizan al organismo no pueden ser explicadas sólo a partir de las propiedades asociadas a sus partes. A principios del siglo XX Ross Harrison introdujo el concepto de organización, propiciando un cambio desde el pensamiento mecanicista al sistémico. El bioquímico Lawrence Henderson usó el término "sistema" para denominar organismos vivos y sistemas sociales(4). "Sistema" es un todo integrado cuyas propiedades esenciales surgen de las relaciones entre sus partes y "pensamiento sistémico" la comprensión de un fenómeno en el contexto de un todo superior. El pensamiento sistémico tiene las siguientes características(4):

- Los sistemas vivos son totalidades integradas, cuyas propiedades no pueden ser reducidas a las de sus partes más pequeñas.
- Las propiedades del sistema quedan destruidas cuando éste se disecciona en sus elementos aislados.
- Cada nivel se expresa con un grado de complejidad.
- En cada nivel se expresan las propiedades sistémicas que reciben el nombre de "propiedades emergentes".
- Las propiedades de las partes sólo pueden entenderse desde el contexto del todo mayor, esto es, el pensamiento sistémico es contextual. Como esto significa la explicación en términos de entorno, podemos afirmar que el pensamiento sistémico es un pensamiento medioambientalista.
- El pensamiento sistémico siempre es un pensamiento procesal, enfatizado por primera vez por el biólogo Ludwig Von Bertalanffy. Por ejemplo, el metabolismo de una célula involucra miles de reacciones químicas producidas simultáneamente para transformar los nutrientes, sintetizar las estructuras básicas y eliminar los productos de desecho. El metabolismo es una actividad continua, compleja y altamente organizada.
- Los sistemas abiertos se mantienen estables lejos del equilibrio o lo que se denomina equilibrio dinámico.
- Los sistemas se autorregulan.
- Las propiedades sistémicas son propiedades de un patrón.
- El mundo viviente se presenta como sistemas dentro de sistemas, lo que permite percibir la interconexión en red de todos los elementos.

El proceso evolutivo descrito por Darwin se remonta a millones de años. Desde las primeras biomoléculas hasta los organismos pluricelulares, a través de la selección natural, prevalecen los organismos mejor adaptados al medio. Hoy se consideran cuatro grandes fuerzas evolutivas: las mutaciones, la deriva génica, la transferencia de genes y la selección natural. Muchos científicos, continuadores de la herencia darwiniana, sustentan que la vida evoluciona mediante variación genética aleatoria; existe sin embargo un número cada vez mayor que considera que cada vez que aparece una nueva forma de vida no se parte de cero, sino que toda nueva complejidad es producto de la interacción de organismos preexistentes, resultado de mutaciones aleatorias y perpetuados los más aptos por la selección natural(1).

Para Morin las propiedades emergentes son producidas por la organización del sistema y están ligadas a las ideas de cualidad, globalidad y novedad. La cualidad que surge se produce por la organización del sistema, que es mucho más que la suma de sus componentes. Es irreductible e indeducible(5).

Uno de los estudios más representativos de esta interacción lo realizó el científico inglés J. E. Lovelock sobre la composición de gases de la atmósfera y su relación con los protistas y bacterias (la flora intestinal), productoras de metano y presentes en el rumen de las vacas(1).

Estos y otros trabajos realizados posteriormente llevan hoy a considerar que la vida es mucho más que organismos independientes. Individuos antes autosuficientes pasan a formar parte de entidades mayores, la mayor de las cuales es la biosfera misma. De esta manera se cumple con la Segunda Ley de la Termodinámica (Nicolás Carnot, 1796-1832), que establece que en cualquier sistema cambiante la entropía aumenta y se libera en forma de calor, ruido, etc.; pero a medida que los pequeños sistemas pierden calor el universo lo gana. El premio Nobel belga Ilya Prigogine(1) plantea que la vida pertenece a una clase más amplia de estructuras disipativas (importan formas útiles de energía y exportan formas menos útiles) que incluyen centros de actividad no vivos como remolinos, tornados, etc. Otra cualidad imprescindible de la vida es el automantenimiento, la autopoiesis(6). Ese continuo flujo de energía, característico de las células, los organismos y la biosfera.

Las células son sistemas complejos y, como tales, se autorregulan, se mantienen atrapados al borde o límite del caos, presentan alternancia de determinismo e indeterminismo, tienen infinitas trayectorias en un volumen finito, presentan propiedades fractales, establecen redes de interacción no lineales que intercambian información, masa, energía y sentido con el entorno(7). La red optimiza la conectividad entre sus componentes y propicia óptima capacidad de procesar información y sentido. Los sistemas complejos son autopoieticos, se reproducen y poseen una amplia gama de alternativas para cambiar. El ADN es una molécula capaz de autoreproducirse, pero no de automantenerse, no es autopoiética, existe y funciona en un entorno que es la célula, la menor unidad autopoiética que existe. Ésta, a su vez, depende del medio en el cual se desarrolla y así, de manera sucesiva, existen redes de redes de interacciones no lineales que permiten la conectividad entre todos los elementos abióticos y bióticos de la naturaleza. De los sistemas complejos emergen propiedades como resultado de la transición a un nuevo estado alejado del equilibrio en el cual se mantienen.

Podemos definir la terapia génica (TG) como el tratamiento de una enfermedad a través de la manipulación genética. Esto incluye, por ejemplo, el tratamiento del hipotiroidismo con hormonas tiroideas o el suministro de esteroides para reducir la inflamación en el asma. Ellos traen como consecuencia la inducción, represión, estimulación o inhibición de diferentes genes en distintos tejidos del organismo. La novedad fundamental es la introducción en el individuo de nuevo material genético. La TG de células somáticas pretende tratar un individuo y quizás a un solo órgano de esa persona sin afectar sus células germinales, pero este es un aspecto que no se puede asegurar y al cual los investigadores no se refieren. En enfermedades monogenéticas las perspectivas son realmente muy desfavorables, con excepción hasta el momento de la fenilcetonuria (trastorno autosómico recesivo caracterizado por la no conversión de la fenilalanina en tirosina debido a un defecto de la enzima fenilalanina hidroxilasa, causa de retraso mental e hipopigmentación), la cual se puede controlar con una dieta adecuada libre de fenilalanina. El resto de los pacientes tiene expectativas de vida muy desfavorables; los tratamientos actuales garantizan que la vida se acerque a lo normal en solo 15% de los casos, lo cual habla a favor del uso de estas técnicas. Una enfermedad en la cual se han obtenido resultados muy alentadores es en la deficiencia de adenosina desaminasa (ADA), defecto autosómico recesivo que produce una carencia de esta enzima; esto ocasiona la acumulación de ATP (trifosfato de adenosina), especialmente en los linfocitos T, dando como resultado inmunodeficiencia combinada grave que se recaracteriza por infecciones bacterianas, virales y micóticas recurrentes con diarrea y muerte precoz.

A pesar de la investigación exhaustiva y del conocimiento que se acumula a diario sobre la biología molecular de la célula y la transferencia de genes, los dos problemas técnicos a los que se enfrenta la TG son el suministro de ADN a la célula y el control de la expresión de ese ADN una vez que está dentro de la célula. Entre los tipos de TG que se contemplan actualmente están la suplementación génica, la supresión génica, los métodos negativos dominantes, la destrucción autolítica y la transferencia génica. La terapia génica tiene como objetivo tratar los defectos monogénicos, neoplasias e infecciones. Entre las enfermedades candidatas a ser tratadas por TG se encuentran la Hemoglobinopatía, Fenilcetonuria, Trastornos del ciclo de la urea, Hemofilia A+B, Hipercolesterolemia familiar y la Distrofia de Duchenne. Millones de años de evolución se han encargado de que el único material genético intracelular que viva sea el del huésped y es un problema que la célula acepte el ADN extraño y lo mantenga intacto. En general, las células no toleran ADN que no sea parte de sus cromosomas; éste se degrada, se elimina o se pierde durante la división.

En la TG de línea germinal, todas las células del organismo presentan su composición genética alterada, porque los gametos femeninos y masculinos -dígase óvulo y espermatozoide- han sido genéticamente alterados y, por tanto, estas alteraciones pasarán a la nueva descendencia (posibilidad cierta de ser utilizada con fines perfeccionistas de los caracteres de un individuo -dígase inteligencia, estatura, etc.). La terapia génica y las pruebas diagnósticas deben realizarse evaluando los posibles riesgos y beneficios, con el fin de prevenir, diagnosticar y tratar los problemas de salud factibles de ser tratados, siempre con fines de beneficencia, no maleficencia, justicia y equidad.

3. Algunas contradicciones
La Declaración Universal sobre el Genoma Humano y los Derechos Humanos(8-10) desaconseja la clonación y las intervenciones en óvulos y espermatozoides. También plantea que el genoma humano es patrimonio común de la humanidad. Sin embargo, en Estados Unidos ya se han concedido patentes a secuencias génicas(8-10). Los médicos y hospitales que deseen utilizar los genes para fines diagnósticos deben pagar a los dueños cada vez que utilicen estas secuencias. Las grandes empresas farmacéuticas esperan recuperar, multiplicadas en varias veces, las inversiones realizadas en las investigaciones del Proyecto Genoma Humano.

La manipulación del genoma humano es un esfuerzo encomiable para mejorar la salud de las personas y un resultado de gran importancia para la humanidad. Si bien el estudio de la naturaleza fragmentada en pequeñas partes y las condiciones de frontera impuestas a cada experimento han permitido un gran desarrollo de las diferentes ramas del saber y aportado conocimiento acerca del funcionamiento de los seres vivos, la humanidad se enfrenta a graves problemas como consecuencia de una visión reduccionista y lineal de los procesos naturales.

Vista hoy desde el pensamiento de la complejidad, la vida se muestra como el comportamiento emergente de la sustancia y la energía. Las características individuales no vienen dadas solamente por la información genética que existe en el individuo, sino también por el entorno, tanto naturaleza como sociedad, en el cual se desarrolla el ser humano, que va desde sus condiciones de vida hasta la biosfera como un todo. Considerar que un ser humano está definido por sus genes es perder de vista la espiritualidad, los sentimientos, la conciencia que caracterizan a la especie humana. Es reducirnos sencillamente a interacciones moleculares dejando a un lado la condición humana que se forma sobre todo en condiciones específicas de interacción con el ambiente.

Recibido: 25-02-2008 Aceptado: 13-04-2008

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PROYECTO GENOMA HUMANO VISTO DESDE EL PENSAMIENTO DE LA COMPLEJIDAD: IMPLICACIONES BIOÉTICAS

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PROYECTO GENOMA HUMANO VISTO DESDE EL PENSAMIENTO DE LA COMPLEJIDAD. IMPLICACIONES BIOÉTICAS THE HUMAN GENOME PROJECT SEEN FROM COMPLEXITY THEORY. BIOETHICAL IMPLICATIONS PROJETO GENOMA HUMANO VISTO SOB A ÓTICA DO PENSAMENTO DA COMPLEXIDADE. IMPLICAÇÕES BIOÉTICAS Sonia R. Sánchez González* * Profesora del Instituto Superior de Ciencias Médicas de La Habana.

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2009                                           Primera secuencia del genoma Coreano 

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2009                                           Primera secuencia del genoma Coreano 

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La secuenciación de un genoma humano será pronto un proceso rutinario. Tras presentarse en 2001 el primer borrador, todo un hito científico anunciado a bombo y platillo por dos presidentes de Gobierno (Bill Clinton y Tony Blair), sólo se han secuenciado cuatro genomas de personas sanas. Hoy se publica en Nature el quinto, que aporta una valiosa información sobre la estructura de los genes y la variabilidad genética al compararlo con los cuatro precedentes. Aunque de momento se cuentan con los dedos de una mano, los investigadores anticipan que en los próximos años se descifrarán miles de genomas individuales.

El genoma que presenta hoy un equipo dirigido por Jeong-Sun Seo, de la Universidad Nacional de Seúl (Corea del Sur), corresponde a una persona de origen coreano. En la jerga científica se denomina AK1 y se viene a añadir a los de un chino (YH), un africano (NA18507) y dos más de origen europeo: James Watson, el que fuera director del consorcio público del Proyecto Genoma Humano, y Craig Venter, fundador de Celera Genomics, la empresa privada que rivalizó con el proyecto público para descifrar el primer genoma humano.

La enorme variabilidad genética humana ha quedado patente al comparar los cinco genomas: sólo comparten un 8% de los nueve millones de SNP o variantes de una sola letra estudiadas en las cinco personas. Un SNP significa simplemente la diferencia de una letra en la secuencia de 3.000 millones de pares de bases o letras de todo el ADN humano. Estos SNP normalmente no tienen ninguna importancia, pero una pequeña parte se asocia con enfermedades. El genoma coreano tiene un 21% de SNP únicos, que no comparte con ninguno de los otros cuatro genomas.

"El coreano aporta información detallada sobre la estructura del genoma humano y datos sobre una nueva etnia", explica Xavier Estivill, director del Programa Genes y Enfermedades del Centro de Regulación Genómica, en Barcelona. Y añade: "Tener un mapa descriptivo de toda la variabilidad del genoma humano nos da herramientas para entender la función de los genes en relación con los rasgos individuales y diferentes enfermedades".

Con el progresivo perfeccionamiento y abaratamiento de las técnicas de secuenciación, este investigador aventura que pronto habrá un auténtico aluvión de genomas descifrados: "En pocos años, la secuenciación completa del genoma será un procedimiento casi tan rutinario en medicina como hoy lo es un escáner".

El genoma coreano o AK1 ayuda también a entender la ascendencia genética y las migraciones. Comparados con el genoma humano de referencia (el secuenciado por el consorcio internacional con el ADN de varias personas europeas o caucasianas), "el africano presenta más diferencias que los europeos o los asiáticos", explica Estivill. Esto indica que "la población africana es más antigua y ha tenido más tiempo de generar variaciones".

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La secuenciación de un genoma humano será pronto un proceso rutinario. Tras presentarse en 2001 el primer borrador, todo un hito científico anunciado a bombo y platillo por dos presidentes de Gobierno (Bill Clinton y Tony Blair), sólo se han secuenciado cuatro genomas de personas sanas.

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2010                                      Se termina el proyecto piloto de las 1000 genomas                   

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2010                                      Se termina el proyecto piloto de las 1000 genomas                   

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Se publican en Nature los resultados del Proyecto Mil Genomas ( 1000 Genomes Project, 1KGP), la continuación natural del Proyecto Genoma Humano ( Human Genome Project, HGP). Un esfuerzo colosal que han permitido las nuevas técnicas de secuenciación de ADN de alto rendimiento. La variación genética natural en los humanos es clave para descubrir la variación genética asociada a enfermedades y para ayudar a desarrollar tratamientos efectivos. El 1KGP ha secuenciado a 2504 personas de 5 continentes y 26 poblaciones distintas, desde chinos inmigrantes en Denver, Colorado, hasta miembros de la tribu Luhya en Kenia. Más aún, ya está en marcha un proyecto UK10K que secuenciará el genoma de unos diez mil británicos.

Hace 25 años nació el HGP (octubre de 1990) y con él toda una revolución en biomedicina. Proyectos como 1KGP (que nació en 2008) y UK10K (que nació en 2010) nos llevan hacia la medicina personalizada basada en el genoma individual. Pero todavía queda mucho trabajo por hacer. Tenemos muchos datos (el problema del big data), pero digerirlos para extraer información relevante puede costar décadas de intenso trabajo. El uso más directo de estos proyectos son los estudios de asociación de genoma completo (GWAS) que comparan los genomas de grandes cohortes de personas para identificar las variantes asociadas con ciertas enfermedades, síndromes o rasgos fenotípicos. Muchas de las variantes genómicas encontradas por el 1KGP son sesgos en los estudios GWAS, muchos de los cuales tendrán que ser interpretados de nuevo.

Sin lugar a dudas los resultados del Consorcio 1KGP publicados en dos artículos en Nature serán el germen de muchos estudios futuros que tendrán repercusiones en nuestra salud. Más información divulgativa general: Editorial, "Variety of life," Nature 526: 5-6 (01 Oct 2015) doi: 10.1038/526005b; Eric D. Green, James D. Watson, Francis S. Collins, "Human Genome Project: Twenty-five years of big biology," Nature 526: 29-31 (01 Oct 2015) doi: 10.1038/526029a; Ewan Birney, Nicole Soranzo, "Human genomics: The end of the start for population sequencing," Nature 526: 52-53 (01 Oct 2015) doi: 10.1038/526052a;

Los dos artículos del proyecto 1KGP son The 1000 Genomes Project Consortium, "A global reference for human genetic variation," Nature 526: 68-74 (01 Oct 2015) doi: 10.1038/nature15393; Peter H. Sudmant et al., "An integrated map of structural variation in 2,504 human genomes," Nature 526: 75-81 (01 Oct 2015) doi: 10.1038/nature15394.

En español recomiendo "Un estudio a gran escala secuencia el genoma de 2.504 personas de todo el mundo," Agencia SINC, 01 Oct 2015; E. Armora, "El proyecto 1000 Genomas concluye el primer inventario de la variedad genética humana," Ciencia, ABC, 01 Oct 2015.

El primer artículo en Nature del Consorcio 1KGP ha estudiado las variaciones genéticas simples que afectan a secuencias cortas (de hasta 500 bases). Se han encontrado más de 88 millones de variantes: 84,7 millones de polimorfismos de un único nucleótido (SNP), 3,6 millones de inserciones/deleciones (indeles) cortas y 60.000 variantes estructurales (SVs). Un genoma típico difiere del genoma humano de referencia en entre 4,1 millones y 5,0 millones de sitios. Más del 99,9% de estas variantes son SNPs e indeles cortos, sin embargo, un genoma típico contiene entre 2100 y 2500 SVs que afectan a unos 20 millones de bases de la secuencia. Estas SVs son lo más interesante del nuevo artículo y comprenden: ~1000 deleciones grandes, ~160 variaciones en el número de copias, ~915 inserciones Alu, ~128 inserciones de retrotransposones L1, ~51 inserciones de transposones SVA, ~4 numts (copias en el genoma nuclear de secuencias de genoma mitocondrial) y ~ 10 inversiones (secuencias cambiadas de sentido).

El proyecto 1KGP ha estudiado las relaciones filogenéticas entre las variaciones genéticas encontradas. Los diferentes haplotipos muestran la importancia de la demografía y de la historia de las migraciones de nuestras poblaciones ancestrales. Todos los seres humanos comparten un ancestro común de hace entre 150.000 y 200.000 años. Además, las poblaciones europeas, asiáticas y americanas comparten cuellos de botella genómicos que datan de hace entre 15.000 y 20.000 años, que están ausentes en las poblaciones africanas. La ascendencia común de todos los seres humanos hace que sólo unas 762.000 variantes sean raras (tienen una frecuencia < 0,5%) a nivel global, aunque sean mucho más comunes (frecuencia > 5%) en al menos una población. Estas variantes permiten diferenciar las poblaciones genéticamente o geográficamente distintas dentro de su grupo continental (FIN en Europa, LWK en África, PEL en América, etc., ver ampliado el mapa que abre esta entrada).

Los interesados en más detalles (como la imputación en los estudios GWAS) pueden consultar el artículo, que es de acceso abierto ( 10.1038/nature15393). Una discusión más técnica nos llevaría lejos, dado lo parco de mis conocimientos sobre genómica comparada.

El segundo artículo en Nature explora los cambios más complejos que afectan a grandes porciones de los cromosomas (secuencias con al menos 500 bases). Se han observado 68.818 variantes estructurales (SVs), que pueden tener hasta 500.000 bases de longitud (aunque la mayoría son menores de 1.000 bases). En concreto 42.279 supresiones bialélicas, 6.025 duplicaciones bialélicas, 2.929 mCNVs (variaciones en el número de copias multialélicas), 786 inversiones, 168 inserciones mitocondriales nucleares (numts) y 16.631 inserciones de elementos móviles (Meis), tanto elementos L1 como SVA (SINE-R, VNTR y Alu). Este análisis del proyecto 1KGP nos ofrece muchísimos más detalles que todos los estudios anteriores gracias a las mejoras en las técnicas de secuenciación del genoma en la última década. Las diferencias entre las SVs en un genoma humano y el genoma humano de referencia oscilan entre ~98% de las supresiones bialélicas y ~94% para las duplicaciones bialélicas. Los SVs descubiertos son nuevos en al menos un 60% con respecto a las bases de datos de variantes genómicas previas al 1KGP.

El trabajo muestra que las variantes estructurales son abundantes en los genomas humanos y surgen de una serie de procesos evolutivos que son más complejos de lo que se pensaba. El gran número de nuevos SVs con una longitud menor 1.000 bases puede tener un gran impacto en los estudios GWAS, lo que requerirá futuros estudios. Por supuesto, gran número de las consecuencias del nuevo trabajo serán exploradas por futuros estudios. Los interesados en más detalles pueden consultar el artículo, que es de acceso abierto ( 10.1038/nature15394).

En resumen, los resultados del proyecto 1KGP prometen ser el punto de partida de muchos otros estudios. En unas décadas habrá millones de genomas humanos secuenciados. La cuestión clave es para qué y dicha cuestión empezará a ser resuelta con los futuros análisis de los resultados de los proyectos 1KGP y UK10K.

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El proyecto mil genomas - La Ciencia de la Mula Francis

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Se publican en Nature los resultados del Proyecto Mil Genomas ( 1000 Genomes Project, 1KGP), la continuación natural del Proyecto Genoma Humano ( Human Genome Project, HGP). Un esfuerzo colosal que han permitido las nuevas técnicas de secuenciación de ADN de alto rendimiento.