LA ERA GENÓMICA: PROMISORIA Y ENIGMÁTICA 



EL NACIMIENTO DE LA GENÓMICA 



Por Oswaldo Báez Tobar

El Nacimiento de la Genómica

Las ciencias biológicas contemporáneas destacan el surgimiento de la Era Genómica, es decir la era del conocimiento de los genes al nivel molecular y su manipulación dirigida. Tiene su origen en el descubrimiento de la estructura de la molécula del ADN por James Watson, Francis Crick y Maurice Wilkins en 1953. Pero, solamente luego del avance en la tecnología del ADN - que implica la manipulación de la molécula clave de la vida - abrió la puerta grande para el desarrollo de la genómica en sus innumerables aplicaciones.

En efecto, en 1990 un grupo internacional de científicos inició el Proyecto Genoma Humano PGH que ha sido calificado como la aventura científica más trascendental de los tiempos modernos. Tuvo como propósito estudiar la totalidad del genoma humano: los genes, su ubicación en los 23 pares de cromosomas y su estructura molecular expresada en la secuencia de los nucleótidos de la molécula del ADN, lo que se logró con la publicación del primer borrador del genoma humano el 14 de abril del 2003.

La elaboración de mapas del genoma humano que fue la meta del PGH requirió el desarrollo previo de técnicas moleculares de fragmentación, hibridación, amplificación de ADN, con las cuales ha sido posible cortar el ADN con “tijeras enzimáticas” localizar genes específicos, leer la información génica y multiplicar millones de veces la molécula de ADN.

Todo esto que parece sencillo de contar requirió un dominio extraordinario de la biología molecular del gen y de equipos altamente tecnificados para la secuenciación automática del ADN por computadora. Avances científicos técnicos que fueron factibles con el desarrollo de tecnología bioinformática.

El PGH se convirtió en la iniciativa de investigación biológica más grande en la historia de la Biología. Se ha podido elaborar mapas del genoma humano y de varias especies usadas en investigación biológica como: bacterias, levaduras, nematodos, insectos, ratones y otros. Todo esto ayudó a interpretar la información del genoma de los humanos y además permitió demostrar la similitud y unidad de los seres vivientes. (La afirmación de que la mosca de la fruta Drosophila melanogaster es “gente pequeña con alas” parte de la constatación de que muchos genes humanos están presentes también en organismos inferiores). (1) Todos los seres vivos compartimos similitudes en el nivel molecular de los genes. Los resultados logrados por PGH han iniciado una revolución en las ciencias biológicas.

LogRos y Perspectivas

Los logros del PGH son sorprendentes y los beneficios potenciales son enormes para la ciencia básica, la biología del desarrollo y la evolución, así como grandes son las aplicaciones en ciencias médicas; se han identificado más de 200 genes asociados con enfermedades; es posible el diagnóstico y prevención de enfermedades como el cáncer, la diabetes, la esquizofrenia, el Alzheimer…

“Los avances científicos y técnicos en la biomedicina en el siglo XXI probablemente serán 100 veces mayores que todos los logros de los siglos pasados. Los objetivos del PGH han sido superados con anticipación. La ciencia del presente siglo abre la puerta a nuevos desafíos y retos. El potencial de aplicaciones del GH trasciende el espacio de la Genética propiamente dicha. El conocimiento de la estructura y función de los genes determinará grandes cambios sobre el sistema de salud actual y en los dominios de la ciencia”.

“La Era Genómica se perfila con enormes posibilidades para la humanidad. Todo dependerá del uso que se dé a los nuevos conocimientos alcanzados y las proyecciones a la genómica funcional, proteómica, metabolómica y sus aplicaciones: la medicina genómica que se la define como la identificación de las variaciones del genoma humano que confieren riesgos a padecer determinadas enfermedades comunes, dará lugar a una práctica más individualizada, más preventiva y más predictiva”. (2)

El estudio del genoma humano y de otras especies generó a la vez un desarrollo vertiginoso de nuevas biotecnologías de insospechadas aplicaciones industriales, que bien orientadas podría traer muchos beneficios para la humanidad.

“Las aplicaciones médicas con enormes, a más de las ya señaladas se incursiona con mucha fuerza en la genómica nutricional o nutrigenómica que es el estudio de la influencia de la nutrición sobre el genoma y relaciona la dieta sobre la salud y enfermedad partiendo de la predisposición genética”. (3)

Una vez develada la secuencia de los genes en los cromosomas está abierta la posibilidad de manipulación génica: lo que implica alterar genes, incorporar genes, seleccionar unos y bloquear otros. Se pondrá bajo control humano los genes de plantas, animales y microorganismos; modificar y “crear” organismos, pero también se podría desplazar a las especies y variedades nativas

Por otra parte la nanobiotecnología que es la convergencia de ingeniería, biotecnología, biología y química tiene entre sus metas: incorporar materiales no vivos en organismos vivos, creación de nuevos materiales sintéticos con componentes biológicos como proteínas, y creación de vida artificial para desempeñar funciones industriales, como microorganismos que se alimenten de desechos; es decir buscan reconfigurar la vida para que sirva a la industria. (4).

El potencial uso de estas técnicas en la manipulación genética de humanos, o la producción de organismos genéticamente modificados OVMs podrían traer consecuencias impredecibles para la humanidad y la biosfera en su conjunto. La Era Genómica en este siglo se presenta promisoria y enigmática. Lo que ocurra dependerá de cómo la ética logre orientar la aplicación de la ciencia y tecnología emergentes.

Estas preocupaciones comparten ahora biólogos y médicos. “El Proyecto genoma humano presenta diversas aplicaciones en la actualidad –al no tener una amplia cobertura legal- motiva que se plantee numerosos problemas legales y éticos”. (5) “La ética es vulnerable en un sistema donde la salud es parte de las finanzas”. (6)

Recientes avances en Ingeniería genética y Biología sintética

Los avances en la Ingeniería genética y la Biología sintética están abriendo nuevas e inquietantes perspectivas en la edición de genes y la síntesis de bacterias artificiales.

a) La edición de genes mediante la técnica CRISPR-Cas9 perfeccionada el año 2015 se ha calificado como el logro más relevante de la ingeniería genética en el presente siglo; es una especie de “bisturí molecular” para cortar y pegar segmentos de ADN, es decir capaz de “editar o corregir” el genoma de las células, incluidas las humanas.
b) La creación de la primera célula bacteriana controlada por un genoma sintetizado en el laboratorio. Sería la primera bacteria sintética con un genoma mínimo, formado por solo 473 genes indispensable para mantener la vida en la forma más simple. La noticia ha generado reacciones encontradas, tanto de júbilo como de dudas y temores.

Si la mencionada bacteria “sintética” es capaz de realizar ciertas funciones vitales en condiciones controladas de laboratorio, no podría hacerlo fuera de él, porque no cuenta con los genes que le permitirían vivir en el medio ambiente natural. Además, si lo que se ha hecho es: instalar el genoma de una bacteria en otra, es equivalente a instalar un motor de una carro en el chasís de otro; es decir no es realmente sintetizar una célula viva.

Se aprecia un excesivo triunfalismo y arrogancia en las declaraciones de los investigadores cuando afirman: “Esperamos ser capaces de diseñar nuevas células que nunca antes se ha producido. Podemos construir todo aquello que queramos” expresó Clyde Hutchinson, investigador principal de Instituito Venter. Frente a esto científicos de varios países han puntualizado: “Los científicos no están creando vida a partir de la nada, sino que están desarrollando nuevas maneras de dirigir el comportamiento de ciertas células”. (7)

La mayor preocupación respecto de la Biología sintética es la orientación mercantil que podría tomar por la influencia de las grandes corporaciones para dirigir las investigaciones a los productos de su interés, como son biocombustibles o armas biológicas que podrían ser empleadas por las potencias mundiales o por grupos terroristas que operan en varios continentes. Por este temor, la ONU constituyó en el 2015 un grupo de trabajo para el estudio las implicaciones de la nueva tecnología y para formular recomendaciones a los países miembros.

Referencias

(1) Campbell, N., Mitchell,L., Reece, J. 2001. Biología, Conceptos y Relaciones. Pearson Educación. México.

(2) Estévez, E., Maldonado, J.C. 2005. Principios básicos de Nutrigenómica. Aplicaciones Clínicas. Ed. Noción. Quito.

(3) Ibid.

(4) Ribeiro, S. De los genomas a los átomos: ¿Qué nos deparan las nuevas tecnologías? En: América Latina en movimiento. Julio 2004. Publicación de ALAI. Quito.

(5) Estévez, E. 2013. Medicina genómica: de la argumentación científica a la prescripción moral. En: Anales No. 371, Universidad Central del Ecuador.

(6) Paz y Miño, C. Diario El Comercio, Quito, 14 de abril de 2013.

(7) www.comoves.unam.mx-articulos-140-biologia–sintética 19-05-2016.