Por qué somos lo que somos

ANTES de que empezara el Proyecto Genoma Humano, los científicos ya sabían mucho acerca de nuestra composición genética. De ahí que términos como “genes”, “cromosomas” y “ADN” aparezcan con frecuencia en la prensa cuando se anuncian los continuos descubrimientos relacionados con todo aquello que, en opinión de la ciencia, hace que seamos lo que somos. El Proyecto Genoma Humano intenta edificar sobre estos cimientos y leer todo nuestro código genético.

Antes de examinar cómo se efectúa esta tarea, sírvase leer el recuadro “Nuestros planos”, en la página 6 de esta revista.

Localización de los genes

Como se mencionó en el artículo anterior, el primer objetivo del Proyecto Genoma Humano es descubrir la ubicación de los genes dentro de los cromosomas. Un científico especializado en la localización de genes asemeja este proceso a “buscar una bombilla fundida en una casa sin dirección, ubicada en una calle desconocida de una ciudad anónima en un país extranjero”. La revista Time afirma que la tarea es “tan difícil como localizar un número telefónico sin saber la dirección ni el apellido de la persona”. Entonces, ¿cómo aborda la ciencia este problema?

Los investigadores estudian familias con propensiones y rasgos conocidos a fin de encontrar los genes que determinan las características heredadas. Por ejemplo, han rastreado genes para la ceguera cromática, la hemofilia y el paladar hendido hasta localizarlos en una zona específica de uno de nuestros cromosomas. Los mapas así trazados, llamados de ligamiento genético, son muy imprecisos: solo indican la ubicación del gen dentro de unos cinco millones de pares de bases.

Para una mayor precisión, los científicos pretenden compilar un mapa físico. Uno de los métodos que utilizan consiste en cortar al azar réplicas del ADN en fragmentos de diferentes tamaños, que luego examinan para localizar secuencias de marcadores especiales. Por supuesto, cuantos más fragmentos haya, más difícil resultará clasificarlos. Si se compara cada fracción de ADN a un libro de una biblioteca colocado en un estante identificado con claridad, localizar un gen sería como “encontrar una cita en un libro en particular, en lugar de tener que buscar por toda una biblioteca”, explica la revista New Scientist. Estos mapas físicos reducen el campo de búsqueda a 500.000 pares de bases. A finales de 1993, en el Centro para el Estudio del Polimorfismo Humano de París (Francia), un equipo de científicos dirigido por el Dr. Daniel Cohen produjo lo que la revista Time denominó “el primer mapa global del genoma humano, aunque todavía un tanto impreciso”.

El siguiente objetivo del proyecto es confeccionar una lista con la secuencia exacta de los componentes químicos de cada uno de nuestros 100.000 genes, así como de las demás partes del genoma. Pero a medida que los científicos avanzan en sus técnicas de lectura del ADN, se dan cuenta de que el genoma es más complejo de lo que imaginaban.

La lectura del genoma

Los genes constituyen tan solo entre el 2 y el 5% del genoma. Lo restante suele calificarse de “ADN basura”. En un tiempo, algunos investigadores pensaban que estas secuencias supuestamente inútiles se habían formado por accidente durante el proceso de evolución. Ahora creen que algunas de estas regiones sin genes regulan la estructura del ADN y contienen instrucciones que los cromosomas necesitan para hacer réplicas de sí mismos durante la división celular.

Los científicos han querido saber desde hace mucho tiempo qué produce la inhibición o la activación de un gen. New Scientist apunta la posibilidad de que tengamos hasta 10.000 genes capaces de especificar la información codificada para la producción de unas proteínas llamadas factores de transcripción. Parece ser que varias de estas proteínas se unen y se introducen en una hendidura del ADN como lo hace una llave en una cerradura. Una vez en su lugar, pueden activar el gen inmediato o inhibir su función.

También están los genes reiterativos, que contienen múltiples repeticiones de partes del código genético. Normalmente, en uno de ellos hay entre once y treinta y cuatro repeticiones del triplete CAG (una secuencia de tres nucleótidos que identifica a un aminoácido en particular). Cuando dichas repeticiones son más de treinta y siete, el gen provoca una enfermedad cerebral degenerativa denominada corea de Huntington.

Considere también el efecto que causa el cambio de una letra en un gen. Una sola letra equivocada en la secuencia de 146 letras de uno de los dos componentes de la hemoglobina produce la anemia de células falciformes. Para paliar dichos efectos, el organismo dispone de un mecanismo que detecta y corrige los errores del ADN cuando la célula se divide. Se ha comprobado que un solo defecto en este sistema puede producir cáncer de colon. Muchas otras dolencias, como la diabetes y las cardiopatías, aunque no obedecen exclusivamente a un defecto genético en particular, sí resultan de la acción conjunta de muchos genes defectuosos.

Quieren reescribir el genoma

Los médicos esperan que el Proyecto Genoma Humano les proporcione información que los ayude a diagnosticar y tratar las enfermedades humanas. Ya han elaborado pruebas que revelan anormalidades en ciertas secuencias génicas. No obstante, a algunos les preocupa que gente sin escrúpulos utilice las pruebas genéticas para adoptar medidas eugenésicas. En la actualidad, la mayoría se opone a la terapia germ-line, o terapia en células germinales, que implica la alteración de los genes de los espermatozoides y los óvulos. Hasta las parejas que están pensando en recurrir a la fecundación in vitro de un embrión genéticamente normal, tienen que encararse a decisiones respecto a lo que va a suceder con los embriones descartados que no se reimplantan. Además, algunas personas pensadoras expresan su preocupación por las consecuencias en la criatura no nacida de un diagnóstico que revele un aparente defecto genético. Muchos temen también que si se traza el mapa genético de individuos adultos, puedan verse afectadas sus posibilidades de empleo, de promoción y hasta de tener un seguro. Y luego está la difícil cuestión de la ingeniería genética.

“No satisfechos con leer el libro de la vida —comenta The Economist—, también quieren escribir en él.” Una manera en que los médicos tal vez puedan hacerlo es mediante el uso de retrovirus. Los virus pueden considerarse como un grupo de genes rodeado de una envoltura química. Los científicos toman un virus que afecta al ser humano, eliminan los genes que necesita para reproducirse y los reemplazan con una versión sana de los genes defectuosos del paciente. Al inyectar el virus modificado en el organismo, este penetra en las células que constituyen su blanco y reemplaza los genes defectuosos por los sanos que transporta.

Tras el descubrimiento de un gen que puede proteger contra el cáncer de piel, los científicos recientemente hicieron público un tratamiento sencillo. En vista de que solo una persona de cada veinte posee dicho gen, su objetivo es incluirlo en una crema que lo introduzca en las células epiteliales. Una vez allí, el gen potenciará la producción de una enzima que, según la opinión médica, descompondrá las toxinas cancerígenas que atacan el organismo.

Por maravillosas que sean estas técnicas de ingeniería genética, existen estrictos controles que limitan su uso mientras los científicos no consigan vencer la inquietud pública respecto a las posibles consecuencias.

Todavía queda mucho por descubrir sobre las complejidades del genoma humano. Según el genetista Christopher Wills, “no hay un único genoma humano. Hay cinco mil millones, prácticamente uno por cada ser humano del planeta”. Nuestro genoma revela mucho de lo que somos, pero ¿lo dice todo?

¿Lo revela todo el genoma?

Hay quienes creen que los genes son pequeños dictadores que nos obligan a comportarnos como lo hacemos. De hecho, la prensa anunció recientemente el descubrimiento de unos genes que, según la opinión de algunos, son responsables de la esquizofrenia, el alcoholismo y hasta la homosexualidad. Con relación a estas posibles conexiones, muchos científicos aconsejan cautela. Por ejemplo, el autor Christopher Wills escribe que, en algunos casos, las variantes genéticas solo “predisponen a sus portadores al alcoholismo”. Según el periódico londinense The Times, el genetista Dean Hamer expresó la opinión de que la sexualidad humana es demasiado compleja para estar determinada por un solo gen. El 1994 Britannica Book of the Year dice a este respecto: “Pero no se ha identificado ningún gen específico que predisponga a la homosexualidad, y los trabajos efectuados hasta el momento tendrían que ser confirmados por otros”. Además, la revista Scientific American comenta: “Las características del comportamiento son extraordinariamente difíciles de definir, y casi siempre que se les atribuye una causa genética, cabe la explicación de que sean producto del ambiente”.

Es digno de mención que en la serie televisiva Cracking the Code (Se descifra el código), de la cadena BBC, el genetista Dr. David Suzuki expresó la opinión de que “nuestras circunstancias personales, nuestra religión y hasta nuestro sexo pueden cambiar la forma en que nos afectan los genes. [...] El modo como nos afectan los genes depende de nuestras circunstancias”. De ahí que ofreciera la siguiente advertencia: “Si usted lee en la prensa que los científicos han descubierto un gen responsable del alcoholismo, la criminalidad, la inteligencia o lo que sea, acoja la noticia con ciertas reservas. Para decir cómo afecta a una persona cierto gen en particular, los científicos necesitarían conocer también todas las circunstancias ambientales de dicha persona, y quizás ni eso sería suficiente”.

Desde luego que no, pues todavía hay otro factor que puede influir en lo que somos. En el siguiente artículo se analizará en qué consiste y cómo puede afectarnos para nuestro bien.

[Fotografía/Ilustraciones en las páginas 6, 7]

(Para ver el texto en su formato original, consulte la publicación)

Nuestros planos

• Nuestro cuerpo está compuesto de unos cien billones de células, la mayoría de las cuales contienen los planos completos de lo que somos. (Los glóbulos rojos de la sangre no tienen núcleo y por consiguiente no contienen dichos planos.)

• Las células son estructuras complejas, similares en cierto modo a ciudades con industrias, centros de almacenamiento de energía y rutas concretas de entrada y salida. Las instrucciones proceden del núcleo de la célula.

• El núcleo de la célula contiene nuestros planos; puede compararse al ayuntamiento de la ciudad, donde las autoridades gubernamentales de la localidad guardan los planos de los edificios que se han levantado en su jurisdicción. Para construirlos, alguien tiene que encargar los materiales, preparar las herramientas y la maquinaria necesarias, y organizar a los trabajadores.

• Los cromosomas explican nuestros planos. Son veintitrés pares de moléculas de ADN enroscadas apretadamente en espiral, que colocadas en línea recta, llegarían a la Luna y regresarían nada menos que 8.000 veces.

• El ADN tiene unos lados unidos por pares de componentes químicos llamados bases, como si fueran peldaños de una escalera de cuerda que además está retorcida en espiral. La base adenina (A) siempre se une con la timina (T), y la citosina (C), con la guanina (G). Si dividimos la escalera del ADN como si abriéramos una cremallera, encontraremos el código genético especificado en esas cuatro letras: A, C, G y T.

• Los ribosomas, a modo de fábricas ambulantes, se agrupan para leer el mensaje codificado del ARN (ácido ribonucleico). Mientras lo hacen, unen en cadena a unos compuestos denominados aminoácidos, los cuales forman las proteínas que hacen que seamos lo que somos.

• Los genes son secciones del ADN que sirven de patrón para fabricar proteínas: los ladrillos del cuerpo. Los genes determinan nuestra propensión a algunas enfermedades. Para leerlos, existen unas herramientas químicas llamadas enzimas, que abren un poco la cremallera del ADN. Otras enzimas “leen” su camino a lo largo del gen al tiempo que construyen una serie complementaria de bases a un ritmo de veinticinco por segundo.

A T

C G

[Recuadro en la página 8]

Obtención de la huella genética

Se extrae parte del ADN de tejidos humanos y se corta en fragmentos. Se introducen estos en un gel, por el que se hace pasar una corriente eléctrica; luego, la suspensión resultante se impregna en una fina película de nailon. Se aplica una sonda radiactiva de ADN y se fotografía. Las secuencias así obtenidas constituyen la huella genética.