¿Cuáles son sus posibilidades de contraer una enfermedad coronaria? ¿A qué tratamiento contra el cáncer responderá mejor? Las respuestas probablemente se encuentran en su ADN. Pero no lo es su Los científicos del ADN basan sus estudios en. En cambio, observan un genoma de «referencia», uno ensamblado a partir de fragmentos de material genético de unas pocas personas de ascendencia principalmente europea y africana.
Ahora, los investigadores han lanzado el primer «pangenoma», que representa a personas con ascendencia de todo el mundo. El trabajo podría mejorar las pruebas genéticas para varias enfermedades e incluso proporcionar nuevos conocimientos sobre la evolución y la biología humanas.
“Es un avance excepcional”, dice Mashaal Sohail, genetista evolutivo de la Universidad Nacional Autónoma de México que no participó en el proyecto. “Está haciendo que la imagen de la variación genética humana sea más precisa y completa”.
Cuando se publicó el primer genoma humano en 2001, no estaba del todo terminado. Le faltaba alrededor del 8% de su alfabeto genético, que era difícil de leer con la tecnología de secuenciación de la época. Los científicos han estado agregando a este «genoma borrador» desde entonces, con la última actualización, conocida como GRCh38, lanzada en 2017. El año pasado, los investigadores publicaron el genoma humano más completo hasta la fecha, uno que representa prácticamente el 100% de la secuencia humana total. .
Pero este genoma de referencia completo, conocido como T2T-CHM13, todavía no refleja la diversidad genética de nuestra especie. No incluye las muchas versiones del mismo gen, o alelos, que pueden estar presentes en algunas poblaciones pero no en otras, por ejemplo. También le faltan las llamadas variantes estructurales: grandes fragmentos de ADN que podrían explicar por qué cada uno de nosotros es diferente.
Además, debido a que tanto GRCh38 como T2T-CHM13 se construyen principalmente a partir de personas de ascendencia mayoritariamente europea, las herramientas médicas que los usan como referencia podrían no funcionar para pacientes de ascendencia no europea. Los marcadores biológicos que ayudan a predecir ciertos tipos de cáncer pueden ser más precisos en personas de determinadas partes del mundo, por ejemplo, y un marcador genético que ayuda a medir el riesgo de enfermedad coronaria de una persona puede estar subestimando enormemente el riesgo en las personas de raza negra.
“Nos falta bastante información que pueda contribuir a nuestro conocimiento de las disparidades e inequidades en la salud”, dice Krystal Tsosie, epidemióloga genética Diné de la Universidad Estatal de Arizona.
Para llenar esos vacíos, Benedict Paten, un genómico computacional de la Universidad de California, Santa Cruz (UCSC), y sus colegas del Consorcio de Referencia del Pangenoma Humano (HPRC) incorporó genomas recolectados de 47 individuos y sus padres, con todo el grupo representando todos los continentes excepto la Antártida. Analizaron el genoma de cada individuo en detalle, analizando qué partes pertenecían a cada padre. Para tener una resolución de alta calidad de cada genoma, los investigadores secuenciaron largas lecturas de ADN, lo que les permitió capturar más variaciones que los esfuerzos de investigación anteriores. Eso agregó 119 millones de pares de bases más, los componentes básicos del ADN, a los 3.200 millones previamente conocidos en GRCh38. El equipo también encontró 1115 nuevas duplicaciones de genes, involucradas en la evolución, informan los científicos hoy en un serie de documentos publicado en Naturaleza.
El nuevo pangenoma agrega variantes estructurales que antes eran difíciles de secuenciar y analizar, dice Sarah Tishkoff, genetista humana de la Universidad de Pensilvania que no participó en el nuevo estudio. “Es un recurso muy importante”.
Para Heidi Rehm, genetista del Hospital General de Massachusetts, el nuevo pangenoma también podría ser un gran avance para las enfermedades genéticas raras. Estas condiciones son difíciles de estudiar porque las mutaciones que las causan podrían no aparecer en GRCh38. El pangenoma, dice, podría ser una mejor herramienta para identificar tales mutaciones genéticas y diagnosticar a los pacientes. «Eso es significativo».
El nuevo pangenoma no solo es relevante desde el punto de vista médico, sino que también abrirá las puertas a estudios genéticos evolutivos más precisos, dice Sohail. Con más personas ahora representadas, los investigadores podrían llenar los vacíos en nuestra historia evolutiva, especialmente en partes del mundo históricamente poco estudiadas.
El equipo de HPRC quiere agregar más genomas en el futuro. Ya agregó 123 adicionales, dice Paten, y espera alcanzar la meta de 350 para el próximo año.
Hasta el momento, la mayoría de las instituciones que participan en HPRC tienen su sede en los Estados Unidos y Europa. Karen Miga, genetista de la UCSC que forma parte de HPRC, dice que la siguiente fase del proyecto es convertirlo en un esfuerzo verdaderamente internacional y colaborar con instituciones en el extranjero.
El equipo ahora tiene como objetivo secuenciar nuevos genomas de otras regiones que históricamente han estado subrepresentadas, como el Medio Oriente, que los investigadores han luchó para muestrear adecuadamente.
Tsosie dice que es importante que el equipo no solo use una amplia diversidad de genomas, sino que también llegue activamente a las comunidades que está estudiando y comprenda sus necesidades de atención médica. De esta manera, estas comunidades pueden beneficiarse médicamente directamente de los resultados del proyecto. Hasta ahora, dice Tsosie, no ha visto este enfoque con HPRC. Miga dice que su equipo ya está en conversaciones con investigadores que representan a dichas comunidades para descubrir la mejor manera de colaborar.
Tishkoff dice que incluso agregar cientos de genomas adicionales al nuevo pangenoma no es suficiente. Hay mucha más diversidad por ahí, dice ella. “Pero este es un gran comienzo”.
