O PRIMEIRO XENOMA COMPLETO DUN SER HUMANO

Un científico observa a secuencia dun xenoma na pantalla dun ordenador / Andrew  Brookes (GETTY)

O manual de funcionamento dun ser humano está escrito en cada unha das súas células, nunha molécula de ADN duns dous metros de lonxitude, encartada de maneira inimaxinable, coas instrucións para transmitir un pensamento, bailar unha danza ou  tararear unha canción. A primeira lectura absolutamente completa do ADN dunha persoa —o seu xenoma— revelou un mundo descoñecido de secuencias redundantes. Vai contra a intuición, pero estes tramos repetidos no ADN dun ser humano axudan precisamente a que sexa único.

Un equipo científico internacional, denominado Consorcio T2T, publicou onte a primeira secuencia verdadeiramente completa dun xenoma humano. Ata o de agora só logrouse ler o 92%. Os autores comparan a súa tarefa cun xigantesco quebracabezas dunha cidade, no que faltaba por encaixar o 8% das pezas, as do ceo azul, demasiado repetitivas como para atopar o seu lugar. Os avances na tecnoloxía permitiron agora poñer orde neses tramos redundantes.

O xenoma completo dun humano é un texto de 3.055 millóns de letras (ATTGCTGAA…), no que cada letra é simplemente a inicial dun composto químico con diferentes cantidades de carbono, hidróxeno, nitróxeno e osíxeno. O C, por exemplo, é citosina (C₄H₅N₃O). Se se imaxina este manual de funcionamento como un soado poema de Antonio Machado, ata o de agora a tecnoloxía permitía ler tramos curtos, como “camiñante, non hai”, “camiño”, “faise”, “camiño ao andar”, “ao andar”, “faise camiño”. Era complexo ordenar as frases e case imposible pescudar que o verso “camiñante, non hai camiño” estaba repetido dúas veces. As novas tecnoloxías, como os secuenciadores da empresa británica Oxford Nanopore, permiten ler millóns de letras seguidas, mentres que a plataforma estadounidense PacBio logra unha lectura en alta definición de ata 20.000 letras. É como poñerse unhas lentes para ver de preto.

O primeiro xenoma completo dunha persoa engade 200 millóns de letras ao poema humano e corrixe miles de erros da actual secuencia de referencia, publicada en 2001 e actualizada desde entón. O ADN dunha célula está repartido en 46 paquetes, denominados cromosomas, que á súa vez se dividen en tramos, chamados xenes. No exemplo do poema, o xene sería un verso: “Camiñante, non hai camiño”. Algúns destes xenes son instrucións para fabricar proteínas, como algunhas hormonas ou os anticorpos que nos defenden dos virus. O xenoma completo, publicado onte na revista Science, inclúe 99 xenes aparentemente vinculados a proteínas, ata o de agora descoñecidos, e outros 2.000 presuntos xenes que haberá que estudar en detalle. O Consorcio T2T xa adiantou un borrador dos seus resultados hai case un ano.

O asombroso é que unha persoa pode ter dúas copias dun xene —”Camiñante, non hai camiño, camiñante, non hai camiño”—, pero outro ser humano pode ter 25 copias dese mesmo xene. O Consorcio T2T uniu agora as súas forzas ao Consorcio do Panxenoma Humano de Referencia, outro proxecto internacional que pretende obter os xenomas completos de 350 persoas, de grupos raciais diversos, para entender o papel destas repeticións e para detectar variantes asociadas a enfermidades, como o cancro.

O xenoma de referencia empregado ata o de agora, denominado GRCh38, é unha secuencia, chea de buracos, elaborada a partir de retais do ADN de diferentes persoas. O novo xenoma completo, bautizado T2T-CHM13 e con devanceiros maioritariamente europeos, obtívose dunha mola  hidatiforme, un tumor derivado dun embrión humano que rexeitou o ADN da súa nai e duplicou o do seu pai. Esa ausencia de mestura xenética facilitou a lectura detallada do xenoma.

Os cromosomas teñen forma de X e o punto de unión dos seus catro brazos chámase centrómero. As secuencias ata o de agora descoñecidas concéntranse nestas rexións centrais, esenciais para a multiplicación do ADN durante a división celular e na formación de óvulos e espermatozoides. Os erros nos centrómeros poden provocar abortos espontáneos, malformacións conxénitas e cancro.

Para obter diagnósticos de enfermidades, os médicos e os científicos len fragmentos dos xenomas dos seus pacientes e utilizan o xenoma de referencia para comparar, como se fai nos quebracabezas coa fotografía da cidade con ceo azul na caixa. O equipo do Consorcio T2T xa analizou os xenomas de máis de 3.000 persoas empregando o novo modelo e os seus resultados suxiren que se evitan decenas de miles de erros, por exemplo, en máis de 200 xenes implicados en enfermidades. O Instituto Nacional de Estándares e Tecnoloxía de EE UU afirmou que este xenoma completo pode “dar un gran impulso á investigación dos trastornos xenéticos”, mellorando os diagnósticos a medio prazo.

O Consorcio T2T iluminou tamén a secuencia dos telómeros, unha especie de  capuchóns protectores que constitúen os extremos do X formado por cada cromosoma. Eses telómeros desgástanse e acúrtanse ao envellecer e, ao contrario, crecen nos tumores malignos, cando as células convértense en inmortais.

O xenetista Anxo Carracedo, da Universidade de Santiago de Compostela, tamén celebra que haxa “un xenoma de referencia máis completo”, con información inédita do ADN redundante, cuxo número de repeticións varía tanto entre unha persoa e outra. “Abre a porta a máis estudos que analicen a diversidade destas secuencias repetitivas e poidan relacionalas con enfermidades”, sinala.

FONTE: Manuel Asende/elpais.com