PANXENOMA HUMANO

Un home abriu un xornal o 23 de marzo de 1997 e cambiou o mundo para sempre. Nunha das páxinas do diario estadounidense The Buffalo News había un anuncio rechamante: “Búscase a 20 voluntarios para participar no Proxecto Xenoma Humano. [...] O resultado terá unha enorme repercusión no futuro progreso da medicina”. Aquel lector acudiu á chamada, doou uns mililitros de sangue e incorporouse a un proxecto de 3.000 millóns de dólares que desembocou en 2003 no chamado xenoma de referencia humano, composto ao 70% polo ADN daquel home, con retales doutras dúas decenas de persoas. Aquela información xenética, efectivamente, cambiou a historia da humanidade, pero era insuficiente, ao excluír a diversidade da especie humana. Un consorcio internacional publica onte, mércores, unha alternativa máis sofisticada, elaborada coas secuencias xenéticas de 47 persoas de diferentes rexións do planeta. É o primeiro borrador do denominado panxenoma humano.

O xenoma dunha persoa, o seu ADN, é o manual de instrucións presente en cada unha das súas células. É un texto duns 3.055 millóns de letras (ATGGCGAGT…), no que cada letra é simplemente a inicial dun composto químico con diferentes cantidades de carbono, hidróxeno, osíxeno e nitróxeno. O G, por exemplo, é a guanina: C₅H₅N₅Ou. O xenoma de dúas persoas coincide ao 99,9%, pero ese 0,1% restante son millóns de letras que fan único a un ser humano e que poden esconder as claves das súas enfermidades. Se o xenoma de referencia de 2003 é unha secuencia lineal, o novo pangenoma humano pódese imaxinar como un mapa de camiños no que un xenoma individual é un traxecto concreto, en palabras de Benedict Paten, biólogo computacional da Universidade de California en Santa Cruz (Estados Unidos) e un dos líderes da investigación.

 

Se o xenoma de referencia de 2003 é unha secuencia lineal, o novo panxenoma humano é como un mapa de camiños

O borrador engade 119 millóns de letras ao modelo empregado ata o de agora. Os autores do traballo, agrupados no Consorcio Panxenoma Humano de Referencia, explican que a escasa diversidade do actual xenoma de referencia provocou “un efecto farol”, un fenómeno que debe o seu nome ao chiste do borracho que está a buscar as chaves da súa casa no chan dunha rúa, de noite, baixo un farol aceso. Un policía téntao axudar e, tras uns minutos de procura infrutuosa, o axente pregunta ao veciño ebrio se está seguro de que perdeu as chaves aí. “Non, caéronme no parque, pero é aquí onde hai luz”, responde o home. Os científicos levan dúas décadas buscando posibles variantes xenéticas onde era máis fácil mirar: dentro dos límites do xenoma de referencia, que ademais de ignorar a diversidade humana, estaba cheo de buracos pola falta de precisión da tecnoloxía.

Benedict Paten e os seus colegas traballaron durante anos en desenvolver novas ferramentas, capaces de ler o ADN cunha exactitude sen precedentes, con apenas un erro cada 200.000 letras. Varios membros do equipo tamén participaron no Consorcio T2T, que logrou hai un ano a primeira secuencia verdadeiramente completa dun xenoma humano. Ata entón só conseguiuse ler o 92%. O restante 8% era como as pezas de ceo azul nun quebracabezas: demasiado repetitivas como para atopar facilmente a súa posición.

A xenetista Karen Faragulla, da Universidade de California en Santa Cruz, proclamou o martes nunha rolda de prensa que a diversidade do panxenoma inicia unha nova era, “máis xusta”, na medicina. Os 47 xenomas incorporados polo momento proceden sobre todo de África (24) e América (16), incluíndo catro peruanos de Lima, outros catro colombianos de Medellín e oito portorriqueños. Seis xenomas son asiáticos e só un é de Europa, un continente que xa está sobrerrepresentado nas bases de datos xenéticas. O obxectivo do equipo é alcanzar os 350 xenomas completos nun só panxenoma, que se publicará a mediados do ano 2024. O primeiro borrador preséntase este mércores na revista Nature.

O científico español Santiago Marco, que desenvolveu algoritmos e ferramentas de software para o panxenoma, explica a magnitude do desafío técnico. As máquinas actuais non poden ler un xenoma do tirón, senón que len miles de millóns de pequenos fragmentos de forma aleatoria e repetida. “Ensamblar un xenoma dunha persoa é como reconstruír un gran libro, con 3.000 millóns de letras, poñendo en común parágrafos e páxinas desordenadas, coma se dun gran quebracabezas tratásese”, sinala Marco, do Centro Nacional de Supercomputación, en Barcelona. “A construción dun panxenoma de referencia pode requirir procesar 100 veces máis información”, advirte.

O bioinformático Francisco Martínez Jiménez utiliza no seu día a día o xenoma de referencia, como modelo para buscar alteracións específicas dos tumores dos pacientes do Vall d’Hebron Instituto de Oncoloxía, en Barcelona. O especialista explica que, se os devanceiros do enfermo son, por exemplo, de Sudamérica, África ou o sueste asiático, é “moito máis difícil” detectar esas alteracións, porque o xenoma de referencia actual está elaborado principalmente con ADN de persoas de orixe europea. “Que haxa diversidade xenética no panxenoma é moi relevante, particularmente no cancro”, aplaude.

Martínez Jiménez encabezou a análise do xenoma completo de máis de 7.000 tumores primarios e metastásicos, de 71 tipos de cancro. Os seus resultados, tamén publicados onte na revista Nature, mostran que en certos tipos de tumores, como os de próstata, tiroides e algúns de mama, as diferenzas xenéticas entre o cancro primario e a metástase son “moi importantes”, mentres que noutros, como o de páncreas, son sutís. “As metástases per se non parecen estar explicadas, en xeral, por unha alteración específica xenómica, senón posiblemente por cambios no microambiente do tumor, como unha privación do sistema inmune en determinadas localizacións ou unha maior irrigación por vasos sanguíneos, con máis nutrientes”, subliña o bioinformático, que fixo o traballo na Universidade de Utrecht, en Países Baixos.

O biólogo Benedict Paten insiste en que o panxenoma humano é de momento un borrador e pide paciencia ata que se vexa un auténtico impacto na medicina. “Hai erros de ensamblaxe (non demasiados, pero si algúns) que sabiamos que cometeriamos e que queremos corrixir”, admite. Outro dos coautores da investigación, Erik Garrison, da Universidade de Tennessee, mostrou o seu entusiasmo nun comunicado. Na súa opinión, o primeiro borrador do panxenoma humano “é tan emocionante e inesperado como as primeiras observacións de rexións descoñecidas do noso propio planeta ou do sistema solar, pero neste caso están tan preto que literalmente definen a nosa natureza física”.

FONTE: Manuel Asende/elpais.com/ciencia