Genoma Humano

Aplicaciones del Proyecto Genoma Humano

Ámbito de la evolución biológica

El conocimiento de la secuencia de las bases del genoma humano potenciará enormemente la incipiente ciencia que estudia la diversidad genética de los seres humanos y las relaciones que se pueden establecer entre el genoma humano y las otras especies. Esta nueva rama de investigación, que se conoce con el nombre de antropología molecular, se preocupa de materias tales como los polimorfismos (variabilidad genética) entre individuos y entre poblaciones, el análisis del ADN de restos humanos antiguos, las similitudes genéticas dentro del orden de los primates, etc.

En cuanto a los polimorfismos, la falta de tecnologías adecuadas tuvo como consecuencia el que por muchos años los estudios estuvieran circunscritos a las proteínas más bien que a los genes. Representantes clásicos de esta etapa fueron primero los trabajos con los grupos sanguíneos A, B y O, y luego aquellos efectuados con los antígenos de histocompatibilidad, que son los que determinan las posibilidades de trasplantes de tejidos entre individuos. Más recientemente, el empleo de enzimas que cortan el ADN en sitios específicos (endonucleasas de restricción) ha permitido detectar polimorfismos directamente en el mismo ADN, ampliando en forma notable la sensibilidad de estos estudios. Estos últimos incluyen los llamados RFLPs (restriction fragment length polymorphisms), los VNTR (variable number of tandem repeats) y los STR (short tandem repeats), técnicas conocidas con el nombre de fingerprints – huellas digitales - de frecuente aplicación en medicina forense y determinación de paternidad.

La variabilidad en los genomas de los seres vivos responde a mutaciones espontáneas en el ADN. Estas mutaciones son precisamente las causantes del polimorfismo genético, a través del cual se va haciendo manifiesta la evolución de los genes y en último término de las especies. Cuando éstas son perjudiciales, pueden provocar efectos letales en los organismos que las experimentan. Por el contrario, cuando las mutaciones son neutras o beneficiosas, son transmitidas a la descendencia.

Las mutaciones en cada gen ocurren con una frecuencia en el tiempo que le es característica, lo que proporciona un verdadero reloj molecular. Por lo tanto, la comparación de la secuencia de un mismo gen entre dos especies diferentes nos puede dar una idea del tiempo transcurrido desde que ambas divergieron en especies separadas. Es así como se han ido construyendo árboles filogenéticos que dan una idea de la evolución de las especies muy semejante a la que entrega el estudio de los registros fósiles. Los estudios de variabilidad genética en el genoma mitocondrial de humanos de distintas razas, que dieron origen al concepto de “Eva africana”, constituyen un típico ejemplo de árbol evolutivo construido en base a secuencias de ADN.

Ámbito médico

Las enfermedades genéticas se deben a la alteración en la estructura de los genes o en la regulación de su expresión funcional. En la actualidad se estima que de los 70 mil genes que constituyen el genoma humano, unos 2 mil a 5 mil tienen probablemente alguna relación con la producción de enfermedades.

Todas las enfermedades pueden ser consideradas como el resultado de la interacción entre la constitución genética de un individuo y el medio ambiente. Sólo un pequeño grupo de enfermedades pueden ser atribuidas exclusivamente a uno de estos factores. En general, los genes confieren cierta predisposición (o en algunos casos protección) a manifestar una enfermedad en presencia de determinadas condiciones ambientales. A su vez, las enfermedades genéticas se deben a alteraciones en un gen (enfermedades monogénicas), en varios genes (enfermedades poligénicas) o en muchos genes (enfermedades cromosómicas).

Se estima que aproximadamente entre el 4 y el 7 por ciento de la población presenta un problema de origen genético a lo largo de su vida.

Uno de los frutos que se espera del PGH es la identificación y el aislamiento de los genes humanos que tengan importancia en la causa y mecanismos de las enfermedades. A la luz de la influencia que tienen los genes en la producción de enfermedades, la información que surja del Proyecto en cuestión tendrá gran relevancia para la medicina, especialmente en el diagnóstico, el tratamiento y la prevención de enfermedades.

Diagnóstico de enfermedades

Uno de los usos más comunes de la tecnología genética actualmente disponible es la confirmación de un diagnóstico en una persona que ya ha presentado síntomas de una determinada enfermedad genética. Actualmente existen tests para detectar más de quinientas enfermedades, en su mayoría monogénicas, y se suelen realizar, debido a su complejidad, en laboratorios de investigación; sin embargo, cada vez más se están realizando en laboratorios clínicos. Estos tests permiten confirmar o descartar un determinado diagnóstico de la misma manera que otros exámenes de uso más corriente como las radiografías, hemogramas, etc.

La importancia de estos tests genéticos es que permiten hacer un diagnóstico preciso, y a de alguna manera predecir la evolución de la enfermedad y diseñar el tratamiento disponible más adecuado. Sin embargo, a diferencia de la información de los tests de diagnóstico tradicionales, la que se obtiene mediante los tests de ADN tiene una connotación nueva porque el identificar a una persona como portadora de una condición genética pone en evidencia la posibilidad de que haya otros miembros de la familia susceptibles de contraer la enfermedad.

Esta situación se ha de analizar desde el punto de vista ético debido al impacto que el diagnóstico de enfermedades futuras tiene en el plano personal, familiar y social. Caso típico de los dilemas éticos que se pueden presentar es el de la enfermedad de Huntington. En esta enfermedad, que se manifiesta por movimientos involuntarios que puedan llegar a ser invalidantes y por la declinación de las funciones cognitivas hasta la demencia, los síntomas de daño neurológico progresivo se presentan habitualmente en la edad adulta, cuando la persona ya ha tenido hijos. Dado que esta enfermedad se hereda de manera dominante, implica que una persona enferma tiene un 50 por ciento de probabilidades de que su hijo herede la enfermedad. Así, al identificar a un adulto con la enfermedad se presenta el dilema de ofrecer el examen diagnóstico a hermanos e hijos asintomáticos.

Opción que ha de ser cuidadosamente estudiada por cuanto el saberse no afectado será un alivio, pero un diagnóstico presintomático de una enfermedad sin posibilidades actuales de tratamiento puede ser devastador

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