“Vamos a generar mapas de la diversidad genómica y hacer una ciencia más equitativa”, dijo una líder del genoma humano

Karen Miga se presenta como la “bióloga satélite” y tiene su justificación. Es investigadora y profesora en la Universidad de California en Santa Cruz, Estados Unidos, y estudia el “ADN satélite” de las células. Se trata del ADN repetido que forma una banda satélite. Aunque parezca una cuestión lejana para la vida cotidiana, con su esfuerzo y dedicación en ese tema, la doctora Miga hizo posible otra hazaña científica a nivel mundial: describieron la primera secuenciación del genoma humano completo. Contó con la colaboración de 100 investigadores.

El logro incluyó regiones del ADN de la especie humana nunca antes vistas que están relacionadas con enfermedades como la distrofia muscular y algunos cánceres, entre otras, y con el desarrollo del cerebro. Implicará más información para que se avance en el desarrollo de métodos de diagnósticos y tratamientos cada vez más personalizados para los pacientes.

En la década del ‘90, diferentes grupos de investigadores habían decodificado el genoma de una bacteria, una levadura, y un gusano. Entre los años 2000 y 2003, los científicos estadounidenses Francis Collins, desde el sector público, y Craig Venter, desde una empresa privada, fueron anunciando con bombos y platillos tanto los borradores como los trabajos finales sobre el desciframiento del genoma humano con diferentes metodologías. También colaboraron investigadores del Reino Unido, Francia, Japón, Alemania y China. Se destinaron más de 3.000 millones de dólares para leer cada letra del ADN de una persona.

Pero, en realidad, los que se concentraron en la especie humana solo obtuvieron una “imagen” precisa del 92% del genoma en 2003. El 8% restante era demasiado complejo para que la tecnología de la época pudiera decodificarlo, y ese porcentaje quedó pendiente. En ese “pendiente”, trabajaron Karen Miga y sus colaboradores.

“Comencé mi carrera científica como estudiante en el laboratorio del científico Evan Eichler durante el lanzamiento del primer proyecto del genoma humano en 2001″, contó la doctora Miga a Infobae. Ese investigador —agregó— “tuvo la visión e hizo su esfuerzo por completar el genoma humano de referencia, y eso configuró mi visión de la genómica muchos años antes de que se formara el Consorcio Telómero a Telómero”.

Miga reconoció: “Encontré mi amor por los ADN satélites, las repeticiones en tándem en los huecos persistentes de nuestro genoma, con Hunt Willard como tutor. Por último, realicé mi formación posdoctoral con David Haussler y Jim Kent, reconocidos por ensamblar el primer genoma humano con el esfuerzo público y por su pasión por compartir estos recursos de manera amplia y abierta. En general, he tenido una visión única del proyecto del genoma humano, del pasado, del presente y del futuro. Es un honor ser una pequeña parte de ese legado”.

El genoma humano está formado por algo más de seis mil millones de letras individuales de ADN, repartidas entre 23 pares de cromosomas. El 8% del genoma humano pendiente contenía secuencias muy repetidas y los descartaron en gran medida como ADN “basura”. Entre las regiones repetidas se encontraban las partes que mantienen unidas a las dos hebras de los cromosomas y que desempeñan un papel crucial en la división de las células. También había “piezas” que dan las instrucciones para las fábricas de proteínas de la célula, y otras que incluyen genes que pueden ayudar a las especies a adaptarse. Y no se sabía cuál era el orden correcto de todas esas piezas repetidas.

Había otro problema para llegar al genoma completo. La mayoría de las células contienen dos genomas, uno del padre y otro de la madre. Cuando se intentaba ensamblar todas las piezas, las secuencias de cada progenitor pueden mezclarse, y se ocultaba la variación real dentro de cada genoma individual.

El doctor Eichler, que forma parte del Instituto Médico Howard Hughes, tuvo la idea de obtener un genoma completo secuenciando sólo uno de los genomas en lugar de resolver dos al mismo tiempo. Para eso se valió de un conjunto de líneas celulares, que estaba estudiando la genetista de la Universidad de Pittsburgh, Urvashi Surti: por una falla en el desarrollo normal, esas células tienen dos copias del ADN del padre y ninguna del de la madre. Esa línea celular es lo que hizo posible —en gran parte— el nuevo ensamblaje del genoma.

Otros cambios también contribuyeron al gran avance. Durante estas dos décadas, hubo innovación en el desarrollo de los equipos de secuenciación de genes fabricadas por Oxford Nanopore Technologies y Pacific Biosciences. Con Adam Phillippy y Evan Eichler, la doctora Miga impulsó en 2019 la creación del consorcio Telómero a Telómero al ver que ya se contaba con una tecnología que permitía leer con precisión un millón de letras de ADN a la vez para comprender las partes más difíciles del genoma.

Además del conjunto de líneas celulares, los nuevos equipamientos y el trabajo en colaboración de más de 100 investigadores, esta vez la secuenciación completa del genoma tuvo también la impronta de una mujer como líder. ¿Notó la diferencia?, le preguntó Infobae a la doctora Miga. Solo contestó: “Estoy muy contenta de representar a nuestro consorcio, junto con los otros líderes de Telómeros por Telómeros, Adam Phillippy y Evan Eichler. Hemos publicado seis trabajos con el genoma completo. Aproximadamente la mitad de los autores son mujeres y estamos celebrando los logros de un gran número de científicos en fase inicial”.

Ya casi no se podrá hablar más del “ADN basura” tras esos 6 trabajos que publicó el consorcio en la revista Science. “El ´ADN basura´ es sólo una forma de describir el ADN cuya función no acabamos de comprender. Tenemos la esperanza de que este mapa completo ayude a los investigadores a encontrar un nuevo significado y función en estas regiones antes ignoradas”, expresó Miga. Se abre ahora la posibilidad de encontrar más respuestas para diferentes enfermedades.

“La posibilidad de estudiar cada base de los genomas completos (o telómeros por telómeros) conducirá a nuevos descubrimientos genéticos que, en última instancia, mejorarán nuestra comprensión de la salud y las enfermedades humanas”, sostuvo la científica. “Las nuevas regiones proporcionan mapas que podrían ser útiles para entender las anomalías cromosómicas estructurales comunes que se observan en la población general, como las translocaciones robertsonianas que afectan a los brazos cortos de los cromosomas acrocéntricos y que se acaban de publicar por primera vez como parte de nuestro estudio”, comentó.

Además -agregó- “esperamos disponer de mapas de todas las regiones centroméricas, o de los lugares que son importantes para que nuestros cromosomas se separen correctamente cada vez que una célula se divide, podría ayudarnos a entender las aneuploidías, como la trisomía 21 o síndrome de Down, u otros errores comunes en el número de copias cromosómicas en los cánceres y en el desarrollo temprano”.

Mientras tanto, la doctora Miga no se conforma con el genoma humano completo. “Vamos a generar mapas con la diversidad genómica mundial para hacer una ciencia más equitativa”. Es que el genoma decodificado en 2003 sólo estuvo basado en las muestras que les tomaron a sólo 11 individuos. Para que haya más inclusión en la medicina genómica, Miga junto con el doctor Eichler dieron marcha al Proyecto Pangenoma Humano. Está financiado por Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano de Estados Unidos (NHGRI) en Bethesda, Maryland, con 30 millones de dólares. Buscan una secuenciación detallada del genoma incluyendo a 350 personas de distintos orígenes étnicos.

“La idea es generar mapas más completos de los genomas humanos de todo el mundo. Esto aumentará la diversidad genómica para que la ciencia sea más equitativa. Nuestro objetivo es generar los mapas más que descifrar los resultados”, profundizó. Todos los datos serán compartidos y se pretende que la medicina genómica sea más equitativa con toda la humanidad. “Para tener en cuenta toda la diversidad de la variación genética humana, el Consorcio del Pangenoma Humano se ha unido al Consorcio Telómero por Telómero para construir una colección de genomas de alta calidad de diversas poblaciones. Será un objetivo fundamental en los próximos años”, precisó Miga. “Es importante que lo hagamos bien, y nuestro equipo se centra en la calidad para garantizar que este recurso tenga un amplio beneficio”, dijo.

El Pangenoma se está haciendo de una manera diferente a los proyectos anteriores. Dentro del equipo, hay expertos en bioética que van supervisando cada paso para que se cumpla con altos estándares de la ética en investigación. Además, los 350 genomas provendrán de líneas celulares que contienen copias de ambos progenitores. Esto implicará que tienen que usar complejas herramientas informáticas para separar los genomas y asegurarse de que captan la variación estructural con precisión. Ya han completado 70 genomas dentro de esa iniciativa. La meta es terminar con los 350 en 2024.

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