Volver a los planos

Medicina y genética

La investigación genética está cambiando la medicina a ritmo acelerado. Incluso por acá la “carta genética personal” se está usando para prescribir medicación. El poder que el manejo de esa información entraña plantea dilemas serios, y la reciente síntesis artificial de un cromosoma en la Universidad Johns Hopkins dispara imaginaciones pero también terrores.

Hasta hace pocos años hablar de mapa genético no era común. Pero los avances vinculados a esta rama de la medicina han hecho que cada vez sea mayor su aplicación en la detección y el tratamiento de patologías ligadas a la herencia. 
La genómica permite ver cómo funcionan los genes, cómo evolucionan y qué contienen. Actualmente se conocen unas 4 mil enfermedades asociadas a la genética. Entre ellas se encuentran la diabetes, la hipercolesterolemia, la hipertensión, la fibrosis quística, el cáncer de mama, el Alzheimer, así como las enfermedades coronarias. 


“Antes hablábamos de genética médica y ahora introducimos el término genómica médica”, recordó Mario Stoll, médico director del área de genética cardiovascular en la Comisión Honoraria para la Salud Cardiovascular. “Hasta hace unos años la genética estaba vinculada a determinados rasgos que se heredaban de una generación a otra. Se hablaba de genes un poco como entelequias que uno no podía analizar. No se los veía pero sí se veían los efectos que causaban. Sin embargo, ahora se puede analizar cada uno y los treinta y pico de miles de genes que tenemos.”

cuatro letras. Para realizar un estudio genómico es necesaria la secuenciación del ácido desoxirribonucleico (adn) que se encuentra dentro de los cromosomas. “El adn es información genética y ella está compuesta por moléculas que se representan con letras (A, T, C, G) y que integran los nucleótidos. Esas letras no están dispuestas al azar. Van siempre de a dos. Al lado de una A siempre hay una T y cuando tenés una C, a su lado hay una G”, explicó el biólogo uruguayo Gianfranco Grompone, del Instituto Pasteur de París. 


La secuenciación permite ver el orden de esas letras. “Es conocer los planos de la casa”, recalcó Stoll. “Cuando uno construye una es en base a planos, pero después éstos se olvidan. Sin embargo, los planos existen. Uno cuando va a reconstruir o a reparar recurre a ellos. Nosotros hacemos eso: recurrir a los planos.” 
Por medio de la secuencia es más fácil identificar genes causantes de determinadas patologías y estudiar a esos pacientes, afirmó el científico José Badano, responsable del laboratorio de Genética Molecular y Humana del Instituto Pasteur de Montevideo. Sin embargo, reconoció que “el cuello de botella está en entender la información. Podemos tener el libro de cada uno de nosotros pero hay que aprender a leerlo. Hay partes que las sabemos pero otras que no”. 


Badano dijo que antes se creía que gran parte del genoma, que se llamó chatarra genética, no tenía información. “Eso es parte del desconocimiento de cómo funcionaba el genoma. Hoy lo que más se conoce es lo que llamamos genes que codifican proteínas. El gen es una porción de ese genoma que tiene la información para producir determinada proteína. Esa área la entendemos relativamente bien.”
De los 3 mil millones de nucleótidos que conforman los 23 pares de cromosomas humanos sólo el 1,5 por ciento parecía ser funcional mientras que el 98,5 por ciento restante se consideraba basura genómica. Sin embargo, hoy se sabe que el 80 por ciento del genoma humano tiene alguna función bioquímica en alguno de los tejidos del cuerpo. Y más del 95 está involucrado en la regulación de los genes. 


De todos modos, Badano explicó que “hay otra parte del genoma que no sabemos qué hace. Quizás sea chatarra realmente, quizás no haga nada o dentro de unos años nos demos cuenta que no era tan chatarra como pensábamos”. Medicina a medida. En un futuro todos tendremos nuestro mapa genético, pronosticó Stoll. Según el especialista, cada uno podrá acceder al suyo. Será como una especie de cédula de identidad que va a ser analizada primero por el pediatra y luego por otros médicos.


Contar con la información precozmente es una ventaja para adaptar las terapias y también la prevención. “La carta genética de cada persona es distinta, por ello también lo es el nivel de medicamentos que necesite y su prevención”, explicó Grompone. 


El problema de la medicina es que la medicación está pensada para individuos promedio, para edades promedio, en dosis promedio, puntualizó Stoll. Sin embargo, “en este momento la genómica médica aporta la velocidad de procesamiento del fármaco en cada persona, los niveles sanguíneos a los que va a llegar, la susceptibilidad a determinadas enfermedades y no a otras. Se está trasformando en una herramienta muy útil para clasificar y mejorar el conocimiento de las enfermedades”. 


En Uruguay algunos medicamentos de alto costo son indicados luego de estudios genéticos con el objetivo de verificar si van a ser verdaderamente útiles para el paciente. Un ejemplo son los medicamentos oncológicos. La información es evidentemente importante tanto para el paciente como para los financiadores de la asistencia. Pero indudablemente, precisó el médico, la genómica médica tiene mucho más que ver con la prevención que con el tratamiento, y no tiene contraindicaciones. 


Agregó que un ejemplo es el examen genético que revela la predisposición al Alzheimer. “El examen está disponible desde hace más de diez años y se ha demostrado claramente que es una variante genética que el 15 por ciento de la población la tiene. El análisis puede mejorar el diagnóstico cuando no se está seguro del padecimiento de la enfermedad así como cuando hay antecedentes familiares”. Sin embargo, al tratarse de una enfermedad que no tiene cura, se plantea la pregunta de por qué hacer el estudio.

“Depende de la idiosincrasia de cada pueblo y de cada grupo familiar la utilización de los datos. Hay personas que usan esa información genética para programar su vida”, contesta Stoll. 
Hay enfermedades más complejas de detectar desde el punto de vista genético. “Por ejemplo, no todos los pacientes con diabetes responden igual ni todos los pacientes con obesidad tienen los mismos síntomas. Una misma enfermedad puede ser radicalmente diferente hasta tal punto que un paciente no presente casi síntomas mientras que para otro sean severos. Lo ideal sería tender a una medicina más personalizada, tratando el genoma globalmente”, agregó Badano. 


En Uruguay la medicina genómica todavía se utiliza poco. “Es muy joven como ciencia y no todos los médicos ni las instituciones están preparadas para recibirla”, sentenció Stoll. Sin embargo, Grompone explicó que en Francia se recurre muy intensamente a ella. “Desde Genome-Wide Association Study se trata de asociar este polimorfismo genético a enfermedades. Muchas veces las patologías no dependen de una sola mutación. El medio ambiente, el entorno del paciente, dónde vive, el tipo de vida que tiene, pueden afectar en mayor o menor medida las expresiones de los genes.”

Aprender a leer. Secuenciar hoy no es un tema de dinero. Los precios son cada vez más bajos. El genoma humano está conformado por aproximadamente 23 mil genes y se demoró 13 años en secuenciarlo; el esfuerzo costó cerca de 2.700 millones de dólares. Hoy en día la operación se realiza en tres días y por menos de mil dólares, recordó Grompone. 


Para Stoll el cambio fue muy grande. “Primero hubo que armar todo el rompecabezas y eso llevó mucho tiempo. Una vez armado, ahora se puede realizar la secuenciación muy rápido. Ya existe un patrón en el que medir.” 


Desde el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano se explicó que tener toda la secuencia completa del genoma humano es similar a tener todas las páginas de un manual. Ahora el desafío para los investigadores y científicos es determinar la forma de leer el contenido de esas páginas, entender cómo trabajan todas las partes juntas y descubrir la base genética de la salud y la patología de las enfermedades humanas. 


Si bien secuenciar hoy es accesible, no lo es el análisis de la información que otorgan los programas informáticos. De hecho el análisis de los mapas genéticos está apoyado por programas de software que permiten tener rápidamente la información. La rentabilidad está en el análisis. “Producir información es fácil, pero procesarla no; tener la capacidad de saber qué es lo que estoy buscando, hacia dónde hay que apuntar y cómo interpretar los resultados”, agregó Grompone. 


“La posibilidad de tener el genoma completo de cada uno hace cinco años era imposible por un tema económico, simplemente, y de tiempos. La gran dificultad es qué hacer con toda esa información porque tenemos un avance muy veloz en conocer la secuencia, pero después tenemos que interpretarla, y allí no vamos tan rápido”, coincidió Badano. 


Y recordó que “por medio de la genómica se intenta ser mecánico de algo que no construimos nosotros. En un auto se sabe para qué sirve cada pieza. Acá estamos tratando de ver para qué sirve cada una, para el momento en que se rompa poder arreglarla”.

Vida artificial. Crear un organismo vivo sintético no estaría tan lejos. En los últimos cinco años, los científicos lograron la síntesis artificial del genoma completo de una bacteria y de varios virus. Sin embargo, este año la biología sintética logró ir más lejos con la creación en laboratorio de un cromosoma artificial de levadura. 


Es la primera vez que se logra fabricar un cromosoma completo de un organismo superior, eucariota. La célula eucariota, como las de los humanos, cuenta con un núcleo definido, delimitado por la membrana nuclear, y es allí donde se encuentra la información genética.
Pero los científicos fueron más allá y colocaron ese cromosoma artificial, que llamaron SynIII, dentro del organismo vivo y no afectó su viabilidad. La levadura, el hongo que se utiliza para hacer pan, cerveza, medicamentos y biocombustibles, continúo funcionando. 


“Es un hito que se haya realizado en un organismo tan complejo como la levadura porque desde el punto de vista genómico no hay tantas diferencias con un mamífero. En la levadura hay unos 6 mil genes, y de ellos 2 mil son parecidos a los nuestros. Pero no quiere decir que sea lo mismo y que mañana se pueda hacer una persona completamente sintética”, explicó Grompone. 


Los científicos copiaron sólo la información que les resultaba útil y agregaron herramientas para entender cómo funciona la vida en la levadura. “Si cada gen fuera un párrafo de un libro, en el adn de la levadura tenés 16 libros, 16 cromosomas. Sintetizaron un libro entero metiéndole marquitas que te permiten deletrear párrafos y estudiar para qué sirven esos genes. Del total de genes que tiene la levadura, alrededor de mil son esenciales y otros 5 mil no sabemos para qué sirven. Se consigue tener un enfoque global del genoma y estas herramientas posibilitan la inactivación de una cantidad importante de esos genes para saber cuáles son los que están implicados en determinada función”, añadió el especialista. 


El investigador Romain Koszul y la investigadora Heloise Muller, del Instituto Pasteur de París, participaron en la investigación del consorcio liderado por Srinivasan Chandrasegaran, del Departamento de Ciencias de la Salud Ambiental de la Universidad Johns­ Hopkins, con la colaboración de Jef Boeke, y explicaron a Brecha que la creación del cromosoma significa un avance para la biología sintética y demuestra que el campo está lo suficientemente maduro para hacer experimentos a gran escala. “Ahora tenemos mucho conocimiento sobre las dificultades técnicas de cada paso y optimizamos el trabajo. Completar el cromosoma nos llevó entre cinco y seis años. Si tuviéramos que volver a hacerlo ahora, probablemente tomaría menos de seis meses.” 


Para Stoll este proyecto abre una posibilidad grande de hacer otros avances en la levadura pero también en otras especies. Permitiría poder hacer terapia génica e ingeniería genética real y compensar con genes nuevos. Se podrían evitar los déficits genéticos que se encuentren, explicó. 
Asimismo, una de las aplicaciones que recalcan los científicos es la mejora en la fabricación de medicinas como la artemisa para la malaria o la vacuna para la hepatitis B. También podría favorecer la producción más económica de alimentos en países donde no haya cadena de frío. Mientras que en el área industrial servirá para desarrollar biocombustibles como bioetanol.

El miedo. Los avances de la ciencia muchas veces generan pánico. Pensar hasta dónde se puede llegar, qué uso se le puede dar y en qué manos puede caer. Y conocer la herencia genética, las posibles patologías que se pueden despertar y las que podemos trasmitir a las nuevas generaciones puede originar conflictos éticos.


La Declaración Universal sobre el Genoma Humano y los Derechos Humanos de unesco establece que cada individuo tiene derecho al respeto de su dignidad y derechos, cualesquiera sean sus características genéticas, y que una investigación, un tratamiento o un diagnóstico en relación con el genoma de un individuo sólo podrá efectuarse previa evaluación rigurosa de los riesgos y las ventajas que entrañe y de conformidad con cualquier otra exigencia de la legislación nacional. 


Badano explicó que existe un componente ético del que todos los científicos deberían ser conscientes. “El tener el genoma de una persona implica que, potencialmente –y hoy en día es un hecho en determinadas enfermedades–, se le avise a una empresa de seguros que cierta persona tiene predisposición a determinada patología. Eso puede impactar en que la empresa de seguros lo asegure o no. La información debe ser confidencial.” 


Pero el miedo a la ciencia va mucho más allá. Varias veces se le dijo al científico Craig Venter que estaba jugando a ser Dios. En 2010, el investigador había fabricado el adn completo de una bacteria de forma sintética. 


Para Grompone se trata de un tema delicado y tiene que estar enmarcado en normas éticas serias y precisas. “Por un lado estoy de acuerdo con el famoso peligro del progreso, pero de la misma manera que la energía nuclear de Francia se utiliza para generar electricidad, se puede usar en una bomba atómica. Es difícil que haya un malo de una película de James Bond que salga a sintetizar levaduras malignas, pero no se puede descartar, y eso es un problema porque en algún momento, tarde o temprano, es una barrera que va a desaparecer.”
El especialista cree que tiene que haber un marco ético y legal internacional. Hoy en día no se puede hacer ciencia en un solo país, y de hecho la levadura sintética es una realidad gracias a un consorcio internacional. 


Koszul explicó que con el propósito de aliviar la preocupación que pueda ocasionar la investigación, todos los participantes del proyecto firmaron una declaración ética y los especialistas en ética estuvieron involucrados en cada paso que se realizó. 
En la misma línea, Stoll negó que en la ciencia se juegue a ser Dios. “Creo que los que están jugando a ser Dios son los que creen en Dios. Soy ateo y me molesta mucho eso. Nadie está jugando. Se está trabajando activamente para mejorar nuestras perspectivas médicas y de sobrevida en este mundo. Se puede utilizar mal, pero los riesgos han sido mucho menores y son cuantificables. Estamos viviendo una etapa muy anticientífica de la gente”.