Tras casi 10 años de investigaciones, más de 400 científicos de diversas partes del orbe concluyeron que el material genético que se consideraba inservible realmente tiene una función crucial en la producción de los componentes que controlan 1.5 por ciento del genoma humano conocido.

Para Félix Recillas Targa, investigador del Instituto de Fisiología Celular (IFC), de la Universidad Nacional Autónoma de México, e integrante de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC), este acontecimiento representa el segundo parteaguas en la biología (el primero fue la secuenciación del genoma en el año 2000), ya que transforma el entendimiento sobre cómo se leen las instrucciones del ADN, así como los procesos de salud-enfermedad, y da pistas para nuevos tipos de tratamientos médicos.

Resultados originales

Cuando finalizó la secuenciación del genoma humano –el desciframiento de cada letra química que compone el ADN– se supo que sólo 1.5 por ciento correspondía a regiones encargadas de dictar la fabricación de proteínas, las moléculas que orquestan los procesos celulares; es decir, sólo una pequeña porción del genoma contenía genes. El restante 98.5 por ciento parecía no tener función alguna.

Sin embargo, hace un par de semanas, 442 científicos que participan en el proyecto Enciclopedia de los Elementos del ADN (Encode, por sus siglas en inglés) dieron un vuelco al entendimiento del genoma humano. Descubrieron que las células no sólo se estructuran y funcionan atendiendo a la información escrita en los genes, sino también obedecen a un segundo sistema de instrucciones mucho más complejo.

En 30 estudios publicados en revistas como Nature, Genome Research y Genome Biology se demostró que el genoma que se había descartado está compuesto por algún elemento regulatorio de la expresión genética; es decir, forma parte del segundo sistema de instrucciones encargado de controlar cuándo los genes deben fabricar proteínas, detalló la AMC en un comunicado.

Los especialistas encontraron que al menos 80 por ciento de este material basura está activo y juega un papel importante en el funcionamiento de órganos, tejidos y células.

Para llegar a sus conclusiones, los científicos del proyecto Encode estudiaron 147 tipos de células humanas, mediante las cuales determinaron que el genoma anteriormente descartado funciona como interruptor que activa y desactiva genes, es decir, controla que las diferentes células del organismo produzcan las sustancias químicas correspondientes para la función del mismo.

Explica que el hallazgo del Encode da indicios sobre cómo la expresión genética ocurre en un tiempo y en un espacio específicos a través de los elementos regulatorios del genoma.

Los investigadores del proyecto encontraron que muchos de los cambios que generan las enfermedades no están en los genes, sino en los interruptores. De ahí la relevancia de este trabajo. Acotaron que es apenas el comienzo, pues el reto ahora será descifrar los millones de interruptores.

Recillas Targa afirma que parte de la clave para entender cómo opera el interruptor radica en la tridimensionalidad de la molécula de ADN, pues aunque la secuencia indique que linealmente un gen y su elemento regulador están separados físicamente por miles o millones de letras, ahora está más claro que hay una interdependencia física, de contacto y tridimensional, para que las diferentes moléculas embonen y en conjunto hagan que se exprese o no un gen.

Estas conclusiones impactarán en el tratamiento de ciertas enfermedades, como el cáncer. Ahora se sabe que 50 por ciento de los tumores no aparecen por mutaciones en el ADN –cambios espontáneos en la secuencia de las letras químicas–, sino por anomalías en la cromatina, subraya.

Se puede tener un gen supresor de tumor que no está mutado, pero su cromatina se encuentra cerrada por algún mecanismo anómalo, o viceversa; hay oncogenes que se activan porque estaban en un contexto cerrado, pero por una cuestión anómala se abre.

El investigador considera que encender o apagar regiones específicas de la cromatina mediante el control de los elementos que regulan su expresión genética podría ser la base sobre la cual se diseñen nuevos tratamientos.

En el proyecto se invirtieron 288 millones dólares, se realizaron mil 600 experimentos. Para que en México se hagan estudios masivos similares, dice el científico, se necesitarían aproximadamente 240 millones de dólares de inversión, técnicos altamente especializados y equipos muy serios de bioinformática, así como fabricar cultivos celulares de alto nivel y dar continuidad a los experimentos, algo que por ahora no podemos hacer aquí.