122 peruanos tienen su genoma secuenciado

Todo empezó en 1989. Un grupo de investigadores, entre los que se encontraba James Watson (co-descubridor de la estructura del ADN), se reunieron en Cold Spring Harbor para definir los objetivos de un ambicioso proyecto que costó casi 3000 millones de dólares y tardó más de una década en concluir.

Hoy en día, este mismo trabajo se puede hacer en pocos días y no llega a costar más de mil dólares. Estamos hablando de la secuenciación del genoma humano.

Así se secuenciaba el genoma humano hace 20 años. Fuente: Hank Morgan/SPL | Nature.

Cuando se presentó la versión final del genoma humano, allá por el año 2003, muchos científicos creyeron que por fin hallaríamos la causa de muchas enfermedades y que podríamos acelerar las investigaciones biomédicas. Nada más alejado de la realidad. El genoma humano resultó ser toda una caja de sorpresas y, más de una década después, seguimos revelando muchos de sus secretos.

El Proyecto del Genoma Humano (PGH) tuvo tres importantes descendientes: el Atlas del Genoma del Cáncer, cuyo objetivo es identificar las mutaciones que dan origen a las neoplasias; el Proyecto del Microbioma Humano (PMH), que tiene por finalidad caracterizar las comunidades microbianas presentes en las diferentes partes de nuestro cuerpo; y, el Proyecto 1000 Genomas, que busca catalogar las variantes que existen en el genoma de diferentes poblaciones humanas.

Precisamente, los resultados del Proyecto 1000 Genomas han sido presentados el 30 de setiembre pasado en dos artículos [1 y 2] de la revista Nature. Lo más interesante es que este trabajo tuvo una importante participación peruana. Uno de los grupos poblacionales estudiados son de Lima y los responsables de ello fueron los biólogos Carla Gallo y Giovanni Poletti de la Universidad Peruana Cayetano Heredia.

Grupo poblacional PEL

En el año 2004, Gallo y Poletti iniciaron una colaboración científica con Andrés Ruiz-Linares de la University College London, dando como resultado la identificación de marcadores de etnicidad de poblaciones autóctonas de Perú que sirvieron para determinar nuestros orígenes y ayudaron a reconstruir la historia de las poblaciones nativas americanas y el proceso de mestizaje en la región. Gracias a estos trabajos son convocados a participar en el Proyecto 1000 Genomas en el año 2009.

Proyecto 1000 Genomas. Fuente: Wikimedia Commons.

Con el fin de identificar las variantes genéticas raras que hay entre las distintas poblaciones que habitan el planeta, el proyecto debía obtener unas 100 muestras de sangre de cinco poblaciones por cada continente [Asia fue dividida en dos y no se consideró a Oceanía].

Gallo y Poletti se encargaron de colectar las muestras de una de las poblaciones de América. Para ello seleccionaron 59 tríos (padre, madre e hijo o hija), quienes necesariamente debían tener abuelos nacidos en Perú, dando un total de 177 muestras, de las cuales 122 fueron utilizadas asignándoles el código PEL.

El proyecto contó finalmente con 2504 muestras de 26 grupos poblacionales del mundo. La secuenciación de sus genomas y posterior análisis arrojó cerca de 84,7 millones de variantes genéticas, 3,6 millones de pequeñas secuencias de ADN que estaban de más o de menos (inserciones o deleciones) y unas 60.000 variantes estructurales.

Ahora, solo se requiere un aparato como este (Illumina HiSeq 2500) para secuenciar un genoma. Fuente: Wikimedia Commons.

Los resultados también muestra que cada persona que formó parte de esta investigación porta entre 4,1 y 5,0 millones de variantes genéticas, de las cuales unas 180 podrían alterar la función de algunos genes. También hallaron entre 24 y 30 variantes implicadas con enfermedades raras.

Consentimiento informado

Todos los datos generados en este estudio son de libre acceso. ¿Esto quiere decir que los 122 peruanos que participaron voluntariamente del proyecto y tienen sus genomas secuenciados pueden acceder a estos datos y ver si tienen variantes asociados con distintas enfermedades?

Poletti indica que toda información relevante a la identidad de los donantes es confidencial. En el caso de 1000 Genomas, la información de quién es el donante ha sido destruida, por lo cual, solo se les conoce ahora como PEL y un código relacionado con el trío.

Los participantes, al momento de involucrarse en el proyecto, firmaron un consentimiento informado donde se indica claramente los objetivos del proyecto y las condiciones bajo las cuales están participando. Por ejemplo, no se hará disponible la identidad e historia médica de los participantes, las muestras serán almacenadas y podrán ser usadas en otros proyectos de investigación (al igual que la información generada), las muestras podrán ser usadas con fines académicos o comerciales (en caso se desarrolle un producto de valor económico) y ningún resultado individual será entregado a los participantes.

Predisposición a enfermedades

Si bien la secuencia genética de estas muestras es sumamente detallada, cualquier información sobre posibles enfermedades o sobre sus características genéticas no puede ser comunicada a los participantes. Ellos sólo son identificables hasta el momento de la toma de muestra, después de eso, ya no.

No obstante, Poletti aclara que hay muy pocas enfermedades que ocurren por acción de un solo gen como para tener una certidumbre muy alta de predecir o asegurar al voluntario que padece de una enfermedad. Precisamente, estudios como este tratan de alcanzar esas respuestas, pero aún estamos muy lejos de lograrlo.

Ahora viene la parte más interesante de esta investigación: el análisis profundo de cada grupo poblacional a partir de la información contenida en esos 2504 genomas. “En breve se publicaran datos de PEL; y, por lo pronto, solo te digo que somos muy especiales”, concluye Poletti.

Datos adicionales

El estudio también reconfirmó que el origen demográfico común de todos los seres humanos es África, hace 150.000 a 200.000 años. A medida que avanzaban hacia nuevos continentes, sus poblaciones se vieron reducidas drásticamente debido a muchos factores (en biología a esto se conoce como cuellos de botella), provocando una pérdida de la variabilidad genética.

Debido a esto, el mayor número de variantes genéticas se encuentran en las poblaciones africanas. Sin embargo, la población peruana (PEL) también presenta un gran número de variantes raras a nivel global.

Variantes genéticas con frecuencias menores al 0,5% a nivel global (raras), pero con frecuencias superiores al 5% a nivel de la población. Fuente: Nature.

Esto es solo el inicio. Ya hay una iniciativa para secuenciar el genoma de 10.000 ingleses y hacer análisis más profundos para identificar el origen de ciertas enfermedades. Estoy seguro que en una década, el secuenciamiento del genoma de cada individuo será tan fácil como realizarse una prueba rutinaria de laboratorio. Esperemos que para ese entonces, por fin, hayamos revelado todos los secretos que guarda nuestro genoma.