Ciència per a presidents

Genètica

Les variants del genoma humà

Des que es va seqüenciar el genoma humà s'han identificat mil regions d'ADN associades amb diferents malalties i trets físics. Però per estudiar millor aquestes associacions cal disposar d'un mapa detallat de les principals variants del nostre genoma. La fase pilot d'un projecte internacional ha revelat ara vuit milions de variants desconegudes

GONZALO CASINO | 17 DE NOVEMBRE DE 2010

L'allau de seqüències genòmiques humanes ja està començant a inundar les bases de dades. La seqüenciació del primer genoma humà en la dècada passada va ser una fita científica, però deia ben poc de la diversitat del gènere humà. En pocs anys, però, s'han perfeccionat i abaratit de tal manera les tècniques de seqüenciació que s'han pogut dur a terme ambiciosos projectes. Un d'ells és l'anomenat Projecte 1.000 genomes, una iniciativa internacional per elaborar el primer mapa detallat de la diversitat genètica humana, de la que acaba de concloure la seva fase pilot.

Els resultats d'aquesta fase, publicats a Nature el 28 de octubre de 2010, recullen les dades genètiques de 800 voluntaris anònims. La informació revelada és realment notable i constitueix el major catàleg de la variabilitat genètica humana. En menys de dos anys des que va arrencar el projecte, s'han identificat 15 milions de canvis d'una sola lletra (el genoma humà conté 3.000 milions de parells de bases o lletres), un milió de petites delecions (pèrdua de fragments d'ADN) i altres 20.000 variants grans. Aquesta nova col·lecció de dades genètiques, en les quals s'inclouen més del 95% de les variants conegudes fins ara, indica que cada un de nosaltres és portador d'unes 75 variants associades amb malalties genètiques.

Informació pública

La majoria d'aquestes variants detectades (uns vuit milions) no havien estat identificades fins ara i han passat immediatament a engrossir les bases de dades públiques, per la qual cosa s'espera que ajudin a definir nous estudis i oferir resultats pràctics aplicables en medicina. Aquesta informació genètica està disponible per a investigadors de tot el món a través de dues de les institucions involucrades en el projecte: Instituto Europeo de Bioinformàtica del Laboratori Europeo de Biologia Molecular (EMBL-EBI) y el National Center for Biotechnology Information (NCBI) de EUA.

Cada persona és portadora d'unes 75 variants genètiques associades amb malaltiesEls milions de variacions genètiques descrites en aquest estudi pilot poden ja estudiar-se en relació amb el risc de desenvolupar qualsevol malaltia (des de les més rares, com la fibrosi quística, a les més freqüents, com la diabetis), predisposició (per exemple, la susceptibilitat a una conducta addictiva com el tabaquisme) o resistència a tractaments.

Des de la seqüenciació del primer genoma humà complet, s'han identificat més d'un miler de regions cromosòmiques associades amb diferents malalties, trets físics o respostes a medicaments. No obstant això, hi ha encara moltes llacunes i dades genètiques que han de ser completades abans de confirmar moltes de les associacions de risc. I aquesta és precisament la principal aplicació mèdica d'aquest afany científic.

Les variants genètiques poden associar-se a malalties rares (afecten a tot estirar a una de cada 1.000 persones, com l'esquizofrènia) o malalties més freqüents, com la malaltia coronària. Per descobrir una variant associada a les primeres, els investigadors solen necessitar dècades d'estudis en famílies, mentre que en les segones les associacions són difícils d'establir perquè les variants solen tenir efectes febles (un lleuger augment del risc d'emmalaltir). Però amb els nous seqüenciadors i superordinadors aquest tipus d'investigacions comencen a ser més abordables.

2.500 genomes de 27 poblacions

El Projecte 1.000 genomes, posat en marxa el gener de 2008 per un consorci en què participen, entre d'altres centres rellevants, el Wellcome Trust Sanger Intitut del Regne Unit, l'Institut de Genòmica de Beijing a la Xina i els Instituts Nacionals de la Salut de EUA, pretenia examinar el genoma d'almenys un miler de persones d'ètnies de tot el planeta (des de la Toscana a Itàlia als ioruba a Nigèria, des de Japó als massai a Kenya), però ara es preveu assolir la xifra de 2.500 genomes de 27 poblacions de tot el món quan conclogui el projecte el 2012.

La fase pilot ha consistit en tres tipus d'aproximacions: seqüenciació completa del genoma de dos trios familiars (pare, mare i fill), anàlisi genètica de 697 persones de set ètnies diferents i seqüenciació parcial del genoma d'altres 179 individus de quatre grups de població. Quan acabi el projecte es pretén haver identificat totes les variacions genètiques que estan presents en almenys l'1% dels humans.

UN TERABASE EN MIG ANYS
Per dur a terme el Projecte 1.000 genomes no només ha calgut disposar dels nous seqüenciadors, sinó també de superordinadors amb la potència de càlcul necessària per a manejar un volum de dades impressionant. El genoma d'una persona conté tres gigabases (3.000 milions de parells de bases) i es calcula que només en la fase pilot del projecte s'han generat 4,9 terabases d'ADN (un terabe són 1.000 gigabases). En els primers sis mesos del projecte, el Wellcome Trust Sanger Institute va seqüenciar l'equivalent a 300 genomes humans (un terabe). És a dir, va seqüenciar cada dos minuts la mateixa quantitat de genoma que era seqüenciada en cinc anys fa dues dècades.

Tòpics de l'article