La genética se enfrenta a
“una revolución” en la transferencia
de sus aplicaciones y usos
Profesor Francis S. Collins

De visita a España el científico norteamericano Francis S. Collins, director del Instituto de Investigación del Genoma Humano,  afirmado que “La genómica ayudará a reprogramar el envejecimiento”. Su nombre está escrito con letras mayúsculas en la historia de la ciencia por su protagonismo en el anuncio de la secuenciación del genoma humano. Francis Collins, Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica de 2001 en nombre del Consorcio Internacional de Secuenciación del Genoma Humano, Bethesda, Maryland (EEUU).  En dialogo con la prensa española  señalo que el Instituto Nacional de Investigación que dirige en estos momentos está dando un paso más “subvencionando el desarrollo de nuevas técnicas de secuenciación y que es probable que tal avance revolucione la atención clínica” Lo que sigue a continuación es el diálogo que mantuvo con periódico“El Cultural”- López Rejas.
(www.elcultural.es)

–¿Qué significó para usted la secuenciación del genoma humano?

–El éxito del programa internacional para secuenciar los 3.000 millones de letras de ADN presentes en el genoma humano, es considerado por muchos expertos como uno de los logros científicos más ambiciosos de todos los tiempos, incluso comparado con la fisión del átomo o la llegada a la Luna. Ese programa, conocido como Human Genome Project, fue completado con éxito en abril de 2003, antes de la fecha prevista y por debajo del coste presupuestado.

–¿Cuál es el reto a partir de ahora? ¿Se están viendo ya consecuencias del hito?

–El conocimiento de la secuencia completa de genoma humano es algo similar a disponer de todas las páginas del manual de instrucciones necesario para producir un cuerpo humano. Pero si lo conocemos completo, ese manual de instrucciones se puede convertir también en el libro de medicina más potente imaginable. El reto consiste ahora en aclarar la forma, cómo se debe leer el contenido de todas esas páginas, y comprender después el modo, cómo funcionan juntas las distintas partes para causar la salud y la enfermedad humanas. Su consecuencia más importante es que ha abierto la puerta a un enorme y complejo paisaje biológico nuevo. Su exploración necesitará pensamiento creativo por parte de las nuevas generaciones de científicos.

–Desde su condición de científico y médico, ¿cómo se ha beneficiado la medicina clínica?

–Desde las primeras deliberaciones sobre el Human Genome Project hace casi 20 años, he soñado con que un día los médicos podrían aplicar los instrumentos de la genómica para el diagnóstico, el tratamiento y la prevención de enfermedades comunes. Ahora, estamos presenciando el amanecer de esa era. Se están haciendo progresos rápidos en el nuevo campo de la farmacogenómica, que implica el uso de la información sobre la constitución genética de un paciente para elegir los medicamentos más efectivos en su caso particular. También se ha producido una explosión de pruebas basadas en la genética para detectar trastornos relativamente raros, y están empezando a introducirse pruebas de base genética que pueden ayudar a determinar el riesgo de sufrir enfermedades más comunes.

Es importante comprender que muchas veces se necesitan tiempo, trabajo e inversiones considerables para pasar desde el laboratorio científico hasta la clínica médica. Por ejemplo, se estima que la mayoría de los nuevos fármacos basados en la investigación genómica, requerirán por lo menos 10 años de estudio después de identificar el gen responsable de la enfermedad.

–¿Qué falta para llegar a realizar su “sueño”? ¿Cómo está contribuyendo su institución?

–Mire, para comprender totalmente la promesa de la genómica en la mejoría de la salud humana, necesitamos saltos cuánticos en la velocidad y la eficacia de la secuenciación del ADN.

–¿Está el hombre a punto de conocerse por completo a sí mismo? ¿Qué iniciativas considera más relevantes en este sentido?

–Dadas todas las dimensiones del ser humano, que incluyen aspectos tanto materiales como espirituales, creo que nunca nos conoceremos totalmente a nosotros mismos. Sin embargo, en las décadas próximas aprenderemos mucho sobre nuestras propiedades biológicas. Para profundizar nuestro conocimiento de la biología humana, hemos puesto en marcha varias iniciativas que utilizan los instrumentos y las tecnologías creados por el Human Genome Project. Un proyecto, conocido como International HapMap Project, ha producido un mapa exhaustivo de la variación genética humana.

Ese mapa ya está acelerando la búsqueda de genes participantes en enfermedades complejas comunes, como la cardiopatía, la diabetes y la enfermedad mental. Otro proyecto nuevo y audaz es The Cancer Genome Atlas, destinado al desarrollo y comprobación de métodos para la exploración completa del universo de cambios genéticos y epigenéticos participantes en el cáncer. Nuestro objetivo es usar esa información para la creación de técnicas de ataque más precisas contra muchos tipos comunes de cáncer.

–¿Puede el conocimiento del genoma de otros animales ayudar a entender mejor el humano?

–La genómica comparativa es un campo interesante en el que los investigadores comparan las secuencias de los genomas de diferentes especies –ser humano, chimpancé, perro, ratón, gusano y una amplia variedad de otros organismos–. Ya se han estudiado las secuencias de más de una docena de vertebrados. Al comparar el genoma humano con los genomas de otros organismos, los investigadores pueden identificar regiones de semejanzas y diferencias. Esa información puede contribuir a que los científicos comprendan mejor la estructura y la función de los genes humanos, y de ese modo, facilita el desarrollo de nuevas estrategias para combatir la enfermedad de las personas.

La genómica comparativa proporciona también un instrumento potente para el estudio de los cambios evolutivos en los organismos. Tal investigación contribuye a identificar los genes conservados entre las especies, así como los genes que proporcionan a cada organismo sus características exclusivas. Es imposible señalar el genoma de un animal particular como el más importante para comprender el genoma humano. Pero si yo tuviese que elegir a un grupo de animales, probablemente elegiría a los primates. Es probable que el conocimiento más profundo de nuestros parientes más cercanos –chimpancés, orangutanes, monos rhesus y otros primates no humanos– proporcione luz considerable sobre lo que convierte en únicos a los seres humanos.

–A la luz de los nuevos hallazgos, ¿qué enfermedades podrán ser erradicadas en el futuro?

–Prácticamente todas las dolencias humanas tienen alguna base en nuestros genes. Hasta hace poco tiempo, los médicos sólo podían considerar el estudio de los genes, o genética, en casos de defectos congénitos y en un grupo limitado de otras enfermedades. Existen trastornos, como la anemia drepanocítica, con patrones de herencia simples y predecibles, debido a que están causados por un cambio en un solo gen.

Gracias a la información generada por la secuenciación del genoma humano y a los proyectos relacionados, ahora contamos con instrumentos mucho más potentes para estudiar el papel que interpretan los factores genéticos en enfermedades más complejas, como el cáncer, la diabetes y la cardiopatía, e incluso, en la susceptibilidad a enfermedades infecciosas como el sida. Pero conviene resaltar que los genes no actúan en el vacío; existen otros factores importantes que influencian el riesgo de desarrollar la mayoría de las enfermedades comunes.

Los factores relacionados con la forma de vida, como dieta, ejercicio y tabaco, y los factores medioambientales, como la exposición a sustancias químicas, intervienen en muchos procesos patológicos. Así pues, a menos que consigamos introducir cambios dramáticos en nuestra forma de vida o en nuestro medio ambiente, no creo que en el futuro se puedan erradicar todas las enfermedades. A pesar de todo, la investigación genómica debe contribuir mucho a disminuir la carga global de dolor y sufrimiento. El conocimiento más profundo de la genética nos ayudará a desarrollar estrategias más efectivas y más individualizadas para la detección, el tratamiento y la prevención de la mayoría de las enfermedades.

–¿Podremos comer a la carta?

–Si entiendo correctamente su pregunta, usted desea saber si la información genómica será usada para ayudar a que las personas elijan mejor los alimentos que comen. Este campo de estudio con crecimiento rápido, se conoce como nutrigenómica. En el futuro, es posible que los suministradores de atención sanitaria puedan adaptar sus recomendaciones dietéticas a la constitución genética única de cada persona. Pero por ahora, excepto en las circunstancias especiales de una enfermedad metabólica, no sabemos bastante sobre los genes y sus interacciones con los alimentos, como para poder hacer recomendaciones específicas basadas en la genética sobre lo que una persona debe o no debe comer.

–¿Será posible controlar y regular el envejecimiento?

–Con el tiempo, la investigación genómica nos ayudará a comprender y quizás incluso a reprogramar los mecanismos moleculares que conducen al envejecimiento. Dentro de algunas décadas, la cuestión más urgente a resolver por los humanos quizás no sea “¿cuánto podemos vivir?”, sino “¿cuánto tiempo queremos vivir?”. Dejaré que cada uno de ustedes responda a esa pregunta.

–¿Qué piensa usted sobre la ciencia española?

–Existen varios científicos españoles distinguidos que están haciendo contribuciones significativas en el campo de la genómica, como los profesores Roderic Guigo y Xavier Estivill en Barcelona, internacionalmente conocidos. Pero la inversión española en la investigación sobre este tema sólo ha sido modesta hasta la fecha, y la ausencia de grandes centros dedicados a la investigación del genoma ha situado a los científicos españoles en una posición de desventaja respecto a sus colegas de Estados Unidos, Reino Unido, Canadá, China o Japón.

–¿Qué líneas de investigación están siguiendo ustedes en el National Human Genome Research Institute?

–Además de dirigir el National Human Genome Research Institute, tengo mi propio laboratorio de investigación pequeño en los National Institutes of Health. Los miembros de mi laboratorio están intentando identificar y estudiar los genes participantes en una gama de enfermedades humanas. Por ejemplo, un proyecto significativo estudia el síndrome de progeria de Hutchinson-Gilford, un trastorno genético raro, caracterizado por envejecimiento prematuro rápido. Nuestro grupo identificó la mutación genética responsable de la enfermedad, que en los casos típicos produce la muerte durante la segunda década de la vida. La información sobre la mutación genética ha sugerido la posibilidad de usar determinados fármacos, que ahora están siendo sometidos a prueba para ver si pueden frenar o detener la progresión de la enfermedad.

También estamos aprendiendo que el estudio de esta enfermedad rara puede arrojar luz importante sobre el proceso de envejecimiento normal. Más recientemente, tomamos parte en un trabajo de colaboración que identificó cuatro variantes genéticas nuevas asociadas con aumento del riesgo de diabetes tipo 2, y confirmó la existencia de otras seis. Los resultados constituyen un hito importante en los esfuerzos para conocer esa enfermedad, que afecta a más de 200 millones de personas en todo el mundo. Aunque queda más trabajo por hacer, esperamos que las variantes genéticas identificadas recientemente puedan indicarnos nuevas dianas farmacológicas valiosas para la prevención o el tratamiento de la diabetes tipo 2.

–¿Necesita la ciencia actual el trabajo en equipo más que nunca?

–Creo que el trabajo en equipo es absolutamente esencial para la ciencia moderna. Tradicionalmente, la investigación biológica ha sido un campo muy individualista. Pero debido a la enorme magnitud de los objetivos, el Human Genome Project y la investigación relacionada han sido realizados por equipos de colaboración a gran escala, con participación de muchas instituciones y frecuentemente, de distintas naciones. Así pues, ha llegado la era de la investigación en equipo dentro de la biología, aunque todavía queda mucho espacio para el pensamiento y la creatividad individuales.

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