Gigantesca base de datos de ADN revela un mapa para la enfermedad genética

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AFP.- Una gigantesca base de datos de ADN ayudó a crear un mapa de los cambios genéticos que tiene un impacto en cuestiones que van desde la pérdida del cabello hasta el cáncer, lo que abriría la puerta a revolucionarios tratamientos para una gran cantidad de enfermedades mortales, avanzaron investigadores este miércoles.

“Este es un gran paso a la hora de comprender el sistema de cableado del ser humano”, afirmó el jefe de la investigación, Michael Snyder, de la Universidad de Stanford.

La Enciclopedia de los Elementos del ADN -también conocida como ENCODE- ha permitido a los científicos asignar funciones específicas biológicas al 80% del genoma humano y ha ayudado a explicar cómo las variantes genéticas afectan la susceptibilidad de una persona a la enfermedad.

También sirvió para exponer conexiones previamente ocultas en enfermedades aparentemente no conectadas, como el asma, el lupus o la esclerosis múltiple, de las que se encontró que están vinculadas a códigos regulatorios genéticos específicos para proteínas que regulan el sistema inmunitario.

Una idea clave revelada en una serie de artículos publicados en las revistas científicas Nature, Science y Cell es que muchas enfermedades se producen como resultado de la forma en el cómo, dónde y cuándo un gen se activa o se desactiva, más que por un cambio en el gen mismo.

“Los genes ocupan sólo una pequeña fracción del genoma y la mayoría de los esfuerzos para hacer un mapa de las causas genéticas de la enfermedad se vio frustrado por las señales que apuntan lejos de los genes”, afirmó el coautor del estudio John Stamatoyannoupoulos, un investigador de la Universidad de Washington.

“Ahora sabemos que esos esfuerzos no fueron en vano, que las señales estaban de hecho apuntando al sistema operativo del genoma”, añadió.

Otro hallazgo significativo es que este modelo de interruptores genéticos puede ser utilizado para localizar tipos de células que juegan un papel en enfermedades específicas sin la necesidad de entender cómo funciona la enfermedad en si misma.

Por ejemplo, los científicos tardaron décadas en establecer un vínculo entre una serie de células inmunitarias y la enfermedad inflamatoria intestinal o enfermedad de Crohn. La base de datos ENCODE fue capaz de rápidamente identificar que las variantes genéticas asociadas con Crohn se concentraban en ese subconjunto de células.

Este mapa en profundidad del código genético humano también ha transformado nuestra comprensión científica de cómo funciona el ADN.

 

– El fin del mito del ‘ADN basura’–

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El primer borrador del genoma humano descrito como ADN era una serie que contenía genes en secciones aisladas que componían sólo un 2% de su longitud.

El espacio que se encontraba entre medio fue denominado como “ADN basura” y muchos investigadores creyeron, durante años, que no tenía ninguna función. La atención se centró en los genes “codificadores” que transportaban las instrucciones para hacer las proteínas que son responsables de nuestras funciones biológicas más básicas.

ENCODE confirmó las teorías más recientes de que la mayoría de esta “basura” está actualmente repleta de interruptores que determinan cómo trabajan los genes y que actúa como un gran panel de control.

“Nuestro genoma está simplemente vivo a través de los interruptores: millones de lugares que determinar si un gen se activa o se desactiva”, explicó el coordinador del análisis Ewan Bierney del Instituto Bioinformático Europeo-EMBL.

“Encontramos que una gran parte del genoma -una sorprendente cantidad, en efecto- está dedicada a controlar cuándo y cómo se producen las proteínas, más que en fabricar simplemente los bloques de construcción”.

Quizá lo más importante es que la base de datos se ha puesto disponible a la comunidad científica, y al público general, como un recurso abierto para facilitar la investigación.

“ENCODE nos da un conjunto muy valioso de direcciones a seguir para descubrir los mecanismos clave que juegan en la salud y en la enfermedad”, dijo Ian Dunham, del Instituto Europeo de Bioinformática-EMBL, quien desarrolló un papel clave en la coordinación del análisis.

“Esto podría ser explotado para crear medicinas enteramente nuevas o para cambiar la finalidad de tratamientos ya existentes”.

El proyecto combinó los esfuerzos de 442 científicos en 32 laboratorios en Estados Unidos, Gran Bretaña, España, Suiza, Singapur y Japón.

Los investigadores usaron más del equivalente a 300 años de tiempo computacional para estudiar 147 tipos de tejidos e identificar sobre cuatro millones de regiones regulatorias el lugar donde las proteínas interactúan con el ADN.