Científicos han actualizado el genoma humano para hacerlo más inclusivo y equitativo

(CNN) – Los científicos han elaborado un nuevo borrador del genoma humano que captura mejor la diversidad genética de la humanidad.

El nuevo pangenoma incorpora el ADN de 47 individuos de todos los continentes excepto la Antártida y Oceanía. Los científicos involucrados dicen que mejorará nuestra capacidad para diagnosticar enfermedades, descubrir nuevos medicamentos y comprender las variantes genéticas que conducen a una mala salud o un rasgo físico particular.

Hasta ahora, los genetistas han utilizado un solo genoma humano, basado en gran medida en un individuo, como mapa de referencia estándar para la detección de cambios genéticos que causan enfermedades. Es probable que esto haya pasado por alto parte de la diversidad genética entre los individuos y las diferentes poblaciones de todo el mundo.

Los investigadores han lanzado el primer pangenoma humano, una referencia más inclusiva y de mayor calidad que ayudará a detectar mejor las enfermedades genéticas. Crédito: De Darryl Leja/NHGRI.

“Esta referencia del pangenoma representa un logro científico increíble, ya que proporciona una visión ampliada del modelo de ADN de la humanidad, con una diversidad humana significativamente mayor que las secuencias de referencia anteriores”, dijo Eric Green, director del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano de EE. UU., que financió el proyecto.

“Tener una referencia de pangenoma humano de alta calidad que refleje cada vez más la diversidad de la población humana permitirá a los científicos y profesionales de la salud comprender mejor cómo las variantes genómicas influyen en la salud y la enfermedad, y nos llevará hacia un futuro en el que la medicina genómica beneficie a todos”, dijo Green.

El pangenoma, una amalgama digital de secuencias que se puede utilizar para comparar, construir y estudiar otras secuencias del genoma humano, es todavía un borrador. Los investigadores esperan incluir a 350 personas para mediados de 2024. El hito científico se detalló en varios artículos publicados el miércoles en Nature y sus revistas asociadas.

“Puedes imaginar esto como una nueva hoja de ruta para dejar a tus hijos en la escuela. Si bien solo toma el mismo camino todos los días, su vecino podría tomar un camino ligeramente diferente en una calle lateral”, dijo Benjamin Schwessinger, profesor asociado de la Universidad Nacional de Australia que no participó en el proyecto.

“Este nuevo enfoque de un pan-genoma traza estas rutas alternativas que nos diferencian a los humanos unos de otros”, dijo Schwessinger en un comunicado.

Variación genética

Si bien el genoma de cada persona varía solo levemente (alrededor de un 0,4 % en comparación con el promedio de la siguiente persona), el genoma humano es enorme y consta de 3200 millones de pares de extremo a extremo. Esto significa que todavía hay muchas diferencias genéticas importantes entre los individuos y las poblaciones de todo el mundo.

Los cuatro componentes básicos del ADN, adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T), forman pares específicos y la unión de estos pares de bases forma la estructura del ADN.

La variación genómica puede ser pequeña, consistiendo en diferencias de solo una o unas pocas bases de ADN, o puede ser variantes estructurales grandes, que tienen 50 pares de bases o más. Estas variantes estructurales más grandes pueden tener importantes implicaciones para la salud, como en el funcionamiento del sistema inmunológico.

La nueva referencia incorpora secuencias genéticas más diversas y agrega 119 millones de pares de bases a la biblioteca de 3.200 millones de pares de bases previamente conocidos que componen el genoma humano, profundizando nuestra comprensión de la diversidad genética humana y haciéndola más completa.

“El pangenoma revela la arquitectura de la variación y cómo afecta a los genes y tendrá un gran impacto en la investigación genómica”, dijo Benedict Paten, profesor asociado de ingeniería biomolecular en la Universidad de California, Santa Cruz, y director asociado de la UC Santa Instituto de Genómica Cruz.

“También revela una nueva biología (…) estamos obteniendo una mejor imagen de cómo varían algunas de las regiones más complejas del genoma. Hasta ahora, la composición de estas regiones de rápida evolución ha sido en gran parte invisible para nosotros”, dijo Paten.

El primer borrador del genoma humano se publicó en 2001 y solo se completó por completo en 2022. Ha sido una herramienta invaluable para los investigadores, que abrió una nueva era para el descubrimiento científico, la innovación tecnológica y la medicina genómica, dijo Karen Miga, profesora asistente en el departamento de ingeniería biomolecular de la Universidad de California, Santa Cruz y director asociado del Instituto de Genómica de UC Santa Cruz.

“Comprender y catalogar estas diferencias entre genomas nos permitirá comprender cómo operan las células, su biología y cómo funcionan, así como comprender las diferencias genéticas y cómo contribuyen a comprender las enfermedades humanas”, dijo Miga.

La nueva referencia de pangenoma es una fusión de diferentes genomas de 47 personas con ascendencia de todo el mundo. Crédito: De Darryl Leja/NHGRI.

Eliminando el sesgo

El genoma de referencia humano original se basó predominantemente en voluntarios anónimos que respondieron a un anuncio publicado en el Buffalo Evening News el 23 de marzo de 1997, y un donante representaba el 70% de la secuencia, según el NHGRI.

Los 47 individuos anónimos incluidos en el primer borrador del proyecto pangenoma se encontraban entre los que participaron en el Proyecto 1000 Genomas, un catálogo de variación genética humana común que se completó en 2015. El equipo está en proceso de reclutar nuevos individuos para representar algunas poblaciones no incluidas en el Proyecto 1000 Genomas, particularmente personas de ascendencia africana y del Medio Oriente.

Otros proyectos destinados a ampliar las bases de datos genómicas “a menudo no han dado en el blanco al demostrar respeto” por las comunidades de los países de bajos ingresos y los pueblos indígenas, quienes dicen que sus muestras y datos se están utilizando para promover los objetivos de los científicos y las instituciones en los países ricos, un Artículo de Nature publicado el año pasado sobre el proyecto pangenoma.

El equipo estaba ansioso por evitar errores similares. Bárbara Koenig, profesora emérita de antropología médica y bioética en la Universidad de California en San Francisco, dijo que las consideraciones éticas y “el principio de justicia” eran una parte clave del esfuerzo.