Genética médica: una ciencia joven que avanza con rapidez

África García-Orad

Catedrática de Genética

Genética médica: una ciencia joven que avanza con rapidez

CATHEDRA

viernes 8 de septiembre de 2017

Las primeras teorías de la herencia las recogen los médicos y filósofos griegos. Hipócrates (circa 460-370 a. d. C.) escribió sobre el semen: "yo afirmo que es secretado por el cuerpo total, sanamente por las partes sanas y enfermo por las partes enfermas". Señala al semen como portador de la herencia y enfermedades hereditarias. Estas ideas, hoy en día, nos chocan o nos hacen sonreír, pero lo realmente sorprendente es el hecho de que prevalecieran hasta el siglo XIX. En efecto, no fue hasta mediados del siglo XIX (23 siglos después de Hipócrates), cuando Gregor Mendel (1822-1884) estableció experimentalmente la naturaleza del material hereditario y definió las leyes de cómo funciona la herencia. El primero en aplicar las leyes de Mendel a la especie humana fue Archibald Garrod (1857-1936). Lo hizo en un estudio sobre la alcaptonuria, enfermedad que se manifiesta por artritis acompañada de excreción de orina coloreada. Por tanto, podemos considerar que la Genética Médica nació con Garrod a principios del siglo XX.

El siglo XX, momento del inicio de la Genética Médica, se descubren los cromosomas (Walter Sutton y Thodor Boveri 1902), formados de ADN que tiene un código de cuatro moléculas: adenina, guanina, citosina y timina. Estas permiten formar un número prácticamente infinito de mensajes. Todos estos descubrimientos supusieron el inicio del desarrollo de la Genética Molecular. Mis alumnos se muestran muy sorprendidos al situarlos de esta manera: cuando nacieron sus abuelos no se sabía cuántos cromosomas tenemos. En 1980 se describe el primer oncogen, es decir, cuando nacieron los padres de mis alumnos, todavía no se conocía el origen del cáncer. Por eso, el siglo XX se puede denominar el siglo de la genética del ADN.

En 1990, comenzó el Proyecto Genoma y en 1999 el 90% del genoma humano estaba ya secuenciado. El siglo XXI comienza, por tanto, con un gran hito, Proyecto Genoma Humano. En ese momento pensábamos que estábamos en el "siglo de la genómica". Realmente tengo que admitir que tuvimos muy poca visión de futuro.

Es verdad que en 2001 podíamos ordenar las letras de nuestro genoma (secuenciar). Secuenciar era cada vez más rápido y asequible, por lo que no sorprende que en 2006 se iniciara el proyecto "Atlas del Genoma del Cáncer" y en 2008 se lanzara el Consorcio de Cooperación Internacional del Genoma del Cáncer, con el fin de secuenciar los 50 tipos de cáncer más importantes . 

La espectacular caída de los costes en secuenciación, los avances bioinformáticos que permiten analizar mucha mayor cantidad de datos de una manera más rápida y el desarrollo de software que facilita su análisis, están permitiendo, a una velocidad mucho mayor de la esperada, tener un mejor conocimiento de las alteraciones que producen las enfermedades genéticas. En agosto de 2017 son más de 24.000 las enfermedades genéticas descritas. La base de datos OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man) de enfermedades mendelianas (http//wwwncbi.ncbi.hlm.nih.gov/omim) es una de las más completas, pero existen muchas otras, como Orphanet, de enfermedades raras.

Hemos adquirido en muy poco tiempo información de las secuencias de muchos organismos y de muchas enfermedades distintas. Conocíamos las secuencias pero poco sobre su significado, seguía siendo un idioma que no podíamos en gran parte entender. En 2007 alcanzamos otro gran hito en la genética: la publicación del proyecto ENCODE (http://www.genome.gov/10005107). Este proyecto nos ha permitido entender cómo funciona y qué mensajes lleva nuestro ADN. Uno de los resultados más interesantes del proyecto es la detección de un gran número de moléculas (ARNs no codificantes) que no se utilizan para crear proteínas, sino para regular su producción. Los non coding RNAs y sus implicaciones en las enfermedades está siendo uno de los campos más estudiados en la actualidad.

Ya no podemos hablar solo de genómica: hemos entrado en la era de las "ómicas", donde se analizan muchos datos simultáneamente (genes, metabolismo, etc.). Todos estos conocimientos están revolucionando la medicina actual y han permitido desarrollar el concepto de medicina personalizada. Las terapias ya no pueden ir dirigidas a la enfermedad sino a la persona. Sabemos que no todos somos iguales y que no respondemos a los fármacos de la misma forma. Somos distintos y debemos ser tratados teniendo en consideración estas diferencias. Lo que hoy sabemos es que la mayor parte de estas diferencias están en el componente genético del individuo.

Es evidente que las ómicas y la medicina integradora van a afectar el curso de la ciencia y de la medicina del siglo XXI. Por ello, podríamos denominarlo más bien el siglo de la "genética de las ómicas".  Pero puede que, una vez más, nos estemos quedando cortos.

Nuestra capacidad para generar información clínicamente relevante de la genómica se ha disparado. De hecho, la genética está ayudando a cambiar el modo de tratar la enfermedad, pasando de un modelo en que se actúa después de que surjan los síntomas a un modelo, más proactivo, en el cual se obtendrá y usará la información genética y epigenética del individuo para reducir el riesgo de desarrollo de la enfermedad. Probablemente, el desarrollo más significativo en la genómica personalizada en los próximos diez o quince años será algo que no podemos anticipar basándonos en el conocimiento científico actual. El poder de los métodos ómicos de alto rendimiento para identificar patrones y tendencias previamente desconocidos y generar nueva generación de hipótesis podría conducir, en última instancia, a una investigación que cambie fundamentalmente la forma en que entendemos los procesos biológicos básicos y las enfermedades humanas.

Recientemente, un nuevo descubrimiento ha supuesto otro salto en las posibilidades de la genética en Medicina; es, en realidad, uno de los avances más escalofriantes: la tecnología de edición genómica CRISPR. Hoy en día somos capaces  de  manipular, incorporar o eliminar secuencias dentro del genoma. La Ingeniería Genética abre puertas, de este modo, para el estudio de genes y para una infinidad de aplicaciones en biotecnología, terapia, diagnóstico, etc.

Con todo lo expuesto, queda claramente reflejado que la Genética Médica ha cambiado mucho a lo largo de los últimos años, aunque lo hace a tal velocidad que casi deberíamos decir meses. Está claro que con toda esta información, en un futuro no muy lejano, se cambiará el modo de tratar a los pacientes. Por ello, a los docentes se nos plantean muchas cuestiones: ante estos grandes cambios, ¿cómo debemos preparar a los futuros profesionales sanitarios?, ¿cómo preparar a la sociedad y a las estructuras de salud? Aún es pequeña la presencia de la Genética en la carrera de Medicina, pero tenemos que ser capaces de adaptarnos nosotros y adaptar a nuestros alumnos a esta nueva situación: el contexto de continuo avance en que nos encontramos. Por desgracia, aún es muy poca la presencia de la Genética en la carrera de Medicina.

Fotos: Mikel Mtz. de Trespuentes. UPV/EHU.

 
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