Proyecto Genoma Humano

Proyecto Genoma Humano. Su historia1.000 a. C.. Los babilonios celebraban con ritos religiosos la polinizacin de las palmeras.

323 a. C. .Aristteles especula sobre la naturaleza de la reproduccin y la herencia.

1676. Se confirma la reproduccin sexual de las plantas.

1838. Se descubre que todos los organismos vivos estn compuestos por clulas.

1859. Darwin hace pblica su teora sobre la evolucin de las especies.

1866. Mendel descubre en los guisantes las unidades fundamentales de la herencia.

1871. Se asla el ADN en el ncleo de una clula.

1883. Francis Galton acua el trmino eugenesia.

1887. Se descubre que las clulas reproductivas constituyen un linaje continuo, diferente de las otras clulas del cuerpo.

1909. Las unidades fundamentales de la herencia biolgica reciben el nombre de genes.

1910. Un bilogo americano, Thomas Morgan presenta sus experimentos con la mosca de la fruta, que revelan que algunos fragmentos genticos son determinados por el sexo.

1925. Se descubre que la actividad del gen est relacionada con su posicin en el cromosoma.

1927. Se descubre que los rayos X causan mutaciones genticas.

1933. La Alemania nazi esteriliza a 56.244 "defectuosos hereditarios".

1933 a 1945. El holocausto nazi extermina a seis millones de judos por medio de su poltica eugensica.

1943. El ADN es identificado como la molcula gentica.

1940 a 1950. Se descubre que cada gen codifica un nica protena.

1953. Los doctores James D. Watson y Francis Crick, animados por el trabajo de los cientficos Rosalind Franklin y el doctor Maurice Wilkins, discernieron la estructura de una molcula de ADN. dos cadenas de bases nucletidas enlazadas en forma de doble hlice.

1960. El doctor Sydney Brenner, con los doctores Matthew Meselson y Francois Jacob, prueba la existencia del Acido Ribonucleico (ARN) Mensajero, el encargado de transportar la carga gentica para que se formen las protenas.

1961. El doctor Brenner y el doctor Crick determinan cmo el ADN instruye a las clulas para formar protenas especficas. Descubren que el cdigo que utiliza es el mismo para organismos tan diversos como una bacteria, una planta o un animal. El hecho de que sea un cdigo universal permitir a los cientficos transferir ADN de un organismo a otro.

1970. Se descubre una molecula. los enzimas restrictivos, que cortan el ADN en sitios especficos.

1973. Se utiliza un enzima restrictivo para cortar un fragmento del ADN de un animal. Este fragmento es depositado en una bacteria que transporta la funcin del gen.

1973. Una vez se consigue transferir un gen a una bacteria, sta se reproduce, generando mltiples copias del gen, lo que permite que stas puedan ser estudiados detalladamente.

1977. Los doctores Frederick Sanger y Walter Gilbert desarrollan (cada uno por su lado) una tcnica para descifrar las cuatro bases nucletidas del ADN: la adenina, la timina, citosina y la guanina. Esta tcnica permite que aumente por mil la velocidad a la que puede ser secuenciado el genoma.

-- Se secuencia por primera vez un organismo completo. Se trata del virus bacterifago.

1983. Kary Mullis desarrolla la reaccin en cadena de la polimerasa (PCR, de sus siglas en ingls), que permitir a los cientficos generar en pocas horas billones de copias de una cadena de ADN.

1984-1986. Representantes del departamento de Energia de EEUU proponen hacer un esfuerzo a gran escala para secuenciar el genoma humano.

1988. El doctor Watson es nombrado director de la Oficina de Investigacin del Genoma Humano, organismo dependiente de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH) de EEUU. Afirma que el genoma podr estar descodificado para el ao 2005 y que le costar al Gobierno alrededor de 3.000 millones de dlares.

1990. El doctor Craig Venter, un investigador de los NIH, desarrolla un mtodo ms corto para encontrar fragmentos del genoma humano. Demuestra que, a partir de estos fragmentos, se puede identificar a los genes completos.

1995. Los doctores Hamilton O. Smith y Venter secuencian el genoma de una bacteria (Haemophilus influenzae) utilizando el mtodo ideado por ste ltimo.

1997-1998. El doctor Venter se reune con el Dr. MIchael W. Hunkapiller de la empresa PE Biosystems, para lanzar una tecnologa que acelere de forma espectacular la secuencia del genoma humano a gran escala. Hunkapiller le propone formar un proyecto para secuenciar el genoma siguiendo un mtodo diferente al que empleaba el consorcio pblico.

Mayo 1998. Venter se 'pasa' a una nueva compaa que pretende secuenciar el genoma humano en tres aos, es decir, dos aos antes de la fecha prevista por el proyecto estatal. La compaa se llamar Celera.

Diciembre 1998. Dos equipos, dirigidos por los bilogos Dr. John E. Sulston y Dr. Robert H. Waterston, secuencian el primer genoma completo de un animal, un gusano de la especie Caenorhabditis elegans. Se demuestra as que se puede secuenciar a gran escala.

Marzo 1999. El consorcio financiado con dinero pblico, o Proyecto Genoma Humano, dirigido por el Dr. Francis Collins, anuncia que el primer borrador del genoma humano estar listo para la primavera del ao 2000.

Marzo 2000. Dos grupos cientficos, encabezados por el Dr. Venter y el Dr. Geral M. Rubin, secuencian el genoma de la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, usando las tcnicas del presidente de Celera.

Junio 2000. En un da que el presidente Clinton califica de histrico, Venter y Collins aparcan sus diferencias y anuncian que se ha logrado el primer borrador del genoma humano secuenciado.

12 de Febrero de 2001. La empresa Celera publica la secuenciacin del genoma en la revista 'Science'. El consorcio pblico hace lo mismo en 'Nature'.

Los primeros pasos del Proyecto Genoma Humano se dieron en EE.UU, donde se ha organizado el programa mejor financiado y coordinado. Por esta razn, conviene describir -con cierto detalle- la gnesis del Proyecto Genoma Humano en ese pas.

En 1984, el bilogo molecular Robert Sinsheimer plante la idea de fundar un Instituto para Secuenciar el Genoma Humano en la Universidad de California en Santa Cruz, de la que era rector.

Tendra que ser un proyecto de prestigio, y la idea haba surgido a raz de un proyecto multimillonario para construir un telescopio astronmico. En 1984, la Universidad de California haba recibido 36 millones de dlares para construir un telescopio de 10 metros en el observatorio de Lick. No era ste el nico proyecto de "ciencia grande" que se consideraba en aquellos momentos. Los fsicos que estudiaban los componentes fundamentales de la materia -las partculas elementales- estaban emprendiendo una campaa para obtener fondos con los que construir un gigantesco acelerador de partculas, el tnel de colisin SSC, cuyo coste se calculaba en miles de millones de dlaresMuchos estados y universidades competan en miles de millones de dlares por atraer a su terreno tan lucrativo proyecto, y el profesor Sinsheimer era miembro del equipo californiano.

En la imaginacin de Sinsheimer haba echado races la idea de que tambin la biologa poda ser "ciencia grande". "Era del todo evidente que los fsicos y los astrnomos no vacilaban en solicitar grandes sumas de dinero para financiar programas que consideraban esenciales para su ciencia", declar tiempo despus a la revista britnica New Scientist. Finalmente, la idea de un Instituto del Genoma en Santa Cruz no se llev a cabo, pero en su lugar empez a cobrar impulso la idea de emprender algn esfuerzo coordinado para elaborar el mapa y descifrar las secuencias de los genes humanos.Independientemente de los esfuerzos de Sinsheimer en Santa Cruz, el Departamento de Energa (DOE) de EE.UU. empez a entrar en el juego. Puede que esto parezca algo extrao, pero lo cierto es que el DOE llevaba mucho tiempo interesado en la gentica humana y las mutaciones, a causa de sus programas nucleares, tanto militares como civiles.

Al concluir la segunda guerra mundial, el gobierno y el congreso de EE.UU. decidieron no confiar la produccin de armas nucleares a los militares del Pentgono ni al Departamento de Defensa, sino encomendrsela a una agencia civil, la Comisin de Energa Atmica. Esta Comisin era la responsable no slo del diseo y produccin de armas nucleares, sino tambin del desarrollo de la energa nuclear para usos civiles. En este ltimo aspecto, deba ocuparse a la vez de la promocin de la energa atmica civil y de la regulacin de la seguridad en las centrales nucleares. A mediados de los setenta, se consider que estas dos atribuciones podan entrar en conflicto, y se decidi dividir la Comisin. As pues, se fund una Comisin Reguladora Nuclear, encargada de supervisar la seguridad, y un Departamento de Investigacin y Desarrollo de la Energa (ERDA), que tambin se encargaba de investigar otras formas de energa, adems de la nuclear. Poco tiempo despus, el ERDA se transform en el Departamento de Energa, que asumi la responsabilidad del diseo y produccin de armas nucleares, y la de la seguridad de los redactores y otros procesos implicados en la produccin de armas. Durante gran parte del perodo de posguerra, el DOE y sus predecesores se interesaron por la gentica humana, a causa de la necesidad de entender los efectos de la radiacin en los seres humanos y sus genes. Una de las principales tcnicas empleadas en este trabajo es el examen visual de los cromosomas en busca de anormalidades inducidas por la radiacin. En 1983, los dos principales laboratorios de armamento nuclear, el de Los lamos y el Lawrence Livermore, empezaron a trabajar en un Proyecto Biblioteca Gnica. En 1986 se haba conseguido clasificar por este sistema todos los cromosomas, excepto el 10 y el 11. Y en febrero de 1986 los laboratorios nacionales haban elaborado una "biblioteca" de fragmentos de ADN humano.El Departamento de Energa tiene una Oficina de Investigacin Sanitaria y Ambiental (OHER), encargada de supervisar la seguridad en los trabajos con radiaciones. En 1986, Charles DeLisi, director de la OHER, propuso que el DOE aumentara su participacin en las investigaciones genticas basadas en la nueva biologa molecular. Se daba cuenta de que la secuenciacin del genoma humano sera una tarea inmensa y aseguraba que el DOE, con sus dos grandes laboratorios nucleares, estaba perfectamente preparado para abordar grandes proyectos cientficos.

Lo ms sorprendente fue, tal vez, el momento en que enunci sus sugerencias: la guerra fra se haba intensificado, y EE.UU. se haba comprometido a fabricar y probar ms armas nucleares; por si fuera poco, el presidente Reagan estaba promocionando el concepto de la defensa espacial contra ataques nucleares, lo que supondra mucho ms trabajo para los laboratorios encargados de crear nuevos tipos de armas nucleares.Aunque la mejor informacin biolgica se obtendra con el mapa del genoma humano, los mayores esfuerzos se haban dedicado a la tarea, mucho ms laboriosa y costosa, de la secuenciacin. Adems, estaban involucrados dos colectivos cientficos diferentes: por un lado, los bilogos moleculares de las universidades y otras instituciones de investigacin biolgica que tenan la mirada puesta en los NIH (National Institutes of Health), los cuales canalizaba casi todos los fondos federales para la investigacin biomdica.

Lo que preocupaba a los cientficos era la magnitud y el costo de la empresa. Casi nadie negaba que, en ltimo trmino, el mapeo y la secuenciacin del genoma humano representaran un gran avance para las ciencias de la vida, pero haba muchas discrepancias acerca de cul sera la mejor ruta para alcanzar la meta. En un editorial de la revista norteamericana Science, el director Daniel Koshland expuso en trminos muy sencillos los argumentos a favor del Proyecto Genoma: "La principal razn por la que el Congreso apoya la investigacin en otras especies es que puede resultar aplicable a los seres humanos. Por lo tanto, la respuesta obvia a la pregunta de si se debe descifrar la secuencia del genoma humano es S. Por qu lo pregunta?" Pero en el campo de la biologa no exista tradicin de grandes proyectos, como los que emprendan con frecuencia los fsicos y astrnomos. Watson y Crick haban desentraado la estructura del ADN en un minsculo despacho del laboratorio Cavendish de Cambridge; y a finales de los cincuenta, Crick haba tenido que trabajar en un cobertizo para bicicletas habilitado en el patio trasero del laboratorio.El 1 de octubre de 1988, Watson fue nombrado Director Asociado de la Investigacin del Genoma Humano en el Instituto Nacional de Salud, con un presupuesto de ms de 28,2 millones de dlares para el perodo 1988-1989 (unos 10 millones ms que el presupuesto del DOE para investigar el genoma el mismo ao). Aquel mismo da, el NIH y el DOE firmaron un Memorndum de Entendimiento, en el que las dos agencias se comprometan a cooperar en la investigacin del genoma. El Proyecto Genoma Humano de EE.UU. haba emprendido la marcha, y con el NIH a la cabeza, en lugar del DOE.

En realidad, se elaboraran dos mapas, que reflejaran la dualidad existente entre los genes y la qumica del ADN. Uno de los mapas sera un mapa gentico, que relacionara entre s los genes conocidos y otros "mojones" genticos; el otro sera un mapa fsico, que relacionara entre s las secuencias del ADN conocidas.Cuando empez a crecer el inters internacional por el Proyecto Genoma -aunque muchas naciones se interesaron principalmente para no quedarse a la zaga de EE.UU. en el mayor proyecto biolgico de la historia-, se hizo evidente la necesidad de un foro internacional. En 1988, durante una reunin celebrada en Cold Spring Harbor, los investigadores decidieron fundar la Organizacin del Genoma Humano (HuGO), que se encargara de coordinar los trabajos internacionales, procurando evitar las repeticiones y solapamientos. Su primer director fue el genetista norteamericano Victor McKusick, al que sucedi el britnico sir Walter Bodmer, director del Fondo Imperial para la Investigacin del Cncer.

Su sede oficial se encuentra en Ginebra, pero sus oficinas operativas estn en Londres, Bethesda y Osaka. Empez a funcionar con fondos aportados por organizaciones benficas, como la britnica Wellcome Foundation Trust. Pero la HuGO se ha topado con dificultades de aceptacin y, al carecer de fondos propios para financiar la investigacin, parece condenada a la impotencia de dar consejos que nadie se siente obligado a aceptar. La UNESCO, por su parte tom cartas para declarar el Genoma Humano, Patrimonio Universal del Humanidad y evitar as que las empresas y agencias involucradas pudieran apropiarse del nuevo conocimiento y que una nueva barrera se sumara a las ya existentes entre los pases avanzados y los ms rezagados en materia econmica y tecnolgica.