CAT - La complexitat genètica i la medicina... - 2011
Taula de continguts:
El Projecte Genoma Humà, que va començar als anys noranta, va ser Homo sapiens L’èxit d’un intent d’elaborar un mapa de l’ADN de la nostra espècie Va produir el genoma de referència humana, una col·lecció finament polida d’ADN humà que és crucial per a la investigació genètica i serveis de proves de genètica a tot el món. Integral tal com ha estat per a la comunitat científica, dos investigadors de la Universitat Johns Hopkins han descobert que el genoma de referència falta una peça o dues, així, 296,485,284 parells de bases d’ADN, per ser exactes.
El genoma de referència és un mapa essencial del material genètic humà que s’utilitza com a base de comparació. Quan seqüencia el nostre propi ADN per conèixer la salut, la història familiar i el futur risc de malaltia, tallem la seqüència en un munt de petites peces i comparem trams del mateix amb el genoma de referència, buscant àrees en què ens diferenciem. El problema fonamental d 'això, els científics escriuen en un article recent a Nature Genetics, és que el genoma de referència es basa en gran mesura en una sola persona. Evidentment, la consideració de la infinitat de diferències genètiques entre els 7,7 mil milions de persones vives actualment no és ideal.
Professor de ciències de la computació i bioestadística Steven Salzberg, Ph.D. i Rachel Sherman, Ph.D. candidat, assenyala que aquest genoma de referència únic no capta la diversitat de la genètica humana. Algunes poblacions, afegeixen, difereixen massa d'aquest genoma de referència. Per fer-ne el cas, es refereixen als genomes de 910 individus de vint països diferents, d'ascendència panafricana.
En l’ADN d’aquestes persones, l’equip va trobar 300 milions d’ADN comuns que no existeixen al nostre genoma de "referència". Si no tenim en compte aquest material tan important, diu Salzberg, inevitablement perdrem les claus sobre la salut i la història de determinades poblacions. Ells també són humans, així que no haurien de ser representats en el genoma de referència "humà"?
"Aquestes regions són essencialment invisibles per a la comunitat genètica fins que no tinguem un genoma de referència que inclogui aquestes regions", explica Salzberg Invers.
El problema amb el genoma de referència.
Al llarg dels anys, hem organitzat de forma contínua el genoma de referència. Però l'anàlisi recent ho indica gairebé el setanta per cent del seu material va ser recollit a partir d’una sola persona afroamericana, que només es coneix com a RPCI-11, explica Salzburg.
Això significa que quan els científics realitzen anàlisis genètiques per identificar les diferències entre diverses poblacions de tot el món, la majoria de les vegades comparen aquests genomes amb el material genètic de, principalment, una sola persona. Això ens fa ignorar sovint el material que pot ser massa diferent d’aquesta referència, diu Sherman. Ells els crida "peces que falten".
"Quan traieu les coses, hi haurà peces que no s’alternen del tot perquè són massa diferents per coincidir amb qualsevol cosa del genoma de referència", diu Sherman. "A continuació, ignorareu totes les coses que no són realment rellevants o no valen la pena mirar, quan potser siguin realment les peces més interessants perquè són les més diferents del genoma de referència".
A l’estudi, Sherman i Salzberg van prendre grans trossos d’aquest material “diferent” (aproximadament 1.000 parells de bases de llarg) i van intentar determinar si simplement representaven cadenes accidentals d’errors de seqüenciació - o realment contenien informació útil sobre l’ADN humà inexplorat.
L’equip va arribar a la conclusió que aquest "nou" ADN té una qualitat prou alta per justificar un segon pas, tot i que no saben quina importància té encara per al cos humà.
Quines són les conseqüències?
Fins ara, diu Sherman, realment no sabem què ens falta fent cas omís del DNA que no està representat al genoma de referència. Però, qui sap què podem trobar allà si ens fixem en una mirada?
Salzberg suggereix que imaginem una població fictícia que té un cromosoma addicional - 24 en comptes dels habituals 23 de cada cèl·lula. Res d’aquest cromosoma addicional d’aquesta població no es alinearia amb el genoma de referència. Potser, diu, en algun lloc d’aquest cromosoma ocult, és la raó per la qual la població de ficció tendeix a desenvolupar una determinada malaltia i per què la resta del món no. Però com que no tenim la referència adequada per comparar-la, mai no ho sabríem.
Anunci original que va aportar els donants del Projecte Genoma Humà (Buffalo News, 23/03/1997), h / t Pieter de Jong, que va publicar l'anunci pic.twitter.com/gNB7mMv3Yu
- Jay Shendure (@JShendure) 28 d'octubre de 2017
"Si de tant en tant hi hagués mutacions en aquest cromosoma que causessin problemes, mai no podreu estudiar-les", diu Salzberg. "Mai no podreu observar-los si us confia exclusivament en aquest genoma de referència."
Siguem clars: aquesta investigació no proporciona evidència d’un cromosoma desconegut. Però suggereix que probablement ens faltem molt quan utilitzem un genoma de referència únic d’una persona anomenada RPCI-11 com a base per a totes les nostres anàlisis sobre l’ADN de tota la nostra espècie.
Com podem solucionar-ho?
En comptes d’esforçar-se per un únic genoma de referència universal, l’equip argumenta, hauríem de tenir un munt dels genomes de referència - potser un per a cada població d’interès.
"El que defensem amb aquesta troballa, és que necessitem construir genomes de referència per a cada població", diu Sherman. "Si falta aquest ADN de la referència d'aquesta població, el model ha de canviar".
Alguns països s'han encarregat de provar, almenys, de crear els seus propis genomes de referència. Dinamarca, per exemple, està recopilant material genètic de 150 danesos en un intent de crear un veritable genoma de referència "danès". Un document de 2016 a Naturalesa descriu un intent de compilar una referència per a individus coreans, tot i que aquest document només descriu la investigació realitzada sobre una sola persona. Però altres projectes, com el 1.000 Projecte Genomes, també estan intentant que aquest procés s’iniciï, però hi ha molta feina per crear un material de referència tan polit com la versió actual, coneguda com GRCh38.
"Heu de fer més que simplement anar i ordenar a una altra persona d’una altra població per crear un genoma de referència", afegeix. "Cal fer una mica més."
No és que els investigadors no siguin conscients que necessitem més genomes de referència. Salzberg només espera que hi hagués més d’aquests i que, almenys, s’adoptessin àmpliament com a genomes de referència estàndard. El document lamenta que cap d'aquests intents hagi aconseguit el mateix estatus i influència que el GRCh38, encara que això és l'objectiu del projecte danès.
En endavant, Sherman i Salzberg es dediquen a que aquest projecte comenci, mitjançant la creació de diversos genomes de referència addicionals, que esperen alliberar en un o dos anys. Estan buscant començar a crear una biblioteca de genomes de referència per ajudar a la gent a entendre el seu material genètic, per molt que sigui "diferent".
"El que realment hem de tenir són centenars de genomes de referència", afegeix. "Això passarà un dia."
El secret sobre la investigació del genoma humà és una mala investigació per als científics
La ciència, en el seu millor moment, no és una cosa sinó un procés, una acumulació gradual d’evidència que es dirigeix cap a la veritat. El periodisme, en el seu millor moment, també és una recerca de la veritat. Tot i així, sovint les dues disciplines es troben en desacord. La desconfiança dels científics en els periodistes ha arribat a una nota elevada aquesta setmana quan els assistents ...
Kengoro, la robatori humà contra el robot humà de Tòquio, suarà durant els entrenaments
Kengoro, compost per 108 motors, filtra l'aigua de les seves capes poroses per completar flexions fins a 11 minuts.
En 17 anys, la seqüència del genoma humà s'ha convertit en una indústria de mil milions de dòlars
El 15 de febrer de 2001, el Consorci Internacional de Seqüenciació del Genoma Humà va publicar el seu primer conjunt de resultats a la revista Nature, canviant la medicina per sempre.