Genoma humano

[i]Tabla de contenido

Genoma humano. 4

Componentes. 5

Estructura y complejidad del genoma humano. 7

Los genes. 8

El Proyecto del Genoma Humano: Una Revisión Científica y Ética. 11

Antecedentes Científicos. 11

Implicaciones Éticas. 13

Ingeniería genética. 13

Información genética. 15

Conclusión. 17

Bibliografía. 18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabla de cuadros 

 

Cuadro del genotipo humano. 6

Características del genoma humano. 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabla de figuras

 

Representación gráfica del cariotipo humano normal. 5

Estructura general de los distintos niveles de organización del gen. 10

Lectura de fragmentos de ADN.. 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Genoma humano.

El genoma humano es el genoma del Homo sapiens, es decir, la secuencia de ADN contenida en 23 pares de cromosomas en el núcleo de cada célula humana diploide.

 

De los 23 pares, 22 son cromosomas autosómicos y un par determinante del sexo (dos cromosomas X en mujeres y uno X y uno Y en varones). El genoma haploide (es decir, con una sola representación de cada par) tiene una longitud total aproximada de 3200 millones de pares de bases de ADN (3200 Mb) que contienen unos 20.000-25.000 genes1 (las estimaciones más recientes apuntan a unos 20.500). De las 3200 Mb unas 2950 Mb corresponden a eucromatina y unas 250 Mb a heterocromatina. El Proyecto Genoma Humano produjo una secuencia de referencia del genoma humano eucromático, usado en todo el mundo en las ciencias biomédicas.

 

La secuencia de ADN que conforma el genoma humano contiene codificada la información necesaria para la expresión, altamente coordinada y adaptable al ambiente, del proteoma humano, es decir, del conjunto de las proteínas del ser humano. Las proteínas, y no el ADN, son las principales biomoléculas efectoras; poseen funciones estructurales, enzimáticas, metabólicas, reguladoras, señalizadoras..., organizándose en enormes redes funcionales de interacciones. En definitiva, el proteoma fundamenta la particular morfología y funcionalidad de cada célula. Asimismo, la organización estructural y funcional de las distintas células conforma cada tejido y cada órgano, y, finalmente, el organismo vivo en su conjunto. Así, el genoma humano contiene la información básica necesaria para el desarrollo físico de un ser humano completo.

 

El genoma humano presenta una densidad de genes muy inferior a la que inicialmente se había predicho, con sólo en torno al 1,5%2 de su longitud compuesta por exones codificantes de proteínas. Un 70% está compuesto por ADN extragénico y un 30 % por secuencias relacionadas con genes. Del total de ADN extragénico, aproximadamente un 70% corresponde a repeticiones dispersas, de manera que, más o menos, la mitad del genoma humano corresponde a secuencias repetitivas de ADN. Por su parte, del total de ADN relacionado con genes se estima que el 95% corresponde a ADN no codificante: pseudogenes, fragmentos de genes, intrones o secuencias UTR, entre otros.

 

En el genoma humano se detectan más de 280.000 elementos reguladores, aproximadamente un total de 7Mb de secuencia, que se originaron por medio de inserciones de elementos móviles. Estas regiones reguladoras se conservan en elementos no exónicos (CNEEs), fueron nombrados como: SINE, LINE, LTR. Se sabe que al menos entre un 11% y un 20% de estas secuencias reguladoras de genes, y que están conservados entre especies, fue formada por elementos móviles.

 

 

 

 

Componentes

El genoma humano (como el de cualquier organismo eucariota) está formado por cromosomas, que son largas secuencias continuas de ADN altamente organizadas espacialmente (con ayuda de proteínas histónicas y no histónicas) para adoptar una forma ultracondensada en metafase. Son observables con microscopía óptica convencional o de fluorescencia mediante técnicas de citogenética y se ordenan formando un cariotipo.

El cariotipo humano normal contiene un total de 23 pares de cromosomas distintos: 22 pares de autosomas más 1 par de cromosomas sexuales que determinan el sexo del individuo. Los cromosomas 1-22 fueron numerados en orden decreciente de tamaño en base al cariotipo. Sin embargo, posteriormente pudo comprobarse que el cromosoma 22 es en realidad mayor que el 21.

Representación gráfica del cariotipo humano normal.

File:Karyotype.png

 

Las células somáticas de un organismo poseen en su núcleo un total de 46 cromosomas (23 pares): una dotación de 22 autosomas procedentes de cada progenitor y un par de cromosomas sexuales, un cromosoma X de la madre y un X o un Y del padre. (Ver imagen 1). Los gametos -óvulos y espermatozoides- poseen una dotación haploide de 23 cromosomas.

Cuadro del genotipo humano

Cromosoma

Genes

No. de pares de bases

Pares de bases secuenciados

1

4.220

247.199.719

224.999.719

2

1.491

242.751.149

237.712.649

3

1.550

199.446.827

194.704.827

4

446

191.263.063

187.297.063

5

609

180.837.866

177.702.766

6

2.281

170.896.993

167.273.993

7

2.135

158.821.424

154.952.424

8

1.106

146.274.826

142.612.826

9

1.920

140.442.298

120.312.298

10

1.793

135.374.737

131.624.737

11

379

134.452.384

131.130.853

12

1.430

132.289.534

130.303.534

13

924

114.127.980

95.559.980

14

1.347

106.360.585

88.290.585

15

921

100.338.915

81.341.915

16

909

88.822.254

78.884.754

17

1.672

78.654.742

77.800.220

18

519

76.117.153

74.656.155

19

1.555

63.806.651

55.785.651

20

1.008

62.435.965

59.505.254

21

578

46.944.323

34.171.998

22

1.092

49.528.953

34.893.953

X (cromosoma sexual)

1.846

154.913.754

151.058.754

Y (cromosoma sexual)

454

57.741.652

25.121.652

Total

32.185

3.079.843.747

2.857.698.560

 

(Wikipedia, 2014)

 

 

 

 

 

Estructura y complejidad del genoma humano

La des­crip­ción de la se­cuen­cia del ge­no­ma hu­ma­no no es si­no el prin­ci­pio de una se­rie de aná­li­sis con­du­ci­dos pa­ra de­ter­mi­nar el nú­me­ro de ge­nes, su po­si­ción y la po­si­ble fun­ción que rea­li­zan. Es­tos aná­li­sis son los  de ma­yor im­por­tan­cia.

El siglo xx estuvo marcado por el desarrollo tecnológico en varias áreas del conocimiento, especialmente en la física, lo cual se vio reflejado en la conquista del espacio y en otras áreas como las comunicaciones (con la creación de materiales superconductores). Precisamente en la transición del siglo xx al xxi, un evento capturó la atención del mundo: el anuncio de la completa secuenciación del genoma humano en junio de 2000, cuya importancia científica es equivalente a la llegada del hombre a la Luna. Así como las famosas palabras pronunciadas por Neil Armstrong “un pequeño paso para el hombre pero un gran paso para la humanidad” simbolizan el enorme avance tecnológico y filosófico que este viaje representó para el ser humano, de la misma manera la descripción de la serie de letras que representan al genoma humano está abriendo paso a una nueva era para la ciencia. Pero, ¿realmente se ha terminado de entender la genética humana?

 

Se denomina genoma a toda la información genética que un organismo posee, la cual está contenida en el adn o ácido desoxirribonucleico, cuyos pilares químicos fundamentales son las bases conocidas como adenina, guanina, timina y citosina (a, g, t y c, respectivamente). Éstas se encuentran aparejadas a con t y g con c, de esta manera series sucesivas de ellas conforman el material genético de un organismo; por tanto, las unidades utilizadas para describir el tamaño del genoma son pares de bases. Este material genético está organizado en cromosomas, cada molécula de adn que los conforma debe poseer tres elementos importantes para su posterior propagación: un centrómero, que es el ancla del cromosoma al uso que se forma cuando la célula se está dividiendo, esto es la mitosis; dos telómeros, que son los componentes de las puntas distales del cromosoma, y varios orígenes de replicación, a partir de los cuales se inicia la replicación de los cromosomas. Al igual que en química la unidad fundamental de la materia es el átomo, de la misma forma la unidad mínima del genoma es el gen.

Características del genoma humano

Algunas características del genoma humano

El tamaño total del genoma nuclear humano estimado es de 3.2 gigas de bases (algo así como 3 200 000 000 pares de bases) del cual 2.5 gigas de bases es eucromatina y el resto está compuesto por heterocromatina. Es veinticinco veces más grande que cualquier genoma secuenciado hasta ahora y ocho veces mayor que la suma de todos ellos. Otro dato curioso es que el Homo sapiens tiene un genoma doscientas veces más grande que el de la levadura, pero doscientas más pequeño que el de la ameba Amoeba dubia.

 

Sólo de 1.1 a 1.4% es secuencia que realmente codifica en proteínas (el adn que finalmente es traducido a proteínas), 24% equivale a regiones no codificantes que se encuentran entre las codificantes y 75% corresponde a regiones intergénicas. Se ha calculado que en total las secuencias codificantes comprenderán 5% del genoma, mientras que las secuencias repetidas serán al menos 50%. La especie humana posee 22 cromosomas y un par de cromosomas sexuales (x,y), el más grande es el 2 y el más pequeño es el y. Los cromosomas 17, 19 y 22 son los que poseen una mayor densidad de genes, y los de menor son el x, 4, 18, 13 y el y. En cuanto a la estructura de los pares de bases el porcentaje de guanina y citosina es de 41% en promedio, pero varía en distintas regiones; el más alto registrado es de 49% y el más bajo de 36%. Regiones ricas en guanina y citosina tienden a ser las de mayor densidad génica, en cambio las ricas en adenina y timina poseen pocos genes. Por ejemplo, el porcentaje de guanina y citosina en el cromosoma 19 es de 49%, lo que coincide en que este es el cromosoma que posee la mayor densidad génica.

 

Las tasas de recombinación se incrementan al disminuir el tamaño del brazo del cromosoma, y tienden a bajar o suprimirse cerca de los centrómeros. Al realizar comparaciones entre secuencias asociadas al cromosoma x y al y entre humanos y otros grupos de primates, se ha visto que la tasa de mutación o cambio es 2.1 veces mayor en el y que en el x. Se ha propuesto que esto se debe a que en la línea germinal masculina se llevan a cabo un mayor número de divisiones y diferentes mecanismos de reparación del adn.

 

 

Los genes

El primer paso en la caracterización del genoma es la identificación de los genes, los cuales están formados por regiones codificantes (que son traducidas en proteína) denominadas exones y no codificantes llamadas intrones, que se encuentran intercalados entre los exones. Para que la información de un gen pueda ser procesada y traducida en proteínas, primero se tienen que separar los exones, que poseen información de los intrones que no son traducidos en proteína; a este proceso se le denomina escisión alternativa de intrones. En el caso del ser humano este proceso es de suma importancia, ya que es el responsable directo de la diversidad de proteínas observada. Además, los genes poseen otros componentes estructurales que no son traducidos en proteínas, estas zonas son las que indican en dónde comienza y termina el gen, y a partir de qué momento puede ser expresado o transcrito. Dentro del adn encontramos de manera intrínseca ciertos elementos denominados reguladores, cuyo objetivo principal es regular la expresión de los genes, es decir, cuándo y cómo se van a expresar. Existen dos clases de elementos reguladores, los denominados cis y los trans. Los cis son secuencias señalizadoras contenidas dentro del mismo adn. En cambio, los elementos trans se caracterizan por ser proteínas que son transcritas a partir del adn y que funcionan como reguladores de la transcripción de otros genes.

Para la identificación y predicción de genes se utilizan actualmente tres metodologías: 1) la evidencia directa experimental; 2) la evidencia indirecta relacionada con el parecido a otros genes previamente identificados, y 3) los métodos nuevos (ab initio) de reconocimiento de exones, basados en modelos que combinan información estadística acerca de los sitios de escisión de los exones, del uso de codones (tripletes de bases que al ser leídas corresponden a un aminoácido), así como información del tamaño de intrones y exones.

Se han descrito unas 1 300 familias de genes en nuestro genoma, de las cuales 98 son específicas de los vertebrados. Los genes humanos tienden a poseer exones pequeños, con un contenido promedio de 150 pares de bases, separados por intrones muy grandes, algunos de más de 10 000 pares de bases. Esto hace muy difícil su identificación, la cual depende básicamente de la disponibilidad experimental del adn o de su parecido con genes de otros organismos. Este último paso es la parte inicial para la anotación de todos los genomas, o sea, la descripción de los genes. En general, se trata de una de las etapas más difíciles, pero que tiene las aplicaciones directas más importantes, ya que la base de cualquier estudio posterior se encuentra en la identificación de todos los genes que componen al genoma.

En promedio, como ya mencionamos, el tamaño de los exones es de alrededor de 150 pares de bases, su número por gen es de 8.8, el tamaño de los intrones es de 3 365 y el tamaño de la secuencia codificante promedio es de 1 340. Podemos encontrar que algunos de los genes son mayores de 100 000 pares de bases como el de la distrofina (relacionado con la actividad muscular, que mide 240 000). El gen de la titina (inmunoglobulina con dominios o regiones de fibronectina) posee la secuencia codificante más grande, con 80 780 pares de bases, el mayor número de exones (178), y el exón más grande, de 17 106. Al parecer, el tamaño típico de una secuencia codificante en el humano (1 340) es similar al del gusano (1 311) y al de la mosca de la fruta (1 497); la mayoría de los exones comprenden de 50 a 200 pares de bases, lo que sugiere cierta conservación de la maquinaria de escisión entre estos organismos. Sin embargo, el tamaño de los intrones es muy variable en los humanos, lo que provoca una gran variación en el de los genes.

 

Los genes humanos difieren de los otros organismos en aspectos importantes: se encuentran sobre regiones mucho más grandes de adn y son usados para la construcción de muchos transcritos alternativos, lo que se traduce en la creación de aproximadamente cinco veces más productos diferentes (proteínas) en el humano que en la mosca de la fruta, el gusano o la planta Arabidopsis.

 

Las proteínas se encuentran compuestas por dominios equivalentes a módulos que pueden ser utilizados para la construcción de distintas proteínas. En el humano no se ha observado una gran cantidad de dominios nuevos, es decir, que no existe innovación en el surgimiento de otros módulos. La innovación evolutiva consiste en el arreglo lineal de estos dominios en una proteína, en las distintas posiciones que pueden tomar los dominios para constituirla. Estos arreglos pueden ser formados por medio de la adición, deleción o uso alternativo de los distintos dominios presentes, lo que da como resultado la formación de nuevas proteínas a partir de dominios antiguos. Muchos de estos módulos pueden ser rastreados hasta el antepasado común de todos los animales. El dominio que se encuentra representado en mayor número en las proteínas humanas es el de los “dedos de zinc”, que caracteriza a una familia de factores de transcripción necesarios para el inicio de la copia del adn, y que se encuentra descrito en 564 proteínas. Estos factores son un ejemplo de elementos reguladores trans.

 

Mientras que el proteoma, las proteínas identificadas en el genoma humano, contiene alrededor de 1.8 veces más arquitecturas protéicas distintas (formas diferentes de proteínas) que la mosca de la fruta o el gusano, y 5.8 más que la levadura. En especial, las proteínas extracelulares son las que muestran una mayor innovación —el humano posee 23 veces más tipos distintos que la mosca de la fruta y 2 veces más que el gusano.

 

Comparado con los invertebrados, los humanos parecen tener un mayor número de proteínas involucradas en funciones celulares, como la formación del citoesqueleto, la defensa y la inmunidad, la transcripción y la traducción, el desarrollo neural, la hemostasis y la apoptosis.

 

Aproximadamente 60% de las familias de proteínas identificadas son más numerosas en el humano que en los otros organismos. Es decir, que dentro de la misma familia de proteínas, el humano posee un mayor número de copias que las que presentan otros organismos como la mosca de la fruta y el nemátodo. Se piensa que este incremento es producto de la duplicación de los genes dentro de la familia, lo cual muestra que la duplicación génica ha sido una fuerza evolutiva importante en la historia de los vertebrados. Entre algunas de estas familias encontramos a las inmunoglobulinas, en especial los dominios protéicos que las componen, los cuales no se encuentran representados en la levadura ni en la planta Arabidopsis, pero que están presentes en las inmunoglobulinas, en anticuerpos y en el complejo mayor de histocompatibilidad, elementos fundamentales del sistema inmune que nos protege de las infecciones. La expansión que se observa en los grupos de proteínas pertenecientes a esta familia muestran la versatilidad de la respuesta a la infección que presentan los vertebrados. Otro grupo de proteínas que se encuentra en un número considerablemente mayor al descrito en otros organismos son los factores de crecimiento. Dentro del genoma humano se han identificado treinta factores de crecimiento fibroblástico, en cambio, en la mosca de la fruta y el nemátodo sólo existen dos. En el factor de crecimiento transformante beta se observaron cuarenta y dos tipos, comparados con nueve y seis en la mosca y el nemátodo, respectivamente. Estos factores están relacionados de manera directa con procesos de diferenciación y crecimiento a lo largo de distintas etapas del desarrollo. Finalmente, la familia de los receptores olfativos comprende alrededor de 1 000 genes y pseudogenes (genes no funcionales), aunque en los homínidos la mayor parte de estos genes están interrumpidos o son pseudogenes, lo que sugiere una pérdida masiva en los últimos 10 millones de años, lo cual se refleja en que hemos perdido mucha capacidad olfativa.

 

La complejidad del genoma humano no radica esencialmente en su tamaño, sino en la multiplicidad de proteínas que se pueden construir a partir del procesamiento de la información que contiene. De acuerdo con esto la complejidad no involucra sólo el tamaño del genoma, sino sobre todo las innovaciones en los dominios y arquitectura de las proteínas a gran escala. En conclusión podemos decir que los humanos poseemos, comparados con todos los otros genomas analizados, un mayor número de genes, de dominios, de familias de proteínas, y de genes duplicados, así como de proteínas con múltiples funciones y formas, ver las características del genoma humano.

(Cobián & Eguiarte, s.f.)

 

Estructura general de los distintos niveles de organización del gen.

(Noguera S. & Ruíz G., 2000)

 

 

 

 

 

El Proyecto del Genoma Humano: Una Revisión Científica y Ética

Desde el descubrimiento de la doble hélice hace 50 años, las bases de datos del ADN proveen libremente información sobre el genoma humano. Sin embargo, su uso puede traer problemas éticos, como por ejemplo:

 

·         la ingeniería de las líneas germinales usadas solamente para la mejora

·         la privacidad de la información genética

·         monitoreo genético mandatorio

·         pruebas genéticas obligatorias en recién nacidos

Antecedentes Científicos

El proyecto del genoma humano espera mejorar las vidas secuenciando el genoma.

Los científicos han explorado y construido mapas de las tierras, los océanos y los cielos con la expectativa de aumentar nuestro conocimiento sobre el ambiente en el cual vivimos. En la base de esta búsqueda de conocimiento se encuentra también el deseo de mejorar la existencia humana a través del descubrimiento de recursos beneficiosos. El Proyecto del Genoma Humano (PGH) ha servido para explorar nuestro ambiente genético y para ponernos al tanto de los recursos beneficiales que pueden contribuir a entender y mejorar nuestras vidas. El PGH trata con el descubrimiento y la secuenciación del complemento completo de ADN de una célula somática humana. Su meta principal es una lista y localización de nuestros genes, la unidad hereditaria individual responsable de nuestro desarrollo desde el momento de la concepción, de la forma en que crecemos y maduramos, y de la forma en que vivimos y morimos.

El descubrimiento de la doble hélice del ADN llevó a una nueva era de investigación científica.

 

El Dr. James Watson, uno de los mejor conocidos proponentes del Proyecto del Genoma Humano, contribuyó significativamente junto con Francis Crick, Rosalind Franklin y Maurice Wilkins a nuestro entendimiento de la naturaleza del ADN a través del descubrimiento de la estructura de la doble hélice de ADN. Este descubrimiento cambió el foco de la genética moderna e influenció la dirección de muchas otras disciplinas, gracias a la nueva oportunidad de comenzar a explorar los fundamentos de todos los procesos de la vida.

Desde ese entonces, los avances tecnológicos han permitido a los científicos estudiar en detalle al ADN y a su estructura:

 

Lectura de fragmentos de ADN

http://www.actionbioscience.org/figures/CarrollCiaffaphoto.jpg

Los científicos ya han determinado el orden del 98% de los 3,000 millones de pares de nucleótidos que forman el genoma humano.

 

    Las herramientas de análisis computarizado diseñadas específicamente para entender el significado de la secuencia de bases en esta gran macromolécula han ayudado tremendamente al Proyecto del Genoma Humano. Estas herramientas también han ayudado en la comprensión de como se mantienen, controlan, duplican y terminan los procesos bioquímicos codificados en esta secuencia de bases. Con el desarrollo y modernización del método Fred Sanger de secuenciación automática llamado terminación de cadena dideoxi, del cromosoma bacteriano artificial (CBA) y de la reacción en cadena de la polimerasa (RCP), los científicos han podido, en menos de 13 años, finalizar la determinación del orden del 98% de los 3,000 millones de pares de nucleótidos que forman el genoma humano. Sin embargo, el conocer la secuencia de bases de un lugar o locus singular en un cromosoma no es suficiente para entender su función. La distribución, localización y estructura de los genes en los 23 pares de cromosomas es tan valiosa para determinar su papel en los procesos vitales como la secuencia de estos genes es para su función. El número estimado entre 30,000 y 40,000 genes se basa en el hecho de que los exones (segmentos de un gen) dentro del genoma se encuentran flanqueados por secuencias marcadoras conocidas (como por ejemplo, los sitios de empalme) que se encuentran a su vez localizados dentro de la secuencia linear del ADN. Algunos programas de computadora pueden reconocer y dar nombre a estos segmentos y secuencias marcadoras, mientras que otros programas pueden predecir la localización y la estructura de genes en las secuencias genómicas de una variedad de organismos.)

 La genética es ahora un componente clave en muchos otros campos científicos.

 Los centros de secuencia de ADN alrededor del mundo trabajan juntos compartiendo información.

    Lo que comenzó en 1985 como un simple proyecto de mejoras de la planta física de la Universidad de California en Santa Cruz, se convirtió en un consorcio científico internacional, gracias al gran esfuerzo técnico y financiero de científicos en los campos de la biología molecular, bioquímica, matemática, ciencias de la computación, ingeniería y la industria de la salud. Este esfuerzo cooperativo, conocido ahora como el Proyecto del Genoma Humano, el cual comenzó en 1989, fue liderado por el Departamento de Energía (DOE) de los Estados Unidos, anteriormente conocido como la Comisión de Energía Atómica. El DOE recibió el cargo de investigar las mutaciones genéticas y la integridad estructural del genoma después de haber observado las consecuencias del desarrollo de la bomba atómica. Muchas universidades, industrias privadas y organizaciones sin fines de lucro en todo el mundo han trabajado en conjunto para producir una reconstrucción completa del genoma humano para ser exhibido públicamente. Las instituciones involucradas en este consorcio se conocen a menudo como los : “centros de secuenciación.” Estos centros:

·         ofrecen instalaciones que permiten a los científicos determinar la secuencia del ADN en muchos organismos diferentes, incluyendo al ser humano;

·         invierten tiempo y dinero en la diseminación de información sobre la secuencia a bases de datos accesibles por el público; y

·         desarrollan programas de cómputo con el fin de interpretar la inmensa cantidad de secuencia genética que se está generando. (ver imagen de lectura de adn)

 

El internet ha hecho posible obtener acceso instantáneo a las bases de datos de ADN.

    El desarrollo acelerado del Internet se ha debido, en forma substancial, a la necesidad de comunicación entre los científicos trabajando en varios centros de secuenciación del ADN y para proveer el acceso público a las bases de datos de las secuencias de ADN que fue iniciada en los Centros Nacionales de Salud (NIH, en sus siglas en inglés) en el llamado Centro Nacional para la Información Biotecnológica (NCBI). La base de datos llamada GenBank es la compilación más grande de información de secuencia genómica de muchas especies diferentes y es accesible a través de numerosos sitios Web dedicados al uso de la información de secuencias.

 

La tecnología aceleró el descubrimiento de pistas a las enfermedades hereditarias y las relaciones entre especies.

 

El 25 de Abril de 2003, marcó el cincuentavo aniversario de la publicación en la revista científica Nature de la carta de James Watson y de Francis Crick en donde describían la estructura de la doble cadena del ADN. Ese mismo día también marcó la culminación de la secuencia del genoma humano a un 99.9% de exactitud, anunciada por el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (INIGH). Tras la ola de entusiasmo por la finalización de este proyecto, viene la información que apenas ha comenzado a proveer a la ciencia y a la medicina de pistas para combatir a las enfermedades hereditarias, para poder mejorar las aplicaciones médicas y para entender como organismos tan aparentemente insignificantes como la mosca, el ascáride y el ratón nos pueden dar a su vez pistas para entender nuestra propia naturaleza. El portal del descubrimiento y del conocimiento ha sido abierto y el uso de esta información para mejorar nuestras vidas colectivas, ahora y en el futuro, se encuentra en los hombros de individuos responsables.

Implicaciones Éticas

Las cuestiones éticas relacionadas al proyecto del genoma pueden ser agrupadas en dos categorías generales: la ingeniería genética y la información genética.

La manipulación genética por razones lejanas a la medicina puede ser un dilema de ética.

 

Ingeniería genética

La primera categoría consiste en cuestiones relacionadas a la manipulación genética, la cual se conoce a veces como “ingeniería genética.” El mapa del genoma humano (ver definición) provee información que nos permitirá diagnosticar y, eventualmente, tratar a muchas enfermedades. Este mapa también nos permitirá determinar las bases genéticas de numerosas características físicas y fisiológicas, lo cual conlleva la posibilidad de alterar estas características por medio de la intervención genética. La reflexión sobre la permisividad ética de la manipulación genética se estructura típicamente alrededor de dos distinciones relevantes:

·         la distinción entre la intervención en células somáticas y en líneas germinales; y

·         la distinción entre cambios terapéuticos y cambios para lograr mejoras.

La manipulación de las células somáticas altera a las células del cuerpo, lo cual quiere decir que los cambios resultantes están limitados a un individuo. En contraste, la manipulación de las líneas germinales altera a las células reproductivas, lo cual quiere decir que los cambios son pasados a las generaciones futuras. La ingeniería terapéutica ocurre cuando las intervenciones genéticas son utilizadas para rectificar enfermedades o deficiencias. En contraste, la ingeniería de mejoras trata de extender características o capacidades más allá de los niveles normales.

En la ingeniería de las líneas germinales, los cambios son pasados en el genoma de generaciones futuras.

 

·         El uso de la intervención en células somáticas para tratar a las enfermedades se reconoce como éticamente aceptable, dado a que estas intervenciones son consistentes con el propósito de la medicina y porque los riesgos están localizados a un solo paciente.

·         Las intervenciones a las líneas germinales abarcan preocupaciones éticas más significativas, dado que los riesgos pueden extenderse a generaciones futuras y magnificar así el impacto de consecuencias imprevistas. A pesar de que estos riesgos mayores demandan una mayor cautela, la mayoría de los especialistas en ética no objetan el uso de las intervenciones de las líneas germinales para el tratamiento de enfermedades serias, si llegamos al nivel en donde estas intervenciones puedan ser llevadas a cabo en formas seguras y efectivas. De hecho, las intervenciones de las líneas germinales podrían ser un método más eficiente para tratar a las enfermedades, dado que una intervención individual le daría tanto al paciente como a sus descendientes protección sobre la enfermedad, removiendo así la necesidad de tratamientos repetidos en células somáticas a través de las generaciones futuras.

 

Alterar un gen puede no cumplir el mejoramiento deseado ya que muchos rasgos involucran una mezcla de genes.

 

La ingeniería de mejoras es considerada ampliamente problemática, tanto científica como éticamente. Desde el punto de vista científico, es poco probable que podamos mejorar el funcionamiento normal de los genes sin arriesgarnos a traer efectos secundarios muy graves. Por ejemplo:

·         El mejorar la altura de un individuo más allá de su nivel ordenado naturalmente puede causar estreses inadvertidos a otras partes del organismo, como por ejemplo, el corazón.

·         Más aún, muchos caracteres que pueden ser metas para el mejoramiento (como la inteligencia o la memoria) son genéticamente multifactoriales y poseen componentes ambientales muy fuertes. La alteración de genes únicos puede no alcanzar los resultados deseados.

·         Estos problemas se magnifican (y traen problemas adicionales) cuando pasamos de las mejoras en células somáticas a las mejoras en células germinales.

 

Las generaciones futuras pueden sentirse limitadas por decisiones relacionadas a sus rasgos genéticos.

 

Además del problema de la diseminación de consecuencias imprevistas a través de generaciones, también nos enfrentamos con la posibilidad de que las generaciones futuras no estén de acuerdo con sus predecesores sobre cuan deseables son los caracteres que les son heredados de esta manera. Las generaciones futuras no van a ser malagradecidas si les quitamos los genes asociados con enfermedades horribles, pero pueden sentirse limitadas por lo que escojamos en referencia a los caracteres físicos, cognitivos o emocionales. En resumen, existe el peligro de que las tendencias socio-históricas y nuestros sesgos puedan imponer limitaciones genéticas en las generaciones futuras.

¿Qué reglas deben ser establecidas para la adquisición y el uso de información genética?

Los resultados de los chequeos genéticos pueden crear situaciones difíciles para los pacientes y sus familias.

 

Información genética

La segunda categoría consiste en cuestiones éticas que tienen que ver con la adquisición y el uso de información genética. Una vez definidas las bases genéticas de las enfermedades y de otros caracteres fenotípicos, ¿cuáles parámetros deben ser utilizados para la adquisición y uso de la información genética? La cuestión principal a ser considerada aquí es el uso de chequeos genéticos. Los chequeos para detectar enfermedades con el consentimiento del paciente o de su representante legal son vistos generalmente como éticamente permisibles. Sin embargo, hasta en estas circunstancias, este tipo de examen puede crear retos éticos significativos. El conocimiento de que uno está o puede estar afectado por una enfermedad seria puede crear situaciones difíciles tanto para los pacientes como para sus familias. Considere, por ejemplo:

 

·         Si un examen es positivo, ¿cuáles opciones, médicas u otras, se encuentran disponibles para mejorar la condición?

·         ¿Se les debe informar a los parientes del paciente que ellos también pueden estar afectados por la condición?

 

La función de los consejeros genéticos es la de educar a los pacientes sobre las implicaciones del conocimiento genético y ayudarlos a anticipar y a lidiar con estos retos.

¿Debería el chequeo genético obligatorio ser rechazado bajo cualquier circunstancia?

El chequeo genético obligatorio de la población adulta conlleva cuestiones éticas serias sobre la libertad y la privacidad personal y, por lo tanto, no es factible que reciba mucho apoyo. Sin embargo, es muy posible que escuchemos sobre la necesidad de llevar a cabo exámenes genéticos obligatorios bajo contextos sociales específicos y algunas de las prácticas existentes sin duda serán citadas como justificaciones a este tipo de chequeo. Por ejemplo, en el sistema jurídico, la práctica generalizada de la toma de huellas digitales, exámenes de orina y de sangre, está siendo suplementada por exámenes de ADN.

Los exámenes genéticos son de preocupación en particular cuando involucra el seguro de salud.

 

Una preocupación particular es el espectro de las pruebas genéticas en la industria de seguros. Cuando un individuo llena una solicitud para una póliza de seguro, a menudo se le pide que provea una historia médica familiar, así como también muestras de sangre y de orina. Actualmente, sin embargo, las compañías de seguro en los Estados Unidos no pueden requerir exámenes genéticos a sus clientes. Esta prohibición, diseñada para prevenir la discriminación genética, será puesta a prueba por miembros de grupos de presión de la industria de seguros con el siguiente argumento:

 

·         Ya que es considerado justo y apropiado el identificar candidatos con alto colesterol y/o con una historia familiar de enfermedades del corazón, ¿por qué debería considerarse injusto el utilizar exámenes genéticos para lograr las mismas metas?

 

El chequeo genético de recién nacidos u otros que son incapaces de dar consentimiento válido presenta preguntas de ética adicionales.

Estas preguntas van a ser seriamente consideradas por especialistas en ética o por legisladores, con el fin de llegar a un balance justo entre los derechos del individuo y los derechos de las compañías de seguro. De hecho, el desarrollo de las pruebas genéticas para una amplia gama de enfermedades y condiciones eventualmente nos llevará a reconsiderar los principios que usamos para determinar la capacidad para estar asegurado y la distribución de los costos de los seguros.

 

Cuando consideramos los chequeos genéticos de los infantes recién nacidos, niños pequeños y otros que no pueden dar un consentimiento válido a estos procedimientos, aparecen cuestiones éticas adicionales:

·         A medida que se hacen disponibles más pruebas genéticas, ¿cuáles deberán ser administradas universalmente a los recién nacidos?

·         ¿Cuál es el papel del consentimiento de los padres en la determinación de cuales niños son chequeados?

 

Los recién nacidos son chequeados rutinariamente para la fenilquetonuria sin el consentimiento explícito de sus padres.

Las decisiones sobre la implementación de chequeos genéticos universales a los recién nacidos seguirán probablemente las políticas actuales, las cuales permiten el chequeo en casos de enfermedades serias que comienzan a una edad temprana y que son susceptibles al tratamiento. El caso paradigma para estas pruebas universales es la fenilquetonuria (PKU en sus siglas en inglés). Los recién nacidos son chequeados rutinariamente para la fenilquetonuria sin el consentimiento explícito de sus padres, asumiendo que los padres van a querer saber si su niño está afectado con esta condición devastadora pero fácilmente tratable. Por supuesto, la norma moral del chequeo a los recién nacidos se hace más complicada cuando nos comenzamos a desviar del caso paradigma. No va a ser fácil el determinar si se debe insistir en el chequeo genético en casos como los siguientes:

 

·         ¿Qué tal si la enfermedad no es fácilmente tratable o solo puede ser tratable a un costo muy grande para los padres, costo en el cual pueden no querer incurrir?

·         ¿Y qué tal si una condición no se muestra en una edad temprana o si es incurable, como en el caso de la enfermedad de Hutchinson? ¿Qué tal si una prueba solo puede determinar la probabilidad (no la certeza) de que un niño pueda desarrollar la enfermedad?

 

Con las pruebas genéticas, existe un potencial de conflicto entre las decisiones de un padre y el bienestar de un infante.

Por supuesto, desde un punto de vista legal, los padres tiene una amplia discreción en las decisiones sobre la salud y el bienestar de sus hijos y esto, sin duda, seguirá siendo el caso en los chequeos genéticos y en la ingeniería genética, a medida que estos procedimientos se hagan más disponibles. Mientras que esta amplia discreción está basada en el respeto a la autonomía de los padres y en el deseo de tener una intrusión gubernamental mínima en la vida familiar, debemos reconocer el potencial de conflicto entre las decisiones de los padres y el bienestar de los hijos.

·         ¿Qué tal si un padre niega el consentimiento para un examen que claramente está en el mejor interés del niño?

·         ¿Y qué del padre que decida llevar a cabo una “mejora” genética que conlleva riesgos significativos para el niño o que pueda limitar los prospectos de vida del niño?

 

A pesar de que estas preguntas pueden parecer exageradas, es de notar que las leyes actuales en muchos estados le permiten a los padres rechazar el chequeo para la fenilquetonuria, a pesar de que esta decisión puede exponer al niño a una enfermedad devastadora.

 

Conclusión

Mientras la ingeniería genética y el uso de información aumenten, también aumentaran las preguntas de ética.

 

Hoy en día nos enfrentamos a muchos retos importantes sobre el uso y la distribución de la investigación y de la información genética. A medida que aumente nuestra capacidad para llevar a cabo chequeos genéticos y para la ingeniería genética, nos enfrentaremos a cuestiones éticas más difíciles, incluyendo cuestiones sobre los límites de la autonomía de los padres y de la aplicación de las leyes que cuidan el bienestar de los niños.

(Carroll & Ciaffa, 2003)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bibliografía

Carroll, M., & Ciaffa, J. (08 de 2003). actionbioscience esp: El Proyecto del genoma humano: una revisión científica y ética. Obtenido de http://www.actionbioscience.org/esp/genomica/carroll_ciaffa.html

Cobián, A., & Eguiarte, L. E. (s.f.). Estructura y complejidad del genoma humano. Obtenido de http://www.revistaciencias.unam.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=732%3Aestructura-y-complejidad-del-genoma-humano

Noguera S., R., & Ruíz G., R. (03 - 06 de 2000). Genoma.pdf. Obtenido de http://www.alumno.unam.mx/algo_leer/Genoma.pdf

Wikipedia, d. c. (1 de 04 de 2014). Wikipedía la enciclipedia libre. Obtenido de http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Genoma_humano&oldid=73541949

 

 

 

 



[i] Blanca Esther Serapio Bautista

Abril 04, 2014.

Besbautista@yahoo.com.mx