El futuro del genoma humano

¿Qué nos traerán los próximos 20 años de investigación? Eric Green, director del National Human Genome Research Institute, habla sobre la visión del instituto.

En 2003, sólo dos años después de la publicación oficial del proyecto del genoma humano, el National Human Genome Research Institute (NHGRI) hizo públicos sus planes para el estudio de este prometedor recurso científico. Cerca de 1.000 genomas secuenciados más tarde, el instituto ha elaborado una nueva visión, publicada hoy en la revista Nature, para explorar el genoma humano.

Eric Green, director del NHGRI, afirma que este plan es mucho más específico que el anterior. Describe dominios específicos de actividad de investigación, incluyendo la comprensión del genoma, cómo funciona y cómo podemos utilizar este conocimiento para promover la ciencia y la práctica de la medicina. Green conversa con TR sobre lo que espera que ocurra en las próximas décadas y los principales obstáculos para llegar hasta ahí.

TR: Ha pasado una década desde la publicación del genoma humano. ¿Qué podemos esperar ver en los próximos 10 años?

Green: El calendario está todavía muy abierto, pero podemos imaginar que empezaremos a ver avances espectaculares en nuestra comprensión de cómo funciona el genoma, cómo funcionan las enfermedades, y cómo están asociados los cambios genómicos con la enfermedad. Sin embargo, un cambio real en la medicina tardará más de 10 años.

¿A qué se refiere cuando menciona el funcionamiento del genoma?

¿Cuál es la conexión funcional del genoma? Conocemos todos los genes, en su mayor parte. Pero apenas hemos arañado la superficie en cuanto a la comprensión de las dos terceras partes de elementos que no son genes. Tenemos que catalogarlos y comprender su coreografía. ¿Qué papel juega una variación de estos elementos en las enfermedades? La evidencia continúa sugiriendo que la mayoría de las variantes asociadas a enfermedades comunes están en regiones del ADN no codificadoras, por lo que será muy importante entender la forma en que realmente confieren riesgo para el desarrollo de una enfermedad.

¿Cuál será el mayor desafío en los próximos cinco ó 10 años?

Por el momento, el mayor desafío está en el análisis de datos. Podemos generar grandes cantidades de datos a muy bajo coste, pero eso supera nuestra capacidad de comprensión.

En el otro extremo del espectro, tenemos que trasladar la información genómica a la práctica médica, y eso es realmente difícil. Hay problemas en torno a la confidencialidad, la educación, los historiales clínicos electrónicos, la manera de administrar la información genómica durante toda la vida y ponerla a disposición de los médicos.

¿Cómo espera resolver el problema de los datos?

No tenemos una varita mágica. Y no sólo la genómica se enfrenta a este reto; todo el NIH se enfrenta a problemas similares. En primer lugar tenemos que resolver el problema del hardware con suficiente ancho de banda para enviar datos, y suficientes servidores para almacenarlos.

Pero también tenemos que empezar a pensar acerca de cómo entrenar a las personas, tanto profesionales de la salud como científicos, para que la bioinformática les resulte algo sencillo. Tenemos que fomentar el desarrollo de profesionales que posean experiencia analizando grandes conjuntos de datos de un tamaño en el que los biólogos no han reparado. Tenemos que atraer a gente inteligente al campo de la genómica.

El NHGRI y otros centros de genómica de todo el mundo están trabajando actualmente en el proyecto 1.000 Genomas, un esfuerzo para secuenciar y analizar 1.000 genomas humanos. Su nuevo plan propone el estudio de un millón de personas. ¿Por qué tantas? ¿Es algo realista?

Cuanto más entendemos acerca de la arquitectura genómica de las enfermedades, más observamos que algunas enfermedades serán el resultado de grupos de variantes raras. Así que necesitamos más y más potencia estadística para encontrar variantes causales.

Hace algún tiempo, 1.000 genomas parecía una locura. Ahora se habla de gente que secuencia 1.000 genomas a la semana en sus propios laboratorios. Lo que termina siendo más limitante es lo que tiene que suceder en cada extremo; obtener muestras de individuos con buenos fenotipos [personas cuyo historial médico y otros rasgos están bien caracterizados] y después hacer el análisis de su genoma.

En la actualidad, la secuenciación del genoma está aún limitada en gran medida a la investigación. Uno de los objetivos que se resumen en el plan es la transición de la secuenciación a las aplicaciones clínicas. ¿Cómo va a lograr esto?

Estamos comenzando con proyectos piloto. Hemos emitido una serie de solicitudes de subvención, una de ellas se centra en aplicaciones clínicas de secuenciación a gran escala. Una gran barrera será cómo fusionar la información genómica en el desarrollo de historiales médicos electrónicos.

Una de las críticas del Proyecto del Genoma Humano es que después de 10 años de investigación, no ha creado aún nuevos tratamientos médicos. ¿Es una crítica válida?

No me gusta saber que nuestro entusiasmo y la euforia por terminar el proyecto del genoma fueron mal interpretados en el sentido de que tendríamos la cura de ciertas enfermedades 10 años después. Sin embargo hemos hecho progresos increíbles. Si echamos la vista atrás a 2003, la genómica está en un lugar diferente.

Nuestro nuevo plan está destinado a ser realista. No queremos prometer avances espectaculares en la medicina durante los próximos cinco a 10 años. Probablemente sea a lo largo de los próximos 10 a 20 años.

¿Puede dar un ejemplo de enfermedad que ilustre el éxito de la genómica?

La enfermedad de Crohn. Hace diez años, esta enfermedad era tremendamente opaca. Sin embargo, un reducido número de estudios cambiaron completamente el curso de la investigación de esta enfermedad. La investigación ha señalado medicamentos que antes no hubieran sido vinculados a la enfermedad. Algo similar está ocurriendo con la diabetes y las enfermedades del corazón.