Un estudio desvela los elementos activos del genoma. | Institutos Nacionales de Salud

Un estudio internacional desvela que el 80% del genoma tiene elementos activos

Antes se pensaba que sólo los genes, el 2% del ADN, desarrollaban una función

Los hallazgos abren la vía a nuevas hipótesis para estudiar la biología humana

El objetivo final es tratar las enfermedades que se originan por cambios de ADN.

No és freqüent que revistes de tan alt impacte com ‘Science’, ‘Nature’, ‘Genome Research’ o ‘Genome Biology’ es posin d’acord per publicar simultàniament les dades d’un treball, però en aquest cas els resultats mereixen la unió per treure a la llum 30 estudis que descobreixen la part més fosca del genoma. Gràcies a aquests treballs, la qual cosa fa anys es considerava ADN escombraries deixa de semblar una deixalla per transformar-se en una part clau per a la salut i la malaltia.

Després de la seqüenciació de l’ADN humà en l’any 2000, quedava molt per conèixer d’aquesta ‘enciclopèdia’ que conté totes les instruccions per construir el cos humà. Per aquest motiu s’iniciessin diversos projectes per saber més del genoma i conèixer com funciona.

Els 30 estudis que ara es publiquen estan englobats dins del projecte ENCODE, acrònim en anglès d’Enciclopèdia dels elements de l’ADN, i han estat realitzats en 32 laboratoris de diferents països entre els quals s’inclouen el Centre de Regulació Genòmica a Barcelona i el Centre Nacional d’Investigacions Oncològiques (CNIO) a Madrid.

El que ells mostren és el paisatge complet del genoma. Si fins ara els protagonistes de totes les mirades havien estat els gens, el projecte ENCODE dóna llum a la resta del genoma i desvetlla que prop del 80% té activitat.
Els científics s’havien centrat en un 2% del genoma o, la qual cosa és el mateix, en els gens. Un dels principals motius és que són ells els que produeixen les proteïnes, que són les unitats estructurals i funcionals de les cèl·lules, els ‘maons’ del cos sense els quals no hi hauria òrgans ni altres components. Però quedava una part important de l’ADN, al que no se li havia prestat tanta atenció. No obstant això, la qual cosa revelen les dades aportades per 440 investigadors és que aquesta part del genoma que semblava no tenir cap funció sí que intervé regulant el procés.

Aquestes zones reguladores són com els interruptors de la casa que és el nostre cos. Són els que activen o desactiven tots els circuits de la llar. Aquesta part del genoma apaga o encén els gens i a més regulen el quan, com i quina quantitat de proteïnes han de produir, és a dir, és fonamental en la biologia humana, tant que els científics suggereixen canviar la definició de gen.

“Els elements reguladors són responsables de garantir que les proteïnes del cristal·lí estiguin en les lents dels teus ulls i que l’hemoglobina estigui en la teva sang, i no en qualsevol altre lloc. És molt complex. El processament de la informació i la intel·ligència del genoma resideix en els elements reguladors. Amb aquest projecte, probablement hem pogut passar de comprendre menys del 5% a prop del 75% d’ells”, assegura Jim Kent, director del Centre de Coordinació de les Dades (UCSC) d’ENCODE.

Malalties previstes des de l’etapa fetal

D’altra banda, també han vist que el 88% d’aquestes regions reguladores contenen variants d’ADN associades a malaltia que es van activar durant el desenvolupament embrionari. Això suposa que ja des de l’etapa fetal es determina la salut de l’ésser humà, encara que després l’aparició de moltes d’aquestes possibles malalties ocorrerà si es donen circumstàncies particulars durant la vida.

A més, s’ha determinat que els canvis en l’ADN es donen en zones reguladores relacionades amb la malaltia de certs òrgans o cèl·lules. Per exemple, les variants d’ADN associades a la diabetis es produeixen en la part del genoma ara estudiada, però no en qualsevol punt, sinó a la zona que regula els gens que controlen aspectes del metabolisme del sucre o de la secreció d’insulina. Un altre exemple són les variants que es donen a les zones que regulen en sistema immunològic i que han pogut vincular a malalties com l’esclerosi múltiple, l’asma o el lupus.

En definitiva, que l’ADN humà està format per gens i per altres zones que influeixen sobre ells. Fins ara només es coneixia i s’estudiaven els primers, que serien alguna cosa així com els protagonistes d’una pel·lícula, però el treball d’ENCODE ha revelat que en aquesta pel·lícula hi ha altres components tan o més importants que els protagonistes, la resta del repartiment i de persones que fan aquesta pel·lícula que és el cos humà.

I això és tot? Doncs no. Les dades s’han aconseguit analitzant 147 tipus cel·lulars, incloent 235 anticossos o altres elements. No obstant això, encara faltaria estudiar moltes més cèl·lules i teixits del nostre cos per conèixer millor com funciona nostre ADN i què fa per produir uns òrgans o uns altres. A més, la qual cosa mostra aquest projecte és una foto fixa però falta el dinamisme del procés.

L’últim objectiu d’est i altres projectes, com el dels 1.000 genomes, és comprendre el funcionament d’aquesta enciclopèdia de la qual ara només hem conegut les seves pàgines, para en un futur poder desenvolupar teràpies preventives i curativas específiques per a cada persona. Els avanços tecnològics han permès aquest tipus d’anàlisi i es preveu que en un futur es puguin abaratir tant que és possible pensar que es pugui ‘llegir’ l’ADN de cada persona, així es podrà predir quines malalties va a desenvolupar o quines teràpies són les que necessita per bloquejar o activar alguna part del seu genoma. De moment, aquest és un somni, la realitat és que ja sabem una mica més de l’enciclopèdia humana.

INFORMACIÓ ORIGINAL EXTRETA DE:

http://www.elmundo.es/elmundosalud/2012/09/05/biociencia/1346861423.html

 

 

TRADUÏT AUTOMÁTICAMENT PER:
http://www.apertium.org/index.php?id=translatetext

 No es frecuente que revistas de tan alto impacto como ‘Science’, ‘Nature’, ‘Genome Research’ o ‘Genome Biology’ se pongan de acuerdo para publicar simultáneamente los datos de un trabajo, pero en este caso los resultados merecen la unión para sacar a la luz 30 estudios que descubren la parte más oscura del genoma. Gracias a estos trabajos, lo que hace años se consideraba ADN basura deja de parecer un desecho para transformarse en una parte clave para la salud y la enfermedad.

Tras la secuenciación del ADN humano en el año 2000, quedaba mucho por conocer de esa ‘enciclopedia’ que contiene todas las instrucciones para construir el cuerpo humano. De ahí que se iniciaran varios proyectos para saber más del genoma y conocer cómo funciona.

Los 30 estudios que ahora se publican están englobados dentro del proyecto ENCODE, acrónimo en inglés de Enciclopedia de los elementos del ADN, y han sido realizados en 32 laboratorios de diferentes países entre los que se incluyen el Centro de Regulación Genómica en Barcelona y el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) en Madrid.

Lo que ellos muestran es el paisaje completo del genoma. Si hasta ahora los protagonistas de todas las miradas habían sido los genes, el proyecto ENCODE da luz al resto del genoma y desvela que cerca del 80% tiene actividad.

Los científicos se habían centrado en un 2% del genoma o, lo que es lo mismo, en los genes. Uno de los principales motivos es que son ellos los que producen las proteínas, que son las unidades estructurales y funcionales de las células, los ‘ladrillos’ del cuerpo sin los cuales no habría órganos ni otros componentes. Pero quedaba una parte importante del ADN, al que no se le había prestado tanta atención. Sin embargo, lo que revelan los datos aportados por 440 investigadores es que esa parte del genoma que parecía no tener ninguna función sí que interviene regulando el proceso.

Esas zonas reguladoras son como los interruptores de la casa que es nuestro cuerpo. Son los que activan o desactivan todos los circuitos del hogar. Esta parte del genoma apaga o enciende los genes y además regulan el cuándo, cómo y qué cantidad de proteínas tienen que producir, es decir, es fundamental en la biología humana, tanto que los científicos sugieren cambiar la definición de gen.

“Los elementos reguladores son responsables de garantizar que las proteínas del cristalino estén en las lentes de tus ojos y que la hemoglobina esté en tu sangre, y no en cualquier otro lugar. Es muy complejo. El procesamiento de la información y la inteligencia del genoma reside en los elementos reguladores. Con este proyecto, probablemente hemos podido pasar de comprender menos del 5% a cerca del 75% de ellos”, asegura Jim Kent, director del Centro de Coordinación de los Datos (UCSC) de ENCODE.

Enfermedades previstas desde la etapa fetal

Por otro lado, también han visto que el 88% de esas regiones reguladoras contienen variantes de ADN asociadas a enfermedad que se activaron durante el desarrollo embrionario. Esto supone que ya desde la etapa fetal se determina la salud del ser humano, aunque luego la aparición de muchas de esas posibles enfermedades ocurrirá si se dan circunstancias particulares durante la vida.

Además, se ha determinado que los cambios en el ADN se dan en zonas reguladoras relacionadas con la enfermedad de ciertos órganos o células. Por ejemplo, las variantes de ADN asociadas a la diabetes se producen en la parte del genoma ahora estudiada, pero no en cualquier punto, sino en la zona que regula los genes que controlan aspectos del metabolismo del azúcar o de la secreción de insulina. Otro ejemplo son las variantes que se dan en las zonas que regulan en sistema inmunológico y que han podido vincular a enfermedades como la esclerosis múltiple, el asma o el lupus.

En definitiva, que el ADN humano está formado por genes y por otras zonas que influyen sobre ellos. Hasta ahora sólo se conocía y se estudiaban los primeros, que serían algo así como los protagonistas de una película, pero el trabajo de ENCODE ha revelado que en esa película hay otros componentes tan o más importantes que los protagonistas, el resto del reparto y de personas que hacen esa película que es el cuerpo humano.

¿Y esto es todo? Pues no. Los datos se han conseguido analizando 147 tipos celulares, incluyendo 235 anticuerpos u otros elementos. Sin embargo, todavía faltaría estudiar muchas más células y tejidos de nuestro cuerpo para conocer mejor cómo funciona nuestro ADN y qué hace para producir unos órganos u otros. Además, lo que muestra este proyecto es una foto fija pero falta el dinamismo del proceso.

El último objetivo de este y otros proyectos, como el de los 1.000 genomas, es comprender el funcionamiento de esa enciclopedia de la que ahora sólo hemos conocido sus páginas, para en un futuro poder desarrollar terapias preventivas y curativas específicas para cada persona. Los avances tecnológicos han permitido este tipo de análisis y se prevé que en un futuro se puedan abaratar tanto que es posible pensar que se pueda ‘leer’ el ADN de cada persona, así se podrá predecir qué enfermedades va a desarrollar o qué terapias son las que necesita para bloquear o activar alguna parte de su genoma. De momento, ese es un sueño, la realidad es que ya sabemos un poco más de la enciclopedia humana.

INFORMACIÓN ORIGINAL EXTRAÍDA DE:

http://www.elmundo.es/elmundosalud/2012/09/05/biociencia/1346861423.html