La «cara oculta» del genoma humano, al descubierto

Una investigación internacional desvela la «cara oculta» del genoma humano y profundiza en la secuenciación de 64 genomas a una resolución sin precedentes. La investigación, publicada en la revista Science, allana el camino para la próxima generación de estudios sobre variación genética y  es un paso importante para ampliar el conocimiento sobre la diversidad genética previamente oculta en el ADN de las poblaciones humanas.

En la investigación, en la que ha participado como primer co-autor el biólogo asturiano Bernardo Rodríguez-Martín, ha utilizado tecnologías de secuenciación de ADN de última generación para explorar los lugares más remotos de los cromosomas humanos. Estas regiones, conocidas en la jerga genómica como ADN repetitivo, a pesar de ser ricas en variación genética, permanecieron ocultas debido a su naturaleza iterativa.

En total, los investigadores exploraron con una resolución sin precedentes 64 genomas de personas con una ancestría muy diversa (Europa, América, Asia, África y Oceanía). Se identificaron más de 100.000 variantes estructurales, mutaciones de mayor escala que afectan a porciones notables de nuestros cromosomas, alterando o reorganizando nuestro código genético.

Esto es casi tres veces más variantes detectadas por individuo en comparación con estudios previos. Entre todas estas variantes, se han descubierto nuevas mutaciones con potencial implicación en enfermedades como la diabetes, los trastornos cardíacos o el cáncer, que podrían ser específicas de determinadas regiones o grupos de población.

La principal contribución a este trabajo de Rodríguez-Martín, que desde hace un año está en el laboratorio de Korbel, adscrito al Centro Europeo de Biología Molecular, tiene que ver con el estudio de los elementos genéticos conocidos como retrotransposones, también denominados coloquialmente como «genes saltarines».

En colaboración con los investigadores gallegos José Tubío y Martín Santamarina de la Universidad de Santiago de Compostela, el trabajo aporta nuevas perspectivas sobre el papel mutagénico de los retrotransposones de tipo L1 y SVA, entidades parásitas/simbiontes que se adaptaron a residir en nuestro genoma, y que en ocasiones son causa de enfermedades y trastornos genéticos.

En particular, los investigadores han identificado y fechado la edad de las copias L1 altamente mutagénicas, lo que ha llevado a un hallazgo sorprendente. En palabras de Rodríguez-Martín, «es increíble que aunque estas secuencias se originaron hasta hace incluso tres millones de años, algunas de ellas se mantienen muy activas, mutando el genoma humano y produciendo ocasionalmente enfermedades como el cáncer». 

Además de estimar la edad y procedencia de algunos de sus miembros más activos, los investigadores estudiaron el grado de conservación de su «maquinaria interna» (sus genes) y otros aspectos de su biología, como su propensión a arrastrar consigo sus saltos. a otras secuencias de cromosomas humanos.

Según Tubío, «es probable que en un futuro no muy lejano se resuelva el genoma de cada individuo y esta información se utilice de forma rutinaria en la clínica. A día de hoy, secuenciar cada uno de estos genomas cuesta unos 15.000 euros. Sin embargo, es menos de la mitad que hace dos años. Estos avances muestran, por tanto, que probablemente estemos ante el inicio de una nueva era en la medicina basada en la recogida de una enorme cantidad de datos biomédicos y su aplicación en la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades». Otro gran avance en este trabajo es que ha podido reconstruir para cada individuo tanto el genoma masculino como el femenino.