La genética humana y médica ha tenido una evolución espectacular en los últimos años. Uno de sus más sorprendentes hallazgos es la confirmación científica de que nuestros genes no son absolutamente determinantes sino que el ambiente y nuestras propias acciones pueden incidir en ellos.

Todo empezó hace unos veinte años con dos de los más significativos descubrimientos genéticos: El Proyecto Genoma Humano inniciado en 1991, y la Clonación, con todos sus hallazgos derivados de esa técnica.

El Proyecto Genoma Humano

Liderado por James Watson , descubridor de la estructura de la molécula de ADN y Premio Nobel de Medicina 1953, representó un enorme esfuerzo internacional que tomó más de una década de intenso trabajo en decenas de laboratorios de diversos países.

En abril del 2003, coincidiendo con los 50 años del descubrimiento de la estructura del ADN, se anunció al mundo que se había terminado de descifrar cada una de las “letras” que forman el mensaje genético, ese mensaje que regula la formación y funcionamiento todo el cuerpo humano.

Aunque aún no se conoce el significado de la mayoría de las secuencias encontradas, y probablemente se requerirán otras décadas de trabajo para comprenderlas, este notable avance científico ha significado grandes aportes a la medicina. Uno de ellos es el impresionante desarrollo de las técnicas moleculares con diversas aplicaciones en medicina. Específicamente, en el campo de la genética, ha logrado ampliar de manera significativa la gama de exámenes diagnósticos disponibles.

Desde el punto de vista teórico, uno de los hallazgos importantes fue que el número de genes humanos (25,0000) era bastante menor de lo que se suponía (100,000). También permitió derribar un viejo “dogma” genético que atribuía la producción de una sola proteína por gen. Ahora sabemos que un mismo gen produce diferentes proteínas, y que además, la misma proteína tiene diferentes efectos según cómo, cuándo y dónde se exprese. Por ejemplo, muchos genes que codifican proteínas que promueven la proliferación celular están activos durante la formación del embrión, pero deben luego silenciarse, ya que podrían propiciar la formación de tumores.

Dolly: una oveja llena de sorpresas

Corría febrero de 1997. Mientras en EEUU, Francia y otros países se trabajaba intensamente en el Proyecto Genoma Humano, una noticia también en el área de la genética sorprendió al mundo el mundo: se había realizado con éxito la clonación de una oveja, utilizando la técnica de transferencia nuclear . Es decir que se extrae el núcleo de una célula, el cual contiene los cromosomas y genes, y este núcleo se inserta en el citoplasma de un óvulo, (que puede ser incluso de otro individuo), al que previamente se le retiró su propio núcleo. El individuo que nazca de este óvulo será idéntico a quien donó el núcleo.

El punto sensacional de este experimento fue que la célula que dio origen a Dolly era una célula mamaria adulta, diferenciada, es decir, una célula que de forma natural sólo podría formar otras células de glándula mamaria, idénticas a ella, pero no la inmensa variedad de tipos celulares y tejidos requeridos para formar otros órganos y la totalidad de una nueva ovejita.

Descubrimos recién que el ADN de esa célula original contenía en realidad toda la información necesaria para hacer una nueva oveja. Solamente que esta información estaba silenciada, y sólo permanecían activos los genes requeridos para el funcionamiento normal de una célula de glándula mamaria.

El gran triunfo del equipo del Dr. Ian Wilmut consistió en encontrar el método de reiniciar todo el programa genético, es decir lograr que los genes que habían sido silenciados en el proceso de diferenciación celular volvieran a funcionar y a poner en marcha, desde el inicio, toda la maquinaria que lleva a formar un embrión y luego un mamífero adulto.

La manera en que lograron ésto fue trasladando el núcleo a un óvulo vacío. Más exactamente al citoplasma de un óvulo vacío. Este cambio no provocó la modificación del ADN celular, solamente se modificó la regulación de los genes, mediante métodos físico-químicos.

Desde el punto de vista técnico, la clonación se convirtió en el medio para obtener células madre o troncales, que podrían, posteriormente, ser utilizadas en terapia génica. Las células madre o troncales son las que aún no se han especializado (diferenciado) y pueden dar origen a distintos tejidos.

Experimentalmente se han creado en el laboratorio ratones parapléjicos por destrucción de su médula espinal. Al insertarle células madre, éstas se diferencian luego en células nerviosas y restituyen la médula espinal permitiendo que estos ratones parapléjicos vuelvan a moverse. Su uso en humanos se considera aún experimental, pero aparentemente se reportan beneficios para reparar el músculo cardiaco dañado a consecuencia de un infarto, también en casos de Parkinson y en leucemias.

Desde el punto de vista de la comprensión de la maquinaria genética humana, sus aportes fueron aún más importantes. Se sabe ahora que, aunque todas las células de un individuo tienen exactamente los mismo genes, éstos no están activos siempre ni por igual. Algunos de ellos nunca llegarán a expresarse o lo harán en un grupo limitado de tejidos.

El ADN no es una condena

Es evidente que el desempeño de los genes de un individuo no depende sólo de su secuencia de ADN, también de la manera cómo estos genes son regulados, y el experimento de Dolly lo demostró fehacientemente. La plasticidad del genoma es mediada por una maquinaria reguladora que determina que los genes se “enciendan” o se “apaguen” en determinado lugar o circunstancia, una maquinaria reguladora que ha resultado muchísimo más compleja de lo que se intuía inicialmente.

Estos mecanismos que silencian o activan genes se llaman epigenéticos, representan la influencia del ambiente en la expresión del genoma y están cobrando gran importancia en medicina, tanto en la explicación de fenómenos fisiológicos y patológicos, como también en la obtención de nuevos fármacos.

La epigenética es especialmente importante por su contribución en la presentación de ciertas enfermedades comunes, dadas por la combinación de genes y factores ambientales, como la obesidad, diabetes, hipertensión y algunas formas de cáncer. En éstas, los factores externos, como la alimentación, la nicotina, las drogas, etc. pueden influir en que se activen o desactiven ciertos genes y que se presente la enfermedad.

Ser conscientes del círculo de interacción genes -> ambiente -> genes mediado por los factores epigenéticos, nos permite comprender que no estamos a merced del mensaje que porta el ADN, sino que nuestros genes y su expresión están en cierta medida controlados por muestras propias acciones, de las cuales somos responsables.

María Isabel Quiroga de Michelena

Doctora especialista en medicina genética. Catedrática de la Facultad de Medicina de la U. Cayetano Heredia. Fundadora y ex presidente de la Sociedad Peruana de Medicina Genética. Directora del Centro de Medicina Genética y miembro de la Academia Nacional de Medicina.