Proyecto Genoma Humano

Año 2001
Proyecto
Genoma Humano
Integrantes:
Ismael Lira
Cristian Majluf
Constanza Mena
Hernán Monckeberg
"El genoma humano es patrimonio común de la humanidad. Es la base de la unidad
fundamental de todos los miembros de la familia humana y del reconocimiento de la dignidad intrínseca de
cada uno de ellos... Ningún adelanto científico podrá prevalecer sobre el respeto de la dignidad y los
derechos de la persona humana, en particular en las esferas de la biología y la genética". (Fragmento de la
Declaración Universal sobre el Genoma Humano y los Derechos Humanos)
El PGH es el primer gran esfuerzo coordinado internacionalmente en la historia de la Biología. Se
propone determinar la secuencia completa (más de 3000 ·106 pares de bases) del genoma humano, localizando
con exactitud los 100.000 genes aproximadamente y el resto del material hereditario de nuestra especie,
responsables de las instrucciones genéticas de lo que somos desde el punto de vista biológico. Realmente, lo
que llamamos Proyecto Genoma es el término genérico con el que designamos una serie de diversas
iniciativas para conocer al máximo detalle los genomas no sólo de humanos, sino de una serie de organismos
modelo de todos los dominios de la vida, todo lo cual se espera que dé un impulso formidable en el
conocimiento de los procesos biológicos (desde la escala molecular hasta la evolutiva) y de la fisiología y
patología de los seres humanos, y que se traducirá en multitud de aplicaciones técnicas y comerciales en
ámbitos como el diagnóstico y terapia de enfermedades, biotecnologías, instrumental, computación, robótica,
etc.
Hacia mediados de la década de los años 80 la metodología del ADN recombinante y sus técnicas
asociadas (vectores de clonación, enzimas de restricción, transformación artificial de células procariotas y
eucariotas, bibliotecas de genes, sondas moleculares, secuenciación, genética inversa, PCR, etc.) habían
alcanzado una madurez suficiente como para que se planteara la pertinencia y viabilidad de un proyecto
coordinado de caracterización detallada (hasta nivel de secuencia de nucleótidos) del genoma humano y de
genomas de una serie de organismos modelo.
El genoma es el contenido total del material genético de un organismo biológico, en un juego
completo de cromosomas. El genoma es el material portador de la herencia, o sea es el que determina la
transferencia de los caracteres hereditarios del progenitor a su progenie.
El genoma está formado por juegos de moléculas de Ácido Deoxiribo-Nucleico o ADN y se localiza
en el núcleo de cada célula. Todas las células que nos constituyen contienen la misma información genética;
es decir, contienen el mismo genoma, por lo que son totipotentes. Sin embargo, las células de un hepatocito
son diferentes de las células del hígado, de las células de las neuronas o de las células musculares. La
diferencia se debe a que la expresión del material genético es distinta en cada tipo de células, lo que le da esas
características individuales. Así, a la secuencia exacta de nucleótidos en el ADN genómico, se le llama
Genotipo y a las características observables, o sea a sus productos, se le llama Fenotipo. El genoma incluye
entonces a todos los genes que definen la naturaleza de un organismo vivo.
Cada molécula de ADN es un polímero formado por la unión de miles de monómeros llamados
nucleótidos. Cada monómero está formado a la vez por la unión de tres tipos de moléculas; una base
nitrogenada, una molécula de azúcar que es la desoxiribosa y una molécula de ácido fosfórico. Los
monómeros o nucleótidos difieren entre sí por el tipo de base nitrogenada que contienen, pudiendo ser una de
las cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), guanina (G) o citosina (C). La unión alternada de miles
de diferentes nucleótidos, constituye una cadena polinucleotídica o polímero de ADN. Las moléculas de ADN
están formadas por dos cadenas de polinucleótidos que se enrollan en una espiral doble, en sentido contrario
una de la otra, permaneciendo unidas entre sí por la formación de los puentes de Hidrógeno que resultan entre
las bases nitrogenadas complementarias, al quedar una cadena de frente a la otra.
Las cuatro bases nitrogenadas constituyen todo el alfabeto de expresión genética, así el genoma
humano está conformado por un total de 3 mil millones (3 x 109) de pares de bases nitrogenadas en una doble
hélice, en donde cada par de bases nitrogenadas está conformado por dos bases complementarias.
Actualmente se reconoce que el genoma humano contiene cerca de 6 x 104 genes. Un gene es entonces, una
porción de ADN responsable de la síntesis de una proteína o polipéptido.
El doctor y director del Instituto Milenium de la Universidad de Chile, Ricardo Maccioni explica que
“ahora viene la etapa siguiente denominada post genómica, la cual consiste en identificara qué proteínas
celulares corresponde cada secuencia y conocer así cómo están organizados los datos dentro de esta gran
biblioteca de información. El paso que ha dado la genética con el proyecto Genoma Humano es inmenso,
pero esto no significa que antes no se haya decodificado la información de algunos genes que son claves para
la función de una célula. Lo que hay que hacer ahora es simplemente armar el rompecabezas”.
Además agrega que “las cosas en ciencia no son tan determinantes. Sin lugar a dudas, éste es un
paso muy valioso, pero es importante que los científicos se dediquen a conocer qué proteínas expresan estos
genes y qué funciones biológicas cumplen dichas proteínas. Es necesario que se definan lo que se conoce
como proteomas; o sea, el mapa de proteínas que son producto de los más de 50 mil genes del Genoma
Humano, y su funcionalidad dentro de la maquinaria celular”.
Sin embargo la respuesta a cada medicamento es diferente en cada persona, cada cual conformaría su
farmacia personal, de acuerdo con sus necesidades genéticas. El doctor Maccioni opina al respecto: “Esto va
a ayudar, pero no es determinante en poder controlar las enfermedades y una de las razones es porque una
parte de las enfermedades son multifactoriales, o sea derivan de alteraciones en varios genes, o simplemente
de factores epigenéticos”. También se podrá saber, años antes que los síntomas se hagan evidentes, si alguien
es propenso a sufrir ciertos padecimientos y, en consecuencia, controlarlos. Aquí es donde principalmente se
dan las aplicaciones. El doctor Maccioni explica que “estas son básicamente el poder definir el componente
genético o los factores de riesgo de algunas patologías o enfermedades, de tal modo de saber cómo controlar,
por ejemplo, la diabetes, la hipertensión o algunos problemas de tipo cardíacos. Esto, entonces, permitiría
desarrollar una estrategia de tratamiento sabiendo que esa determinada persona es más susceptible a ciertas
enfermedades”......
El PGH nos acerca cada vez más a un nuevo tipo de práctica clínica, la que se ha dado en llamar
Medicina Genómica y Predictiva: seremos cada vez más capaces de detectar anomalías genéticas, incluso
antes de que se manifieste el fenotipo de la enfermedad. Esto revolucionará el diagnóstico y el pronóstico,
pero para la mayor parte de las enfermedades seguiremos durante mucho tiempo sin disponer de terapias
eficaces. Ello crea el inquietante problema de lo que alguien ha llamado el "enfermo-sano", "enfermo
saludable" o "aún-no-paciente" ("in-paciente"), con la potencialidad nada desdeñable de originar ansiedad en
los afectados (¿se gana algo diciéndole a una persona sana de 20 años que antes de los 50 desarrollará la
mortal Corea de Huntington?). Como se ve, esto es un desafío al concepto habitual de lo que entendemos
como enfermedad. Las palabras aquí no son siempre inocentes: ¿está enferma una persona o un feto con una
predisposición alta a una enfermedad de aparición tardía? ¿Qué es, si es que existe, un gen "anómalo", o un
fenotipo defectuoso? Esto nos recuerda que el conocimiento genético no es tan neutral ni tan inocente como
se pretende, aunque sólo sea porque no se produce en el vacío, sino que surge en un determinado contexto
social, con una serie de prejuicios, mentalidades e ideas sobre la organización familiar y social, con una serie
de mitos y de fantasías, etc.
El conocimiento del genoma permitirá que se creen nuevas drogas terapéuticas que desplazarán a las
anteriores en la medida que los presupuestos permitan comprarlas. De este modo se podrá polarizar la
industria farmacéutica. Las nuevas drogas prometen tener menores efectos colaterales que las actuales.
Se puede comparar la medicina tradicional como a un técnico que pone a punto un programa de computación
ajeno con otro que conoce el código del mismo. Hoy ya con el conocimiento del genoma humano, conocemos
el código, antes sólo podíamos configurar el programa. Será pues el mayor avance médico de la humanidad.
Se le podrá informar a una persona, que puede comer alimentos grasos porque carece de predisposición
genética a la obesidad y a enfermedades cardíacas, pero que debe huir del alcohol porque es genéticamente
propenso al alcoholismo. Además el grado de certidumbre que otorga el conocimiento del código genético
resultaría más creíble para la persona en cuestión, ya que sabe que lo que se le informa será absolutamente
cierto. Es una predicción absoluta, de su futuro. Podríamos hablar de genomancia o sea la adivinación del
futuro mediante el código genético.
Si una persona carece de un determinado tipo de célula que le produce una enfermedad, la misma se
podrá cultivar y luego colocar al sujeto. Claro que esto debería en principio ser realizado periódicamente ya
que el sujeto carecería de la habilidad propia para restaurar la función. Pero la terapia de línea germinal,
apuntaría a solucionar ese inconveniente, ya que afectaría las futuras generaciones celulares. Esto es
impredecible y éticamente intolerable, pero de no serlo o de permitirse se borrarían del planeta el síndrome de
Down o el SIDA.
Hasta ahora, el médico ha tenido muy clara su tarea: devolver al paciente al estado natural de salud.
Pero cuando pueda manipular el programa vital, ¿resistirá la tentación de mejorar el modelo?
Dentro de los llamados beneficios anticipados del Proyecto figuran a nivel de Medicina molecular, la
posibilidad de mejorar el diagnostico de enfermedades, detección temprana de predisposiciones genéticas a
ciertas enfermedades, el diseño racional de drogas, terapia génica, sistemas de control para drogas y
farmacogenomas.
Se ha estudiado un gen que determina la producción de la proteína llamada SPARC, la que
normalmente impide al organismo atacar y anular células cancerígenas. La terapia génica en éstos casos actúa
permitiendo que las células cancerosas sean atacadas por el organismo.
A nivel de genomas microbianos, sirvió para explorar nuevas fuentes de energía (bioenergía),
monitoreo del medio ambiente para detección de poluciones, protección contra guerra Química y biológica y
eficiente limpiado de residuos tóxicos. También es útil para estimar el daño y riesgo por exposición a la
radiación, agentes mutagénicos, toxinas cancerígenas y reducción de probabilidad de mutaciones hereditarias.
La identificación de oncogenes (genes que permiten que un sujeto que se exponga a ciertas sustancias
desarrolle un determinado tumor, ejemplo, quien posea el oncogen para el cáncer de pulmón y fume
cigarrillos desarrollará cáncer de pulmón a diferencia de quien no tenga dicho oncogen).
Respecto de la terapia génica usada para tratar o curar trastornos genéticos plantea la pregunta acerca
de qué es una discapacidad o trastorno y quién decide acerca del mismo.
¿Las dishabilidades son enfermedades?
¿Deben ser curadas o prevenidas?
El mejoramiento génico incluye el uso de terapia genética para suplir características como la altura
que un padre podría querer en sus hijos, pero que no significa la prevención de una enfermedad, sino la
búsqueda de un ser perfecto acorde a un ideal.
Si esto se vuelve una práctica común, como podría afectar la diversidad genética?
Finalmente, que consecuencias sociales traería a la humanidad?
Objetivos del Proyecto Genoma Humano
•Identificar los aproximadamente 100.000 genes humanos en el DNA.
•Determinar la secuencia de 3 billones de bases químicas que conforman el DNA.
•Acumular la información en bases de datos.
•Desarrollar de modo rápido y eficiente tecnologías de secuenciación.
•Desarrollar herramientas para análisis de datos.
•Dirigir las cuestiones éticas, legales y sociales que se derivan del proyecto.
Celera Genomics, de Rockville (EEUU) comunicó que espera haber terminado con la secuenciación
a lo largo de este año, por delante de otro proyecto similar encargado a científicos de Universidades y
organismos oficiales de Estados Unidos y Europa.
Los científicos creen que el genoma humano abrirá una nueva era para la medicina, en la que las
compañías farmacéuticas podrán hacer medicamentos a medida para la gente.
Craig Venter, presidente y jefe científico de Celera, afirmó ayer en rueda de prensa que aún pasará
mucho tiempo antes de llegar a este momento. Las secuencias no han sido analizadas, ya que sólo se han
descifrado los componentes del ADN y no se sabe dónde empieza o termina un gen o para qué sirve. Esta
compañía asegura que ha identificado casi 10.000 genes, y muchos de ellos tienen papeles esenciales en la
comunicación entre células y la regulación de funciones.
Principios éticos
El Programa de Enfermedades Hereditarias de la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha
definido en su Guía sobre Aspectos Éticos en Genética Médica y Provisión de Servicios de Genética los
principios éticos que se deben utilizar para enfrentar los problemas éticos que enfrentan los investigadores.
1. - El respeto por la protección de la especie de manera igualitaria mediante la observancia
irrestricta de los derechos humanos Este principio parte de la definición de bioética como “una cultura de los
derechos humanos”.
2. - El principio de la inviolabilidad de la persona La consagración de la primacía ética de la persona
humana debe llevar a prohibir cualquier atentado en su contra y a garantizar su integridad física, psíquica y
moral.
3. - El principio de la no-comercialización del cuerpo humano No se podrá disponer del cuerpo
humano o de sus partes a menos que intervenga la voluntad expresa del donante en el caso de la cesión de
órganos. Este principio se extiende a la no patentación del genoma o parte de este con propósitos de mercado.
4. - El principio de la no-discriminación El estudio de las características genéticas de una persona
puede tener diversos propósitos, pero la información obtenida no debe derivar en ninguna práctica
discriminatoria.
5. - Principio de la confidencialidad Los resultados de los estudios deben respetar el derecho a la
intimidad y no ser comunicados a terceros, sean personas civiles o legales, para evitar que tales actos puedan
producir daño a los afectados.
6. - El principio del consentimiento libre e informado Los individuos objetos de investigación deben
obrar con entera libertad y suficiente información para acceder a someterse a ésta, de manera que el derecho
de la persona y su integridad quede resguardado.
7. - Aplicación de los principios generales y restricciones particulares Estos principios resultan
inobjetables, pero su aplicación encuentra escollos en la práctica y sólo en sociedades en las que predomine la
equidad tiene la posibilidad de realizarse.
Algunos aspectos éticos asociados al conocimiento del
Genoma Humano
Desde el inicio del Proyecto Genoma Humano, se consideró que era indispensable su legislación. En
México, desde hace aproximadamente 5 años el Instituto de Investigaciones Jurídicas de la UNAM, ha
reunido a un grupo plural de profesionistas que han estado analizando algunos de los posibles riesgos éticos,
legales y sociales, que pudieran resultar del Proyecto Genoma Humano.
Dentro de estos riesgos, se encuentran la privacidad de la información genética que posea un
individuo y su uso como identificación y sus probables consecuencias dentro de la sociedad, como son la
discriminación genómica de la que pueda resultar ser objeto en el aspecto laboral, en los seguros médicos o en
la educación, por mencionar solo algunos.
De lo anterior se deduce que la manipulación indiscriminada del Genoma Humano puede resultar en
enormes riesgos para la especie humana, pudiéndose llegar a tener una visión del hombre como producto de
manufactura.
La Eugenesia que ya ha estado implicada en ciertos períodos de la humanidad, es cosa proscrita e
inaceptable que va en contra de los valores de la humanidad, lo que no descarta la tentación de su uso
inadecuado o para ciertos fines.
Quedando entonces todavía por definir otro aspecto muy importante, como es el de la propiedad
intelectual sobre aquellas regiones esclarecidas del Genoma Humano.
Acerca de este tema el doctor Maccioni aclara: “Pienso que todo lo que se haga en beneficio del ser
humano es recomendable, siempre y cuando una evaluación médica y científica abra una puerta para su
aplicación. La bioética va de la mano con la ciencia en cuanto a mantener un diálogo, pero lo importante es
que la bioética no frene el desarrollo de la ciencia, como la búsqueda del conocimiento. Es precisamente es
el terreno de las aplicaciones donde debe focalizarse el análisis bioético. En Chile y en el resto del mundo
hay quienes se oponen y también quienes no. Incluso, hay quienes ni siquiera están de acuerdo con la
investigación, mientras otros son extremadamente liberales en cuanto que se hagan todo tipo de aplicaciones.
Creo que ninguno de los dos extremos es bueno. No hay que llegar los límites en donde se vaya a empañar la
especie humana del futuro y en donde se produzca un daño ético a la construcción social del ser humano”.
Protección De La Intimidad Genética
La difusión de datos genéticos personales a terceras personas o a entidades (empresas, compañías de
seguros, etc.) podría suponer un grave atentado a la intimidad y poner en peligro expectativas de la persona
afectada, condicionando delicadas decisiones en diversos ámbitos (familiar, educativo, de salud, laboral, de
seguros, etc.).
Hoeffel, ha ilustrado vívidamente el riesgo de la pérdida de la intimidad genética de la
siguiente manera: "Imagínense una sociedad en la que las autoridades tuvieran archivadas muestras de
tejidos y fluidos de toda la comunidad, y un banco de datos del perfil de ADN de cada persona. Imagínense
entonces que, no sólo los agentes del orden, sino también las compañías de seguros, empleadores, escuelas,
agencias de adopción y muchas otras organizaciones, pudieran tener acceso a esos archivos de acuerdo con
su "necesidad de conocer datos" o acreditando que dicho acceso se realiza "en interés público". Imagínense
a continuación que se pudiera negar a una persona empleos, seguros, adopción, atención sanitaria y otros
servicios y prestaciones sociales basándose en la información contenida en su perfil de ADN, como una
enfermedad genética, la herencia genética o la idea subjetiva de alguien de lo que es un "defecto" genético".
Las compañías de seguros tenderían a manejar los datos genéticos en su provecho, negando cobertura
a determinados individuos o imponiendo primas altas. Las aseguradoras (y los empresarios que pagan buena
parte de la atención sanitaria de los empleados) tienen pocos incentivos para correr el riesgo de aceptar a
individuos con "malos genes" (el mercado es amplio, y "no pasa nada" por perder clientes o potenciales
trabajadores), y tienden a interpretar de una manera desmedida y sesgada ese riesgo.
El abogado y profesor de Derecho Civil, Hernán Corral, quien estudia el tema desde el punto de vista
jurídico desde hace más de 10 años, sostiene que las grandes interrogantes que conlleva el conocimiento del
genoma humano, dicen relación con qué hacer con la información que se genera a partir de su análisis y cómo
se intervendrá para alterarlo y modificarlo.
La realidad es que no estamos técnicamente muy lejos de que a toda la lista de exámenes que se
exigen comúnmente para postular a un trabajo, se sume una especie de huella digital genética. De hecho, hace
unos meses se conoció a través de la prensa el caso de una empresa estadounidense que publicó un aviso
solicitando personal donde exigía a los postulantes someterse a un examen de este tipo. Aunque esto podría
prohibirse legalmente, tal como actualmente ocurre en algunos países con la prohibición de realizar test de
embarazo a las postulantes mujeres, Corral se cuestiona nuevamente acerca de si es necesario o no que otras
personas conozcan nuestra información genética. “Si una persona es propensa a un ataque cardíaco quizás
sería conveniente que una compañía aérea que lo emplea como piloto lo supiera, porque ello pone en riesgo
la vida de mucha gente”.
Lo anterior significaría entonces que terceros también deberían tener acceso a cierta información.
Pero cabe plantearse una nueva interrogante, ¿Será necesario, ético, conveniente, informar a cada persona de
todo su código genético?. El abogado responde: “evidentemente estaríamos muy interesados en conocerlo,
para prevenir, pero hay algunas enfermedades que lamentablemente todavía no tienen forma de prevención
ni de cura, entonces tengo mis dudas acerca de si debe haber un derecho total y absoluto a una información
completa del genoma sin que pueda, en algunos casos, causar más daño que la misma enfermedad”.
Para estos estudios cuentan con la colaboración de los médicos que están llevando a cabo el
tratamiento en la persona enferma. Todos lo pacientes firman un documento de consentimiento informado, en
el cual se les explica de qué se trata el estudio, qué significa el resultado positivo o negativo, qué se hará con
su muestra de sangre, se les explica que no les va a producir ningún daño y que con ella prepararán DNA para
realizar un estudio genético. Los parientes sanos eligen si posteriormente quieren o no saber los resultados. A
juicio de la investigadora, la información generada a partir de estudios de este tipo es tremendamente
importante y por ello debe ser absolutamente confidencial.
Estudios Éticos, Legales Y Sociales Asociados
Al Proyecto Genoma
El Proyecto Genoma Humano, y en general, gran parte de la investigación genética de la actualidad,
plantean una serie de retos sociales y éticos, en buena medida similar a problemas ya habituales en la
discusión filosófica, social o política. Pero debido a la magnitud y tipo de información que se va a derivar, y
sobre todo, atendiendo a determinados contextos donde esa información se podría usar, y recordando pasadas
experiencias traumáticas de discriminación y barbarie so pretexto de datos genéticos, no es extraño que junto
al interés que puede acompañar a todo gran programa científico, haya surgido la necesidad de abordar una
reflexión interdisciplinar sobre los previsibles impactos de esta Nueva Genética y el modo en que la sociedad
debería gestionar y controlar sus resultados.
En el fondo late la preocupación social sobre el uso / abuso de los datos genéticos. La historia de las
ideas eugenésicas (sobre todo en la primera mitad del siglo XX) proyecta la sombra de la duda sobre si la
información genética servirá para discriminar a individuos o poblaciones y para conculcar derechos
fundamentales, sobre todo en una sociedad que se fuera impregnando de ideas sobre el determinismo genético
de cualidades humanas (algo insostenible científicamente, pero que tiende demasiado a menudo a ser
susceptible de instrumentalización política destinada a justificar posibles discriminaciones e injusticias).
Conclusiones
El esclarecimiento del código genético constituye uno de los hechos más trascendentales de este
siglo, ya que sus proyecciones son incalculables. Al descifrarse se ha alcanzado un gran progreso en la
biología molecular y en la genético, abriéndose enormes posibilidades que ya se están viendo en los distintos
campos como la medicina, la agricultura, las ciencias forestales, la minería extractiva y las posibles fuentes de
energía de origen vegetal y petroquímica que se pueden desarrollar y pueden llegar a reemplazar las fuentes
de energía fósil.
El futuro problema acerca de las Compañías de Seguros a realizar, preguntar o pedir a los futuros
asegurados la realización de estudios genéticos.
Se debería rechazar la realización de estudios genéticos en los seguros, porque se va a producir una
nueva manera de discriminación en el Siglo XXI.
Si se permite la realización de estudios genéticos en los seguros, se va a violar el “Derecho a la
Intimidad” y el “Derecho a No Saber”.
Bibliografía
Creces. Abril 1999 N° 4 - Volumen 17
Conozca Más. Año 11 N° 10 octubre 2000. Pág. 14.
Anderson, W.F. y Dicumakos, E.G.: Genetic Engeneering in Mamalian Cells. 1996
El chimpancé es nuestro primo hermano: Creces, Noviembre, 1998, pág. 15
Drlica, K.: Cloning. Jhon Wiley and Sons, Eds. 1993
Grobstein, C.: A doble image of the Double Heliz.W.H. Freedman and company. 1990
Lewin, B.: Genes. Segunda Edición. 1990
La Clonación de un Mamífero: Creces, Abril 1997, pág. 24.
Limitaciones para definir e individualizar las especies: Creces, Noviembre, 1998.
Creces. Enero/Febrero 1999 N° ½ - Volumen 17
Newsweek en Español. 12 de abril del 2000. Pág. 28