Hace algo más de dos décadas, la presentación del primer genoma de referencia humano revolucionó la ciencia y abrió la puerta a desentrañar buena parte de los secretos de la especie y a avanzar con paso firme en tratamientos médicos. Tras más de diez años de trabajo y con una inversión de 3.000 millones de dólares, alcanzaron ese resultado, que, sin embargo, no estaba completo. Ahora, un consorcio científico internacional (HPRC) ha publicado este miércoles en la revista Nature una alternativa más sofisticada creada en base a una mayor diversidad: el borrador del pangenoma.

El genoma es la secuencia total de ADN que posee un organismo en particular y constituye una suerte de manual de funcionamiento presente en las células. Este 'mapa' está compuesto de bases nitrogenadas y es prácticamente idéntico en todos los seres humanos, aunque existe una diferencia del 0,4% entre cada individuo, que determina sus características diferenciales. Comprender estas divergencias permitirá aportar información sobre su salud, ayudar a diagnosticar enfermedades, predecir resultados médicos y orientar los tratamientos, según la Universidad de California en Santa Cruz (EE UU), una de las instituciones responsables del descubrimiento.

El modelo vigente hasta este miércoles se había construido en base al ADN de una veintena de personas, mayoritariamente de procedencia blanca y europea, y el 70% correspondía al de un solo hombre. Este primer borrador del pangenoma viene a paliar estas deficiencias de su predecesor y, para lograrlo, combina las secuencias genómicas de 47 individuos. El 51% de ellas es de origen africano (donde está la mayor diversidad humana), 34% americano, 13% asiático y solo un 2% del Viejo Continente, pues este último ya estaba ampliamente representado en el prototipo anterior.

UCSC

"Hemos introducido más diversidad y equidad en la referencia al tomar muestras de diversos seres humanos e incluirlas en esta estructura que todo el mundo puede utilizar", afirma Benedict Paten, autor principal del artículo, que asegura que la versión precedente no bastaba y el actual será "inclusivo y representativo". Estos estudios han permitido añadir al patrón actual 119 millones de pares de bases (las unidades químicas que forma el ADN), que ayudarán a los investigadores a estudiar regiones del genoma para las que antes no existían referencias.

Varios miembros del equipo que ahora ha presentado el pangenoma también participó en el Consorcio Telómero a Telómero (T2T) que el año pasado logró la primera secuencia verdaderamente completa del genoma humana. Hasta ese momento, se había conseguido descifrar el 92%, por lo que faltaba todavía el 8%. Ahora, el objetivo es completar lo que falta aumentando a 350 el número de personas involucradas en el proyecto para mediados de 2024.

Catalogar y comprender la diferencia

Un pangenoma de alta calidad, que refleje cada vez más la diversidad de la población humana, permitirá a los científicos y a los profesionales sanitarios comprender mejor cómo influyen las variantes genómicas en la salud y la enfermedad y avanzar hacia un futuro en el que la medicina de precisión beneficie a todos, de acuerdo con Paten. En este sentido se ha expresado Karen Miga, de la UCSC, que considera que la comprensión y la catalogación de lo que es distinto hace posible entender el funcionamiento de las células y su biología y cómo influyen las diferencias a las patologías.

"Queremos que el futuro de la medicina de precisión beneficie a todos por igual"

Para conseguir estos avances y "mitigar el sesgo", están "rediseñando los cimientos de la genómica para crear una representación diversa e inclusiva de la variación humana como estructura de referencia fundamental", según Paten, que ha expresado su reconocimiento al extenso equipo de investigadores participantes en el proyecto, entre ellos, del Centro de Supercomputación de Barcelona y de la Universidad Autónoma de Barcelona.

Desde un punto de vista práctico, los investigadores utilizaron técnicas computacionales avanzadas para alinear las múltiples secuencias genómicas en una única referencia y construyeron un pangenoma en el que cada ensamblaje cubre más del 99% de la secuencia con una precisión superior al 99%.

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Así, mientras que la secuencia del genoma de referencia anterior era única y lineal, el pangenoma representa muchas versiones diferentes de la secuencia al mismo tiempo. "Ahora podemos mapear más variantes estructurales, por lo que estamos encontrando características y áreas en el genoma que antes no estaban ahí", señala Miga.

Fundamental para la medicina

Este nuevo modelo se convertirá en "el nuevo genoma humano de referencia" para los investigadores, en opinión de Gemma Marfany, catedrática de Genética de la Universitat de Barcelona (UB). "Mejorará sustancialmente el diagnóstico genético, tanto el de las enfermedades raras como, especialmente, de las enfermedades complejas, en que las variantes estructurales han sido un caballo de batalla", declara a Science Media Centre. 

No obstante, estima que todavía hay un porcentaje de equivocación "relativamente alto en la secuenciación". "Aunque este error es de una base cada 200.000, como se secuencian miles de millones de bases por individuo, existe todavía un error asociado que hay que tener en cuenta y mejorar en el futuro", recalca.