11
de maig
de
2022, 19:22
L’any 2000 es va anunciar el primer esborrany de la seqüència d'un genoma humà, que va ser publicat el 2001 a les revistes Nature i Science alhora. Però no estava complet, hi romanien buits. Noves aproximacions per omplir-los es van publicar el 2003, el 2009 i el 2013 —aquesta darrera serveix encara de referència per a les investigacions, tot i que la seqüència seguia sense estar completa. Finalment, el primer d’abril d’enguany es va publicar una nova ampliació, en un número especial de la revista Science, si bé la comunitat científica la coneixia perquè havia estat penjada el maig de 2021 a BioRxiv, servidor on es publiquen articles encara no revisats, però que permeten avançar investigacions.
La nova seqüència del genoma humà d’enguany encara no és completa, però s’ha avançat força des de l’anterior de 2013. El consorci T2T (Telòmer a Telòmer) ha esbrinat la composició de 200 megabases que no se sabia quines eren –200 milions de lletres d'informació genètica— on probablement hi hagi 2.000 nous punts d’informació. Aquestes noves seqüències corresponen a 99 gens que fabriquen proteïnes, i a altres zones que probablement corresponguin a fragments reguladors, activadors i silenciadors de gens, que només actuen segons la cèl·lula on es troben, o segons l’edat del portador. També s’ha desxifrat la seqüència de centròmers —la nansa per la qual la cèl·lula pren els cromosomes i assegura que a les cèl·lules filles només hi va una còpia— i de telòmers —els punts inicials i finals dels cromosomes. Ambdós molt repetitius i difícils d’encaixar.
Resta per completar el cromosoma Y, el masculí, perquè les cèl·lules seqüenciades no el contenien. I també manca adjudicar el cromosoma al qual pertanyen seqüències que poden tenir entre 200, 500 o 1.500 repeticions, perquè una limitació tècnica de la tecnologia actual fa difícil d’esbrinar l’ordre. Això és degut al fet que la informació dels cromosomes s’ha de fragmentar per a ser seqüenciada en màquines que accepten filaments de només 100 o 200 parells de bases. Per tant, per més potents que siguin els ordinadors que després tornen a acoblar les seqüències, no és fàcil esbrinar l’ordre en les repeticions tan grans. La tècnica nova emprada pel consorci T2T ha permès de llegir fragments més llargs, però encara no tan llargs com ho són moltes repeticions.
Per investigar malalties genètiques és important un genoma humà de referència. Ho vam veure fa 15 dies, en explicar com els investigadors demanen col·laboració ciutadana per trobar la seqüència del càncer de mama mitjançant el joc Genigma. En un àmbit d’estudi més ampli, el projecte 100.000 genomes és una iniciativa de recerca clínica amb base britànica, que vol seqüenciar genomes de pacients afectats per malalties rares o càncer. El càncer deixa "firmes mutacionals" en l'historial cel·lular, que permeten aprofundir en les causes de la malaltia de cada cas. Detecten el tipus de tumor i l'òrgan d'origen, i delaten si un pacient ha pogut estar exposat a causes ambientals carcinogèniques, com ara el tabaquisme o la llum ultraviolada, o bé si hi ha patit disfuncions cel·lulars internes.
L'estudi més ampli del DNA del càncer fins ara ha estudiat més de 12.000 tumors, i també va estar publicat el proppassat abril a la revista Science. Els resultats han donat 58 nous patrons de mutació o "firmes mutacionals" de diversos càncers, cosa que fa pensar que es poden conèixer nous factors que provoquen la malaltia. A més, la nova tècnica analítica desenvolupada ha permès també distingir diferències en pacients diagnosticats recentment. Així doncs, l’estudi obre les portes a conèixer millor el funcionament del càncer i a comprendre les causes dels patrons de mutació per associar-les a diagnòstics i tractaments, i oferir una atenció més personalitzada als malalts.
Seguint amb recerca recent del genoma humà, podem trobar una genealogia de l’espècie humana, que s’ha elaborat amb dades genòmiques de centenars de milers de persones que van viure entre 1.000 i 100.000 anys enrere, obtingudes en estudis realitzats en les darreres dues dècades. Atès que hi havia la referència geogràfica de la mostra, el que s’ha obtingut és un atles que explica la història de l’espècie humana. Quan s’hi aboquin més dades en aquesta eina, es podrà comprendre l’evolució de la malaltia genètica humana.
Tenir la seqüència de genomes de referència de diverses poblacions serà encara més important per esbrinar l’origen de les malalties genètiques i pensar en tractaments més generals. Al continent africà, justament el bressol de la nostra espècie, s’han fet molt pocs estudis genòmics; s’estima que encara hi té una gran variabilitat genètica amagada. En no descobrir-la, no només ens perdem el coneixement dels nostres orígens, sinó també l’oportunitat de comprendre la base genètica de les malalties complexes humanes, cosa que permetria millorar la recerca en salut.
La nova seqüència del genoma humà d’enguany encara no és completa, però s’ha avançat força des de l’anterior de 2013. El consorci T2T (Telòmer a Telòmer) ha esbrinat la composició de 200 megabases que no se sabia quines eren –200 milions de lletres d'informació genètica— on probablement hi hagi 2.000 nous punts d’informació. Aquestes noves seqüències corresponen a 99 gens que fabriquen proteïnes, i a altres zones que probablement corresponguin a fragments reguladors, activadors i silenciadors de gens, que només actuen segons la cèl·lula on es troben, o segons l’edat del portador. També s’ha desxifrat la seqüència de centròmers —la nansa per la qual la cèl·lula pren els cromosomes i assegura que a les cèl·lules filles només hi va una còpia— i de telòmers —els punts inicials i finals dels cromosomes. Ambdós molt repetitius i difícils d’encaixar.
Resta per completar el cromosoma Y, el masculí, perquè les cèl·lules seqüenciades no el contenien. I també manca adjudicar el cromosoma al qual pertanyen seqüències que poden tenir entre 200, 500 o 1.500 repeticions, perquè una limitació tècnica de la tecnologia actual fa difícil d’esbrinar l’ordre. Això és degut al fet que la informació dels cromosomes s’ha de fragmentar per a ser seqüenciada en màquines que accepten filaments de només 100 o 200 parells de bases. Per tant, per més potents que siguin els ordinadors que després tornen a acoblar les seqüències, no és fàcil esbrinar l’ordre en les repeticions tan grans. La tècnica nova emprada pel consorci T2T ha permès de llegir fragments més llargs, però encara no tan llargs com ho són moltes repeticions.
Per investigar malalties genètiques és important un genoma humà de referència. Ho vam veure fa 15 dies, en explicar com els investigadors demanen col·laboració ciutadana per trobar la seqüència del càncer de mama mitjançant el joc Genigma. En un àmbit d’estudi més ampli, el projecte 100.000 genomes és una iniciativa de recerca clínica amb base britànica, que vol seqüenciar genomes de pacients afectats per malalties rares o càncer. El càncer deixa "firmes mutacionals" en l'historial cel·lular, que permeten aprofundir en les causes de la malaltia de cada cas. Detecten el tipus de tumor i l'òrgan d'origen, i delaten si un pacient ha pogut estar exposat a causes ambientals carcinogèniques, com ara el tabaquisme o la llum ultraviolada, o bé si hi ha patit disfuncions cel·lulars internes.
L'estudi més ampli del DNA del càncer fins ara ha estudiat més de 12.000 tumors, i també va estar publicat el proppassat abril a la revista Science. Els resultats han donat 58 nous patrons de mutació o "firmes mutacionals" de diversos càncers, cosa que fa pensar que es poden conèixer nous factors que provoquen la malaltia. A més, la nova tècnica analítica desenvolupada ha permès també distingir diferències en pacients diagnosticats recentment. Així doncs, l’estudi obre les portes a conèixer millor el funcionament del càncer i a comprendre les causes dels patrons de mutació per associar-les a diagnòstics i tractaments, i oferir una atenció més personalitzada als malalts.
Seguint amb recerca recent del genoma humà, podem trobar una genealogia de l’espècie humana, que s’ha elaborat amb dades genòmiques de centenars de milers de persones que van viure entre 1.000 i 100.000 anys enrere, obtingudes en estudis realitzats en les darreres dues dècades. Atès que hi havia la referència geogràfica de la mostra, el que s’ha obtingut és un atles que explica la història de l’espècie humana. Quan s’hi aboquin més dades en aquesta eina, es podrà comprendre l’evolució de la malaltia genètica humana.
Tenir la seqüència de genomes de referència de diverses poblacions serà encara més important per esbrinar l’origen de les malalties genètiques i pensar en tractaments més generals. Al continent africà, justament el bressol de la nostra espècie, s’han fet molt pocs estudis genòmics; s’estima que encara hi té una gran variabilitat genètica amagada. En no descobrir-la, no només ens perdem el coneixement dels nostres orígens, sinó també l’oportunitat de comprendre la base genètica de les malalties complexes humanes, cosa que permetria millorar la recerca en salut.