La investigación no acaba en el genoma

Cortar y pegar. Esta figura pretende transmitir el sabor de la complejidad de genes y proteínas. Los genes deben servir de molde para sintetizar ARN mensajero antes de ser traducidos a proteínas. El ARN mensajero debe ser cortado y pegado para limpiarlo de fragmentos “inútiles” para la síntesis proteica. Los cortes y uniones pueden ser diferentes en distintas células, lo que origina proteínas que difieren en su función en distintos tejidos, o incluso en tumores.

El entusiasmo que ha causado el anuncio de que pronto se dispondrá de la información completa de la secuencia de bases del genoma humano no es injustificado. Hay quien lo ha comparado con la llegada del hombre a la Luna, o con el descubrimiento de América. Incluso algunas opiniones sensacionalistas hablan de que, a partir de este momento, podremos curar el cáncer, el SIDA, y vivir, si no eternamente, si hasta morir de aburrimiento a los “deseocientos” años.

No hay duda de que el conocimiento sobre cuántos genes tenemos, y de la secuencia de los aminoácidos que forman parte de las proteínas que hacen funcionar la vida es un paso adelante muy importante. Pero no nos durmamos en los laureles. Este avance, lejos de frenar, debería estimular la investigación biomédica en todo el mundo, esperemos que también en nuestro país. La investigación no acaba en el genoma, sino que es ahora más importante que nunca. Y es que existen escollos, algunos de ellos serios, para llevar a la práctica médica la información adquirida sobre el genoma humano. Visitemos algunos.

Es conocido desde hace tiempo el genoma completo del virus del SIDA, sin que por ello hayamos dado aún con una cura para la terrible enfermedad que causa. Sabemos pues qué genes contienen la información necesaria para fabricar la maquinaria proteica que hace funcionar al virus, pero esto no nos ha permitido frenar el avance de la epidemia. También se sabe que muchas enfermedades genéticas son causadas por errores en un único gen. Una de las que más me impresiona es la enfermedad de Huntington, una enfermedad hereditaria neurodegenerativa mortal. Un gen defectuoso causa, a partir de los cuarenta años de edad, una locura progresiva, unida a movimientos incontrolados y trastornos emocionales hasta que sobreviene la muerte. No hay escape para el mutante enfermo, ni tratamiento eficaz para la enfermedad, ni depende que desarrollemos ésta de que hayamos llevado una vida saludable o no; sólo de que el gen esté mutado. El gen se ha identificado y secuenciado desde hace más de siete años y la mutación ha sido también identificada sin que por ello se haya conseguido dar remedio a la enfermedad.

Pero las enfermedades de origen genético no son sólo causadas por mutaciones en un único gen. Estas enfermedades pueden también deberse a mutaciones en más de un gen, a diferencias de comportamiento de distintos mutantes de un mismo gen, o a sus diferentes interacciones con otros genes, aun normales. Si tenemos problemas para encontrar soluciones a enfermedades monogenéticas, es razonable suponer que tendremos más problemas aún en el caso de enfermedades poligenéticas, debidas a la interacción defectuosa de muchos genes entre sí.

Tampoco hay que olvidar otros factores, que podríamos resumir en el espacio y el tiempo. No todos nuestros genes funcionan al mismo tiempo. Algunos causan sus efectos a partir de determinado momento de nuestras vidas, como demuestra el gen de la enfermedad de Huntington. Tampoco nuestros genes funcionan igual en todo nuestro cuerpo. Algunos sólo lo hacen en determinados tejidos y células. Por último, dependiendo del entorno en el que nos encontremos, de nuestra alimentación, del estilo de vida, podremos ser más a menos susceptibles a que una mutación en un gen degenere en una enfermedad. Estos factores de interacción de genes entre sí y de genes con el medio exterior dificultan la adquisición de conocimiento que permita predecir si alguien con un gen defectuoso o alguien que sigue un determinado modo de vida va o no a desarrollar una enfermedad. Esto al mismo tiempo dificulta la toma de decisiones sobre tratamiento o prevención de enfermedades. Por esta razón se pretende avanzar hacia la medicina personalizada, lo que necesitará de una gran cantidad de estudios. Se intentará así averiguar todas las fortalezas y debilidades genéticas de un individuo y aplicar este conocimiento a los problemas de salud que el individuo tenga o pueda desarrollar para tratarlos o prevenirlos adecuadamente.

Hay quien puede creer que una vez conocida la causa de la enfermedad, de nuestras debilidades genéticas, sean estas debidas a uno o a varios genes, será cuestión de tiempo que encontremos fármacos que curen la enfermedad o supriman las debilidades causadas por nuestros malos genes. El conocimiento sobre el genoma posibilitará, por ejemplo, modificar genéticamente a animales de laboratorio para causarles la enfermedad genética y experimentar con ellos hasta encontrar una cura. Esta visión es, en mi opinión, algo optimista. La razón es simple, si entendemos cómo funcionan los genes y cómo lo hacen los fármacos. Los genes fabrican las piezas moleculares, las proteínas, que encajan entre sí para formar la maquinaria de las células y últimamente nuestro cuerpo. Sabemos que si nuestro motor de automóvil tiene una pieza defectuosa, no funciona bien. Lo mismo le sucede a nuestras células y a nuestro cuerpo si contiene genes defectuosos. De la misma manera que una pieza defectuosa de un motor mecánico debe ser reemplazada para el buen funcionamiento del conjunto del motor, sucede lo mismo con las piezas de los motores de la vida. Pero los medicamentos no pueden sustituir las piezas defectuosas. Sería como pensar que un motor  de automóvil con una pieza defectuosa va a funcionar sin problemas si le cambiamos el aceite y le añadimos mejor gasolina. Los fármacos de que disponemos funcionan, en general, modificando el funcionamiento de las piezas normales de los motores vitales, pero no pueden sustituir ni arreglar, en la mayoría de los casos, las piezas defectuosas. De ahí los intentos de desarrollar la llamada terapia génica, que, de tener éxito, significará disponer de repuestos moleculares para el cuerpo humano. Sin embargo, la investigación sobre terapia génica se encuentra en un mal momento, debido a los problemas clínicos con los que se ha encontrado recientemente. Nuevos métodos de introducción de genes en nuestras células, más seguros y fiables que los actuales, deberán ser inventados si es que queremos que la terapia génica se convierta en una realidad.

Pero la sustitución de un gen defectuoso por otro puede no ser suficiente. Hace falta que el gen se ponga a funcionar adecuadamente y produzca todas las proteínas que se espera de él. Un gen rara vez produce una única variedad de proteína. Por un procedimiento de corte y pegado, el ARN mensajero derivado de un gen, y que contiene la información para producir proteínas, es procesado para dar lugar a proteínas diferentes que pueden estar presentes en algunos tejidos pero no en otros e incluso poseer funciones opuestas (ver figura). Recientemente, se ha descubierto un gen, involucrado en la formación de conexiones sinápticas, que puede originar más de 38.000 proteínas diferentes; más proteínas que genes poseen muchos organismos primitivos. Muy poco o nada se conoce de la manera en que estas variedades de proteína son seleccionadas a partir de un único gen para su producción.

Así pues, aunque hoy las ciencias adelantan que es una barbaridad, no hemos llegado al final, ni mucho menos, y será mejor que esa frase de Zarzuela siga vigente por muchos años todavía, si queremos aprovechar en el futuro los avances conseguidos en el presente. Esperemos que, con generosidad, nuestro país colabore en esta tarea para conseguir un mundo mejor o, al menos, más saludable.