Los científicos capturan al detalle la esencia de la diversidad humana

Los científicos han culminado con éxito una nueva referencia del "pangenoma" humano, la colección más completa y sofisticada de secuencias genómicas que captura con precisión inédita la rica diversidad humana. Este avance permitirá definir con exactitud la relación entre los genes y las enfermedades, al considerar como nunca las diferencias entre distintos grupos y orígenes. Al mismo tiempo, permitirá llenar los vacíos existentes en una porción de la secuencia original del genoma humano, que se dio a conocer hace 20 años.

Una serie de investigaciones dirigidas por el Consorcio Internacional de Referencia del Pangenoma Humano, una división del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI), en Estados Unidos, ha permitido obtener una nueva colección de alta calidad de secuencias del genoma humano de referencia, que captura una diversidad sustancialmente mayor de diferentes poblaciones humanas que la que estaba disponible anteriormente. Los avances se resumen en una serie de artículos publicados en la revista Nature.

Según una nota de prensa, la nueva referencia de "pangenoma" presenta secuencias del genoma de 47 personas, pero los investigadores persiguen el objetivo de aumentar ese número a 350 para mediados de 2024. Teniendo en cuenta que cada persona porta un par de cromosomas, la referencia actual en realidad incluye 94 secuencias genómicas distintas, con el propósito de llegar a 700 secuencias genómicas diferentes para la finalización del proyecto.

Pequeñas diferencias que son claves

El genoma es una serie de instrucciones de ADN (ácido desoxirribonucleico, el código genético base) que ayuda a cada ser vivo a desarrollarse y funcionar. Las secuencias del genoma difieren levemente entre los individuos, pero esas pequeñas diferencias pueden ser claves. En el caso de los seres humanos, los genomas de dos personas son idénticos en más de un 99 %.

Sin embargo, el 1 % restante explica nuestra diversidad: las sutiles diferencias contribuyen a la singularidad de cada persona y pueden brindar información crucial sobre su salud, ayudando a diagnosticar enfermedades o diseñar nuevos tratamientos médicos. Precisamente, el progreso en torno al pangenoma humano permitirá descubrir todos los secretos de esas diferencias.

Cuando en 2003 se presentaron los avances del Proyecto Genoma Humano, se obtuvo una caracterización precisa del 92 % del genoma de nuestra especie. El 8% restante era demasiado complejo para que la tecnología de ese momento pudiera decodificarlo, y de esta forma quedó como una asignatura pendiente para la ciencia.

Un paso adelante

Considerando que la secuencia del genoma humano de referencia actual tiene lagunas e información faltante, especialmente en áreas que eran repetitivas y difíciles de leer, en 2022 una parte importante de los investigadores implicados en el nuevo borrador del pangenoma humano creó la primera secuencia completa del genoma humano, aprovechando avances tecnológicos como la secuenciación de ADN de lectura larga, que analiza tramos más largos del ADN al mismo tiempo. A pesar de esto, aspectos relacionados con la amplia diversidad humana aún no pueden definirse a partir de este genoma ampliado.

En ese sentido, el pangenoma humano es un paso adelante y revolucionario. El campo de los estudios pangenómicos busca comprender la diversidad de la totalidad de los genes codificados en un grupo de organismos cercanos filogenéticamente, en este caso los seres humanos. Esto hará posible revelar todos los datos ocultos en el genoma humano original de referencia, como así también obtener una vista detallada y sin precedentes de las singularidades y diferencias entre los seres humanos. 

Referencias

A draft human pangenome reference. Liao et al. Nature (2023). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-023-05896-x 

Increased mutation rate and gene conversion within human segmental duplications. Vollger et al. Nature (2023). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-023-05895-y 

Recombination between heterologous human acrocentric chromosomes. Guarracino et al. Nature (2023). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-023-05976-y 

Pangenome graph construction from genome alignment with minigraph-cactus. Hickey et al. Nature Biotechnology (2023). DOI:https://doi.org/10.1038/s41587-023-01793-w