Dia Internacional de l’ADN

Avui, 25 d’abril, és el Dia Internacional de l’ADN.

N’hem parlat amb el Dr. Miquel Carballo, cap de la Unitat de Genètica Molecular del Consorci Sanitari de Terrassa.

. Com podem definir la genètica?

La genètica és la part de la biologia que s’ocupa dels mecanismes de l’herència dels caràcters biològics. Podem considerar Gregor Mendel (1822-1884) com el pare de la genètica, ell va introduir el concepte de gen que és la unitat de la informació genètica.

. I la genètica molecular?

La genètica molecular s’ocupa dels mecanismes moleculars que intervenen a l’herència. El 1944 a USA, Avery MacLeod i MacCarty, van demostrar per primera vegada i de forma inequívoca que el material genètic era l’ADN i no les proteïnes, com es creia fins aleshores. El 1949 el químic nord-americà Linus Pauling, dues vegades premi Nobel, publicava a la revista Science el descobriment que en la malaltia anèmia falciforme els pacients tenien una proteïna d’hemoglobina diferent i com que l’herència es transmetia a través de l’ADN (i no per les proteïnes) aquest caràcter havia d’estar codificat a la molècula d’ADN. Aquest fet hauria de ser extensible a totes les malalties hereditàries. Aquí va néixer la genètica molecular.

. Quins són els àmbits d’intervenció de la genètica molecular?

A l’àmbit sanitari la genètica molecular s’ocupa de les bases moleculars de les malalties hereditàries i el càncer. L´activitat principal està orientada a determinar l´origen molecular de les malalties genètiques. Aquestes es produeixen per variacions (mutacions) al genoma (ADN) del pacient. A l’àmbit de la genètica molecular s’analitzen aquestes variants genètiques i es correlacionen amb el fenotip (expressió) de la malaltia.

. Els gens estan formats per ADN. Quina informació ens dona l’ADN?

Els gens són fragments continus d’ADN dispersos als cromosomes que amb prou feines ocupen el 5% del total del genoma humà. Totes les proteïnes, que són els elements funcionals de la cèl·lula, estan codificades per un gen, tot i que un gen pot codificar més d’una proteïna. Els gens contenen a les seves regions codificants (exons) les seqüències d’ADN que es transcriuen en nucli cel·lular a una molècula d’ARN, que és transportada als ribosomes en el citoplasma de la cèl·lula i traduïda mitjançant el codi genètic a proteïna. Per tant, l’ADN conté tota la informació necessària per a produir totes les proteïnes de la cèl·lula.

Les malalties genètiques es produeixen per mutacions a l’ADN dels gens que es tradueixen en la generació de proteïnes anòmales que no poden desenvolupar la seva funció cel·lular i poden causar una malaltia.

. Quina importància té la seqüenciació del genoma humà?

El projecte genoma humà es va projectar a finals de la dècada dels vuitanta pel Departament de Defensa dels USA per tal de seqüenciar el genoma complet humà, amb la finalitat de defensa a casos de radiacions atòmiques i a les guerres biològiques. A l’octubre del 1990 es va posar en marxa el projecte, sota la direcció de James Watson (Watson i Crick) finançat pel departament d’energia dels USA i es va formar un consorci amb els països de Gran Bretanya, França, Alemanya i Japó. El 2003 es dona per finalitzat el projecte, sota la direcció del genetista USA Francis Collins.

La importància del projecte genoma humà és la seqüenciació i caracterització dels aproximadament 20.000 gens que componen el genoma humà. A més, la seqüenciació de la resta del genoma ens proporciona informació per entendre la seva funcionalitat i desxifrar els mecanismes biològics.

Des del punt de vista sanitari conèixer la seqüència de tots els gens humans ens permet associar les variants que s’hi produeixen i associar-los amb les malalties d’origen genètic. Actualment al camp assistencial analitzem els gairebé 20.000 gens (exoma) d’un pacient mitjançant la seqüenciació massiva (NGS) i podem caracteritzar les mutacions que originen la malaltia. El futur diagnòstic molecular es completarà amb l’anàlisi de la resta de les seqüències del genoma on previsiblement hi ha variants estructurals que també poden ser responsables de la patologia humana.

. Dues dècades després que el Projecte Genoma Humà aconseguís una visió preliminar del 92% genoma humà, sis articles publicats l’1 d’abril a la revista Science n’ofereixen la versió més completa que n’hem tingut fins ara. Perquè servirà, aquest avenç? Tractaments mèdics específics per a cada persona?

Disposar de la seqüència i caracterització de tot el genoma humà (genòmica) permet la seva aplicació al món sanitari. La genòmica és la base de la medicina de precisió que permet el tractament individualitzat dels individus atenent la seva variabilitat genètica. Així conèixer les variables genètiques del pacient permet orientar-ne el pronòstic i el tractament d’una manera específica. Per exemple, la determinació de mutacions específiques als tractaments oncològics orienten el tractament amb fàrmacs específics. De la mateixa manera, la investigació farmacològica s’orienta al disseny de nous fàrmacs que responguin a les mutacions causants dels tumors cancerígens.