Proxecto Xenoma Humano

Logo.
Representación gráfica do cariotipo humano normal.

O Proxecto Xenoma Humano (en adiante PXH) foi un proxecto de investigación científica que tiña o obxectivo fundamental de determinar a secuencia de nucleótidos que compoñen o ADN do xenoma humano e identificar e cartografar os seus aproximadamente 20.000-25.000 desde un punto de vista físico e funcional.

O proxecto, dotado con 3000 millóns de dólares, foi creado en 1990 no Departamento de Enerxía e nos Institutos Nacionais da Saúde dos Estados Unidos, baixo a dirección do doutor Francis Collins, que lideraba o grupo de investigación público, conformado por múltiples científicos de diferentes países, cun prazo previsto de realización de 15 anos. Debido á ampla colaboración internacional, aos avances no campo da xenómica, e da tecnoloxía computacional, terminouse un borrador inicial do xenoma en 2000; finalmente o xenoma completo foi presentado en abril de 2003, dous anos antes do agardado. Un proxecto paralelo feito no sector privado foi realizdo pola compañía Celera Genomics. A maioría da secuenciación realizouse nas universidades e centros de investigación dos Estados Unidos, Canadá, Nova Zelandia, Reino Unido e España.

O xenoma humano é a secuencia de ADN dun ser humano. Está dividido en fragmentos que conforman os 23 pares de cromosomas distintos da especie humana (22 pares de autosomas e 1 par de cromosomas sexuales). O xenoma humano está composto por aproximadamente entre 22.500 e 25.000 xenes distintos. Cada un destes xenes contén codificada a información necesaria para a síntese dunha ou varias proteínas ou de ARNs funcionais (xenes de ARN). O "xenoma" de calquera persoa (a excepción dos xemelgos idénticos e dos organismos clonados) é único.

Coñecer a secuencia completa do xenoma humano pode ter moita relevancia en canto aos estudos de biomedicina e xenética clínica, desenvolvendo o coñecemento de doenzas pouco estudadas, novas medicinas e diagnósticos máis fiables e rápidos. Porén, descubrir toda a secuencia xénica dun organismo non nos permite coñecer o seu fenotipo. O PXH necesita unha regulación lexislativa relativa ao uso do coñecemento da secuencia xenómica, xa que este uso presenta certos posibles problemas éticos.

Antes da década de 1980 xa se coñecía a secuencia de xenes soltos dalgúns organismos, e tamén se coñecían os xenomas de entidades subcelulares, tales como virus e plásmidos. Pero ata 1986 o Departamento de Enerxía dos Estados Unidos (DOE), non concretou institucionalmente o PXH durante un congreso en Santa Fe, California. O PXH contaba cunha boa suma económica e sería utilizado para estudar os posibles efectos das radiacións sobre o ADN. Ao seguinte ano, no congreso de biólogos no Laboratorio de Cold Spring Harbor, os Institutos Nacionais da Saúde (NIH) quixeron participar no proxecto ao ser outro organismo público con moita máis experiencia biolóxica.

O debate público que suscitou a idea captou a atención dos responsables políticos, non só porque o PXH era un gran reto tecnocientífico, senón polas tecnoloxías de vangardia que xurdirían, e porque o coñecemento obtido aseguraría a superioridade tecnolóxica e comercial do país. Antes de dar luz verde á iniciativa do PXH necesitouse por un lado o informe de 1988 da Oficina de Avaliación Tecnolóxica do Congreso (OTA) e a do Consello Nacional de Investigación (NRC) dos Estados Unidos. Ese ano inaugurose HUGO (Organización do Xenoma Humano) e James D. Watson foi nomeado alto cargo do proxecto. Sería substituído por Francis Collins en abril de 1993, en gran parte pola súa inimizade con Bernadine Healy que era o seu xefe daquela. Tras isto o nome do Centro cambiou a Instituto Nacional de Investigacións do Xenoma Humano (NHGRI).

En 1990 inagurouse definitivamente o Proxecto Xenoma Humano, e calculábase que necesitaría 15 anos para realizar o seu traballo. Os seus obxectivos principais nunha primeira etapa eran a elaboración de mapas xenéticos e físicos de gran resolución, mentres se poñían a punto novas técnicas de secuenciación, para poder abordar a secuenciación de todo o xenoma. Calculouse que o PXH americano necesitaría uns 3000 millóns de dólares e remataría en 2005. En 1993 os fondos públicos achegaron 170 millóns de dólares, mientres que a industria gastou aproximadamente 80 millóns. Co paso dos anos, o investimento privado aumentaría considerablemente.

A secuenciación do xenoma humano promete ser beneficiosa en moitos campos, desde a medicina moleclar á evolución humana. O PXH, por medio da secuenciación do ADN, pode ser de grande axuda para comprender doenzas como: identificación de mutacións ligadas a diferentes formas de cancro; o deseño de medicacións e unha predición máis axeitada dos seus efectos; avances en ciencias forenses aplicadas; avaliación de riscos para a saúde; bioarqueoloxía, antropoloxía e evolución. Outros beneficios que se poden obter é o desenvolvemento comercial de investigacións xenómicas cos produtos baseados no ADN, que é unha industria milmillonaria.

Historia

Replicación do ADN.
A primeira presentación impresa do xenoma humano entregouse nunha serie de libros, que se mostran na Colección Wellcome, Londres.

Os inicios da idea de realizar un proxecto para secuenciar o xenoma humano empezaron en maio de 1985 cando Robert Sinsheimer organizou un obradoiro para discurtir a secuenciación do xenoma humano,[1] pero por varias razóns os NIH estaban tamén interesados en implicarse na proposta. No marzo seguinte, o obradoiro de Santa Fe foi organizado por Charles DeLisi e David Smith da Oficina do Departamento de Enerxía e Investigaión Ambiental (OHER).[2] Ao mesmo tempo Renato Dulbecco propuxo a secuenciación completa do xenoma nun artigo na revista Science.[3] Despois seguiunos James Watson dous meses máis tarde cun obradoiro realizado no Cold Spring Harbor Laboratory.

O feito de que o obradoiro de Santa Fe fose promovido e apoiado por unha axencia federal abriu o camiño, que, non obstante, era difícil e tortuoso (Cook-Deegan),[4] para que a idea se convertese nunha política gobernamental. Nun memorando ao Vicesecretario para a Investigación enerxética (Alvin Trivelpiece), o director do OHER, Charles DeLisi, perfilou un plan para o proxecto.[5] Con isto deu comezo unha longa e complexa cadea de acontecementos que levaron a reprogramar os orzamentos que permitiron á OHER poñer en marcha o Proxecto en 1986, e recomendar unha partida orzamentaria para o PXH, que figuraba na presentación do orzamento de 1986 do presidente Regan (Cook-Deegan),[6] e finalmente foi aprobado polo Congreso. De especial importancia para conseguir a aprobación do Congreso foi o apoio do senador Peter Domenici, con quen DeLisi fixera amizade.[7] Domenici presidía o Comité do Senado sobre Enerxía e Recursos Naturais, e tamén o Comité de Orzamentos, ambos os dous claves para o proceso de aprobación dos orzamentos do DOE. O Congreso engadiu unha cantidade comparable ao orzamento dos NIH, empezando así o financiamento oficial do Proxecto por ambas as axencias.

O Dr. Alvin Trivelpiece procurou e obtivo a aprobación da proposta de DeLisi polo subsecretario William Flynn Martin. Isto[8] foi utilizado na primavera de 1986 por Trivelpiece, entón Director da Oficina de Investigación Enerxética do Departamento de Enerxía, para informar a Martin e ao subsecretario Joseph Salgado sobre a súa intención de reprogramar 4 millóns de dólares para iniciar o proxecto coa aprobación do Secretario Herrington. Esta reprogramación foi seguida por unha partida orzamentaria de 16 millóns de dólares no presuposto de 1987 da administración Regan que foi sometido ao Congreso.[9] Foi aprobado polas dúas cámaras.[10]

Axiña se empezaron a considerar tecnoloxías candidatas para o proxecto proposto, polo menos desde 1985.[11]

En 1990, as dúas principais axencias que financiaban o proxecto, a DOE e os NIH, realizaron un memorando de entendemento para coordinar os plans e establecer o calendario para a iniciación do Proxecto en 1990.[12] Daquela, David Galas era o Director da rebautizada “Oficina de Investigación Biolóxica e Ambiental” na Oficina de Ciencia do Departamento de Enerxía, e James Watson encabezaba o Proxecto Xenoma dos NIH. En 1993, Aristides Patrinos sucedeu a Galas e Francis Collins sucedeu a James Watson, asumindo o papel de xefe do proxecto conxunto como Director do Centro Nacional para a Investigación do Xenoma Humano dos NIH (que máis tarde se chamaría Instituto Nacional de Investigación do Xenoma Humano).

O proxecto de 3000 millóns de dólares que fora creado oficialmente en 1990 polo Departamento de Enerxía e os NIH esperábase que se rematase en 15 anos.[13] Ademais dos Estados Unidos, o consorcio internacional incluía xenetistas do Reino Unido, Francia, Australia, China e moitos outros socios espontáneos.[14]

Debido á extensa cooperación internacional e aos avances no campo da xenómica (especialmente na análise de secuencias), e aos grandes avances na tecnoloxía da computación, finalizouse un primeiro borrador do xenoma en 2000 (anunciado polo presidente norteamericano Bill Clinton e o primeiro ministro británico Tony Blair o 26 de xuño de 2000).[15] A primeira ensamblaxe dispoñible deste primeiro borrador foi completada polo Grupo de Bioinformática do Xenoma da Universidade de California, Santa Cruz, principalmente liderado por Jim Kent. Os traballos de secuenciación continuaron e publicouse o xenoma case completo o 14 de abril de 2003, dous anos antes do previsto.[16][17] En maio de 2006, completouse a secuenciación que faltaba do cromosoma 1, que foi publicada en Nature.[18]

Grao de conclusión do Proxecto

O PXH non pretendía secuenciar todo o ADN que se encontra nas células humanas. O que se secuenciaou foron só as rexións eucromáticas do xenoma, que supoñen un 90% do xenoma. As outras rexión, chamadas heterocromáticas están nas zonas dos centrómeros e telómeros dos cromosomas, e non conteñen xenes, e non foron secuenciadas dentro deste proxecto.[19]

Despois de publicárense os mencionados borradores iniciais do xenoma humano en 2000 e 2001, o PXH foi declarado completo en abril de 2003. Aínda que se informara que comprendía o 99% do xenoma humano eucromático cunha exactitude do 99,99%, despois publicouse unha avaliación de maior calidade posterior da secuencia do xenoma humano o 27 de maio de 2004 na que se indicaba que o 92% das mostras superaban o 99,99% de exactitude o que estaba dentro do obxectivo buscado.[20] Seguiron despois producíndose ulteriores análises e publicacións.[21]

Esforzos públicos e privados

En 1998, foi presentado un proxecto similar ao PXH público pero de financiamento privado polo investigador norteamericano Craig Venter e a súa compañía Celera Genomics. Venter foi científico dos NIH a inicios da década de 1990 cando se iniciou o proxecto. O esforzo económico que ía facer Celera, de 300 millóns de dólares pretendía avanzar a un ritmo máis rápido e a unha fracción do custo de 3.000 millóns do proxecto público.

Celera usou unha técnica chamada secuenciación de escopeta de xenoma completo, empregando a secuenciación de finalización por pares,[22] que se usara para a secuenciación de xenomas bacterianos de ata seis millóns de pares de bases de lonxitude, pero non para xenomas como o humano de 3.000 millóns de pares de bases.

Celera anunciou inicialmente que intentaría ober a patente de "só de 200 a 300" xenes, pero máis tarde emendou isto e dixo que buscaría a "protección da propiedade intelectual" de "estruturas importantes totalmente caracterizadas" nun númeo de 100 a 300 elementos. A compañía finalmente enviou 6.500 solicitudes preliminares ("place-holder") de patentes de xenes completos ou parciais. Celera tamén prometeu publicar nos seus descubrimentos de acordo cos termos da Declaración de Bermuda de 1996, poñendo en coñecemento público novos datos anualmente (o PXH público daba a coñecer os seus datos diariamente), aínda que, a diferenza do proxecto de financiamento gobernamental, non permitiría a libre distribución ou o uso científico dos datos. Por esta razón os competidores de Celera do proxecto público estaban obrigados a liberar o primeiro borrador do xenoma humano antes que Celera. O 7 de xullo de 2000, O Grupo de Bioinformática do Xenoma UCSC publicou un primeiro borrador de traballo na web. A comunidade científica descargou uns 500 GB de información do servidor do xenoma UCSC nas primeiras 24 horas de libre acceso sen restricións.[23]

En marzo de 2000, o Presidente Clinton anunciou que unha secuencia xenómica non pode patentarse, e debería poñerse a libre disposición de todos os investigadores. Esta declaración fixo que as accións de Celera caesen en picado e arrastraron ao sector de biotecnoloxía do Nasdaq. O sector da biotecnoloxía perdeu uns 50.000 millóns de dólares no mercado de capitalización en dous días.

Aínda que o borrador de traballo foi anunciado en xuño de 2000, ata febreiro de 2001 Celera e os científicos de PXH non publicaron detalles dos seus borradores. Os números especiais de Nature (que publicou os artigos científicos dos proxectos de financiamento público)[24] e Science (que publicou os artigos de Celera[25]) describían os métodos usados para producir a secuencia do borrador e as análises de secuencias. Estes borradores cubrían un 83% do xenoma (o 90% das rexións eucromáticas con 150.000 ocos e a orde e orientación de moitos segmentos non estaba aínda establecida). En febreiro de 2001, no momento das publicacións conxuntas, unhas notas de prensa anunciaron que os proxectos foran completados por ambos os grupos. Os borradores mellorados anunciáronse en 2003 e 2005, completando ≈92% da secuencia actual.

Doantes do xenoma

Os doantes do xenoma son as persoas que doaron o seu ADN para que se fixese a secuenciación do ADN humano. No PXH do sector público internacional do IHGSC, os investigadores recolleron mostras de sangue (de mulleres) ou esperma (de homes) dun gran número de doantes. Só unhas poucas das moitas mostras recollidas foron procesadas como fontes de ADN. Así, as identidades dos doantes foron protexidas para que ningún dos doantes nin os científicos puidesen saber cal dos ADN era o secuenciado. Utilizáronse no proxecto global os clons de ADN de moitas bibliotecas de ADN diferentes, e a maioría de ditas bibliotecas foran creadas polo laboratorio do Dr. Pieter J. de Jong. Moitas das secuencias (>70%) do xenoma de referencia producidos polo PXH público procedían dun só doante anónimo masculino de Buffalo, Nova York (tiña o número de código RP11).[26][27]

Os científicos do PXH usaron glóbulos brancos do sangue de dous doantes masculinos e de dous femininos (seleccionados aleatoriamente de entre 20 de cada), e a partir de cada doante orixinouse unha biblioteca de ADN separada. Como se dixo, unha destas bibliotecas (a RP11) foi usada considerablemente máis que as outras, debido a consideracións de calidade. Un asunto técnico menor é que as mostras masculinas conteñen a metade de ADN de cada cromosoma sexual (teñen un só cromosoma X e un só Y comparado cos dous X das mostras femininas). Os outros 22 cromosomas (os autosomas) son os mesmos en ambos os sexos.

Aínda que a principal fase de secuenciación do PXH está completada, continúan facéndose estudos das variacións no ADN como parte do Proxecto HapMap Internacional, cuxo obxectivo final é identificar os patróns de grupos de polimorfismos dun só nucleótido (SNP), chamados haplotipos ou “haps”. As mostras de ADN para o HapMap proceden dun total de 270 individuos de zonas variadas do mundo: do pobo Yoruba de Ibadán, Nixeria; do pobo xaponés de Toquio; chineses Han de Pequín; e dos recursos do Centre d’Etude du Polymorphisme Humain francés (CEPH), que consta de mostras de residentes nos Estados Unidos que teñen devanceiros de Europa occidental e setentrional.

No proxecto do sector privado de Celera Genomics, utilizouse para a secuenciación o ADN de cinco individuos. O científico líder de Celera Genomics naquel momento, Craig Venter, recoñeceu máis tarde nunha carta publicada na revista Science que o seu propio ADN fora unha das 21 mostras tomadas inicialmente, cinco das cales foron finalmente as seleccionadas.[28][29]

En 2007, un equipo liderado por Jonathan Rothberg publicou o xenoma completo de James Watson, desvelando así por primeira vez a secuencia do xenoma de 6.000 millóns de nucleótidos dun determinado individuo identificado. Utilizou unhas novas técnicas de secuenciación ultrarrápidas, e só tardou en completar a secuenciación 4 meses, cun custo de só 1,5 millóns de dólares, aínda que se guiou para a ensamblaxe dos xenes polo xenoma de referencia do PXH xa existente.[30]

Técnicas e análises

O proceso de identificar as fronteiras entre os xenes e outras características nunha secuencia de ADN denomínase anotación do xenoma e cae no dominio da bioinformática. Aínda que os biólogos expertos poden facer boas anotacións, o seu traballo progresa moi lentamente, e os programas informáticos foron gañando terreo nesta tarefa para afrontar os proxectos de secuenciación de alto rendemento. Introduciuse unha nova tecnoloxía que naceu en 2008 chamada RNA-Seq que permite secuenciar directamente o ARN mensaxeiro en células. Isto substituíu os métodos anteriores de anotación, xa que se basea en propiedades inherentes da secuencia de ADN, con medición directa, o que é moito máis poreciso. Hoxe, a anotación do xenoma humano e outros xenomas dependen principalmente da secuenciación profunda de transcritos en cada tecido humano utilizando RNA-Seq. Estes experimentos revelaron que un 90% dos xenes humanos conteñen polo menos unha e normalmente varias variantes de splicing alternativo, nas cales os exóns son combinados de diferentes maneiras para producir dous ou máis produtos xénicos a partir dun mesmo locus.

O xenoma publicado polo PXH non representa a secuencia xenómica de calquera individuo, senón a dun mosaico combinado dun pequeno número de doantes anónimos. O PXH é un armazón que funciona como "xenoma de referencia" sobre o que realizar futuros traballos nos que se identificarán as diferenzas entre individuos.

Para realizar a secuenciación o xenoma fragmentouse en cachos pequenos de aproximadamente de 150.000 pares de bases.[31] Estes fragmentos son despois ligados nun tipo de vector coñecido como "cromosoma artificial bacteriano", ou BAC, que deriva de cromosomas bacterianos que foron sometidos a enxeñaría xenética. Os vectores que conteñen os xenes poden inserirse en bacterias, onde son copiados pola maquinaria de replicación do ADN bacteriana. Cada un destes fragmentos foi despois secuenciado separadamente como un pequeno proxecto de secuenciación de "escopeta" (shotgun) e despois ensamblados. Isto denomínase "shotgun xerárquico", porque o xenoma primeiro se rompe en cachos relativamente grandes, que son despois mapados en cromosomas antes de ser seleccionados para a secenciación.[32][33]

Desenvolvementos

O traballo de interpretación e análise dos datos do xenoma está aínda nos seus estadios iniciais. Crese que un coñecemento detallado do xenoma humano proporcionará novas vías para conseguir avances en medicina e biotecnoloxía. Obtivéronse resultados prácticos do proxecto xa antes de que estivese rematado. Por exemplo, varias compañías, como Myriad Genetics, empezaron a ofrecer modos fáciles de administrar probas xenéticas que poden mostrar unha predisposición a varias doenzas, como o cancro de mama, trastornos da hemostase, fibrose quística, doenzas hepáticas e moitas outras. Ademais, as etioloxías de cancros, enfermidade de Alzheimer e outras áreas de interese clínico son consideradas probablemente beneficiarias da información do xenoma e posiblemente poden levar a longo prazo a avances significativos nos tratamentos.[34][35]

Hai tamén moitos beneficios tanxibles para os biólogos. Por exemplo, un investigador que está a estudar un certo tipo de cancro pode centrar a súa investigación nun xene determinado. Ao visitar a base de datos do xenoma na World Wide Web, este investigador pode examinar o que outros científicos escribiron sobre ese xene, e ver (se está dispoñible) a estrutura tridimensional do seu produto, a súa función, relacións evolutivas con outros xenes humanos, ou con xenes do rato ou lévedos ou a mosca do vinagre, posibles mutacións prexudiciais, interaccións con outros xenes, tecidos nos que o xene está activdo, e enfermidades asociadas con este xene ou outros tipos de datos. Ademais, un maior coñecemento dos procesos das enfermidades ao nivel da bioloxía molecular pode determinar novos procedementos terapéuticos.[36]

A análise de semellanzas entre secuencias de ADN de diferentes organismos está abrindo tamén novos camiños no estudo da evolución. En moitos casos, as cuestións evolutivas poden tratarse en termos de bioloxía molecular; como a orixe de orgánulos celulares, o desenvolvemento embrionario, e o sistema inmunitario dos vertebrados. Moitas cuestións sobre as semellanzas e diferenzas entre os humanos e outras especies emparentadas (os primates e outros mamíferos) espérase que sexan iluminadas polo coñecemento dos datos deste proxecto.[34][37]

O proxecto inspirou e achairou o camiño para o traballo xenómico noutros campos, como a agricultura. Por exemplo, ao estudar a comoposición xenética do Triticum aestivum, que é o trigo para pan máis cultivado, obtivéronse moitos coñecementos sobre os modos en que a domesticación impactou na evolución da planta.[38] Isto permitirá avances na modificación xenética para orixinar variedades máis produtivas e resistentes de trigo.

A secuencia do ADN está almacenada en bases de datos dispoñibles publicamente en Internet. O Centro Nacional de Información Biotecnolóxica (National Center for Biotechnology Information, NCBI) dos Estados Unidos (e as organizacións irmás de Europa e o Xapón) albergan a secuencia xenómica coñecida como GenBank, xunto con secuencias de xenes coñecidos e hipotéticos e proteínas. Outras organizacións como o UCSC Genome Browser da Universidade de California, Santa Cruz,[39] e o Ensembl[40] conteñen datos adicionais e anotacións e poderosas ferramentas para a súa visualización e investigación. Desenvolvéronse programas informáticos para analizar os datos, porque os datos son difíciles de interpretar sen os programas axeitados. En xeral, os avances na tecnoloxía da secuenciación do xenoma seguiron a lei de Moore, un concepto procedente das ciencias da computación que afirma que os circuítos integrados poden aumentar en complexidade a unha velocidade exponencial.[41] Isto significa que a velocidade á que se pode secuenciar un xenoma completo pode incrementarse a unha velocidade similar, como se puido comprobar durante o desenvolvemento do propio PXH.

Aspectos éticos, legais e sociais

Ao inicio do PXH formuláronse varias preocupacións éticas, legais e sociais sobre se os coñecementos sobre o xenoma humano poderían utilizarse para discriminar á xente. Un dos principais temores era o medo a que os empregadores ou as compañías aseguradoras sanitarias rexeitasen contratar ou asegurar a aqueles individuos que tivesen variantes de xenes que indicasen un alto risco de desenvolver certas doenzas.[42] Nalgúns países aprobáronse lexislacións ao respecto. Por exemplo, en 1996 nos Estados Unidos aprobouse a Lei de Responsabilidade e Portabilidade de Seguros de Saúde (Health Insurance Portability and Accountability Act, HIPAA) que protexe contra a revelación non consensuada nin autorizada de información sobre a saúde identificable individualmente a calquera entidade non dedicada activamente na prestación de servizos sanitarios aos pacientes.[43] Aínda que o proxecto pode ofrecer beneficios significativos para a medicina e investigación científica, algúns autores puxeron énfase na necesidade de abordar as potenciais consecuencias sociais do mapado do xenoma humano. "A enfermidade molecularizada e a súa posible curación terán un profundo impacto no que os pacientes esperan da axuda médica e na percepción das enfermidades da nova xeración de médicos."[44]

Tanto nos Estados Unidos comoa na Unión Europea desenvolvéronse programas para contemplar as consecuencias éticas e sociais da investigación científica neste eido e para que non se produzan conflitos. Nos Estados Unidos creouse o programa ELSI e a UNESCO promoveu a Declaración Universal sobre o Xenoma Humano e os Dereitos Humanos.

ELSI

Para abordar os aspectos éticos, legais e sociais asociados ao PXH nos Estados Unidos creouse en 1990 o programa ELSI (Ethical, Legal, and Social Implications, sobre as Implicacións Sociais, Legais e Éticas). O 5 % do orzamento anual do proxecto dedicouse ao ELSI.[13][45]

Para alcanzar os seus obxectivos, as actividades e a investigación do programa ELSI céntranse en catro áreas do programa:

  1. Illamento e imparcialidade no uso e a interpretación da información xenética.
  2. Integración clínica das novas tecnoloxías xenéticas.
  3. Edicións que rodean á investigación da xenética.
  4. Educación pública profesional.

O ELSI tamén iniciou unha serie de iniciativas educativas que estaban dirixidas a adestrar a profesionais da saúde para que poidan interpretar as novas probas diagnósticos baseadas no ADN que comezarán a xurdir cada vez máis frecuentemente grazas á información obtida do PXH. Ademais desta formación de profesionais da saúde tamén cómpre que os políticos e o público en xeral teñan un criterio suficiente sobre algúns asuntos críticos relacionados coas probas xenéticas. Por iso, é necesario dar información xenética nas escolas, os medios de comunicación, fomentar a discusión pública sobre o tema e proporcionar tamén información aos políticos.

Declaración Universal sobre o Xenoma Humano e os Dereitos Humanos da UNESCO

A UNESCO redactou en 1997 a “Declaración Universal sobre o Xenoma Humano e os Dereitos Humanos”, cuxo prefacio é o seguinte:

A Declaración Universal sobre o Xenoma Humano e os Dereitos Humanos, aprobada o 11 de novembro de 1997 pola Conferencia Xeral na súa 29ª xuntanza por unanimidade e por aclamación, constitúe o primeiro instrumento universal no campo da bioloxía. O mérito indiscutible dese texto radica no equilibrio que establece entre a garantía do respecto dos dereitos e as liberdades fundamentais, e a necesidade de garantir a liberdade da investigación. A Conferencia Xeral da UNESCO acompañou esa Declaración cunha resolución de aplicación, na que pide aos Estados Membros que tomen as medidas apropiadas para promoveren os principios enunciados nela e favoreceren a súa aplicación. O compromiso moral contraído polos Estados ao adoptaren a Declaración Universal sobre o Xenoma Humano e os Dereitos Humanos é un punto de partida: anuncia unha toma de conciencia mundial da necesidade dunha reflexión ética sobre as ciencias e as tecnoloxías. Incumbe agora aos Estados dar vida á Declaración coas medidas que decidan adoptar, garantíndolle así a súa perennidade.

Federico Mayor, 3 de decembro de 1997.

A Declaración consta de 25 artigos, que se dividen nas seguintes áreas:

  1. A dignidade humana e o xenoma humano. No seu artigo 1 di: “O xenoma humano é a base da unidade fundamental de todos os membros da familia humana e do recoñecemento da súa dignidade intrínseca e a súa diversidade. En sentido simbólico, o xenoma humano é o patrimonio da humanidade.”
  2. Dereitos das persoas interesadas. O artigo 6 di: “Ninguén poderá ser obxecto de discriminacións fundadas nas súas características xenéticas, cuxo obxecto ou efecto sería atentar contra os seus dereitos humanos e liberdades fundamentais e o recoñecemento da súa dignidade.”
  3. Investigacións sobre o xenoma humano. No artigo 10 anímase aos Estados membros a actuaren sobre posibles condutas contrarias á declaración, e di así: “Non deben permitirse as prácticas que sexan contrarias á dignidade humana, como a clonación con fins de reprodución de seres humanos. Invítase aos Estados e ás organizacións internacionais competentes a que cooperen para identificar estas prácticas e a que adopten no plano nacional ou internacional as medidas que correspondan, para asegurárense de que se respectan os principios enunciados na presente Declaración.”
  4. Condicións de exercicio da actividade científica. O artigo 16 di: “Os Estados recoñecerán o interese de promover, nos distintos niveis apropiados, a creación de comités de ética independentes, pluridisciplinarios e pluralistas, encargados de apreciar as cuestións éticas, xurídicas e sociais formuladas polas investigacións sobre o xenoma humano e as súas aplicacións.”
  5. Solidariedade e cooperación internacional. O artigo 18 di: “Os Estados deberán facer todo o posible, tendo debidamente en conta os principios establecidos na presente Declaración, para seguir fomentando a difusión internacional dos coñecementos científicos sobre o xenoma humano, a diversidade humana e a investigación xenética, e a este respecto favorecerán a cooperación científica e cultural, en particular entre países industrializados e países en desenvolvemento.”
  6. Fomento dos principios da Declaración. Son os artigos 20 e 21 que impulsan aos Estados membros a fomentar e estender os principios entre os individuos que os forman, tamén entre os políticos, e ademais comprometerse a favorecer o debate aberto e a libre expresión de correntes socioculturais, relixiosas ou filosóficas, e a impulsar a información desde a educación.
  7. Aplicación da Declaración. Os artigos do 22 ao 25 refírense á obrigación dos Estados de fomentar o respecto aos enunciados da Declaración, difundilos e encargarse de que se realicen correctamente.

Cifras e datos

  • O Consorcio Internacional calculou que o xenoma humano contén uns 20.500 xenes.[46]
  • Dos 300.000 clons de partida foron válidos 30.000 clons que representan un total de 3.200 megabases. Estes resultados alcanzados en 2.000, representan o 90% do xenoma.
  • Os humanos teñen só o dobre de xenes que a mosca do vinagre, un terzo máis que o verme Caenorhabditis elegans e apenas 5.000 xenes máis que a planta Arabidopsis thaliana.
  • 3.200 millóns de pares de bases do noso xenoma forman 23 pares de cromosomas, onde están situados os xenes. Os cromosomas máis densos en información (con máis xenes codificadores de proteínas) son o 17, 19 e o 22. Os cromosomas X, Y, 4, 18 e 13 son os menos densos.
  • Cada persoa comparte un 99,99 % da información xenética co resto dos seres humanos. Só 1.250 nucleótidos separan o xenoma dunha persoa do doutra.
  • Ata agora atopáronse no xenoma humano uns 223 xenes que son similares a xenes bacterianos.
  • Só un 5 % do xenoma codifica proteínas. O 25% do xenoma humano está case deserto de xenes, e existen longos espazos libres entre un xene e outro.
  • Calcúlase que existen entre 250.000 e 300.000 proteínas distintas, o que quere dicir que temos máis proteínas que xenes. Por tanto, cada xene podería estar implicado por termo medio na síntese dunhas dez proteínas.
  • Algo máis do 35% do xenoma contén secuencias repetidas, o que se coñecía tradicionalmente como ADN lixo. O xenoma humano ten significativamente máis duplicacións segmentais (seccións de ADN repetidas case idénticas) que o que se pensaba previamente.[47][48]
  • Cando se publicou a secuencia do borrador identificáranse menos dun 7% de familias de proteínas que parecían ser específicas de vertebrados.[49]
  • Identificouse un número moi elevado de pequenas variacións nos xenes que se coñecen como polimorfismos dun só nucleótido, SNP. Celera atopou 2,1 millóns de SNP no xenoma e o consorcio público 1,4 millóns. A maioría destes polimorfismos non teñen un efecto clínico concreto mais deles depende, por exemplo, que unha persoa sexa sensible ou non a un determinado fármaco e a predisposición a sufrir unha determinada doenza.

Notas

  1. ↑ Sinsheimer, Robert (1989). "The Santa Cruz Workshop, maio de 1985". Genomics 5: 954. doi:10.1016/0888-7543(89)90142-0. 
  2. ↑ DeLisi, Charles (outubro de 2008). "Conferences That Changed the World". Nature: 455. doi:10.1038/455876a. 
  3. ↑ Dulbecco, Renato (1986). "Turning Point in Cancer Research, Sequencing the Human Genome". Science 231 (4742): 1055–1056. PMID 3945817. doi:10.1126/science.3945817. 
  4. ↑ Gene Wars, Op Cit,
  5. ↑ "Search". georgetown.edu. 
  6. ↑ Gene Wars, Op.Cit.p 102
  7. ↑ "President Clinton Awards the Presidential Citizens Medals". nara.gov. Arquivado dende o orixinal o 31 de agosto de 2012. Consultado o 18 de xullo de 2015. 
  8. ↑ "Copia arquivada". Arquivado dende o orixinal o 03 de marzo de 2016. Consultado o 18 de xullo de 2015. 
  9. ↑ DeLisi, Charles (2008). "Meetings that changed the world: Santa Fe 1986: Human genome baby-steps". Nature 455 (7215): 876. Bibcode:2008Natur.455..876D. doi:10.1038/455876a. 
  10. ↑ DeLisi, Charles (1988). "The Human Genome Project". American Scientist 76: 488. Bibcode:1988AmSci..76..488D. 
  11. ↑ DeLisi, Charles (2001). "Genomes: 15 Years Later A Perspective by Charles Deli, HEP Pioneer". Human Genome News 11: 3–4. Arquivado dende o orixinal o 08 de setembro de 2005. Consultado o 2005-02-03. 
  12. ↑ "About the Human Genome Project: What is the Human Genome Project". The Human Genome Management Information System (HGMIS). 2011-07-18. Arquivado dende o orixinal o 02 de setembro de 2011. Consultado o 2011-09-02. 
  13. ↑ 13,0 13,1 Human Genome Information Archive. "About the Human Genome Project". U.S. Department of Energy & Human Genome Project program. Arquivado dende o orixinal o 02 de setembro de 2011. Consultado o 1 de agosto de 2013. 
  14. ↑ Collins F; Galas D (1993-10-01). "A New Five-Year Plan for the United States: Human Genome Program". National Human Genome Research Institute. Consultado o 1 de agosto de 2013. 
  15. ↑ "White House Press Release". Consultado o 2006-07-22. 
  16. ↑ Noble, Ivan (2003-04-14). "Human genome finally complete". BBC News. Consultado o 2006-07-22. 
  17. ↑ Kolata, Gina (15 de abril de 2013). "Human Genome, Then and Now". The New York Times. Consultado o 24 de abriol de 2014. 
  18. ↑ "Guardian Unlimited |UK Latest | Human Genome Project finalised". The Guardian (London). Arquivado dende o orixinal o 12 de outubro de 2007. Consultado o 2006-07-22. 
  19. ↑ "The Human Genome Project FAQ". Genoscope. Centre National de Séquençage. Arquivado dende o orixinal o 22 de xullo de 2015. Consultado o 12 de febreiro de 2015. 
  20. ↑ Schmutz, Jeremy; Wheeler, Jeremy; Grimwood, Jane; Dickson, Mark; Yang, Joan; Caoile, Chenier; Bajorek, Eva; Black, Stacey; Chan, Yee Man; Denys, Mirian; Escobar, Julio; Flowers, Dave; Fotopulos, Dea; Garcia, Carmen; Gomez, Maria; Gonzales, Eidelyn; Haydu, Lauren; Lopez, Frederick; Ramirez, Lucia; Retterer, James; Rodriguez, Alex; Rogers, Stephanie; Salazar, Angelica; Tsai, Ming; Myers, Richard M. (2004). "Quality assessment of the human genome sequence". Nature 429 (6990): 365–368. Bibcode:2004Natur.429..365S. PMID 15164052. doi:10.1038/nature02390. 
  21. ↑ "Landmark Human Genome Project Papers". ornl.gov. 
  22. ↑ Roach JC; Boysen C; Wang K; Hood L (1995). "Pairwise end sequencing: a unified approach to genomic mapping and sequencing". Genomics 26 (2): 345–353. PMID 7601461. doi:10.1016/0888-7543(95)80219-C. 
  23. ↑ Center for Biomolecular Science & Engineering. "The Human Genome Project Race". Center for Biomolecular Science and Engineering. Consultado o 1 de agosto de 2013. 
  24. ↑ International Human Genome Sequencing Consortium (2001). "Initial sequencing and analysis of the human genome" (PDF). Nature 409 (6822): 860–921. PMID 11237011. doi:10.1038/35057062. 
  25. ↑ Venter, JC; et al. (2001). "The sequence of the human genome" (PDF). Science 291 (5507): 1304–1351. Bibcode:2001Sci...291.1304V. PMID 11181995. doi:10.1126/science.1058040. 
  26. ↑ Osoegawa, Kazutoyo; Mammoser, AG; Wu, C; Frengen, E; Zeng, C; Catanese, JJ; De Jong, PJ (2001). "A Bacterial Artificial Chromosome Library for Sequencing the Complete Human Genome". Genome Research 11 (3): 483–96. PMC 311044. PMID 11230172. doi:10.1101/gr.169601. 
  27. ↑ Tuzun, E; et al. (2005). "Fine-scale structural variation of the human genome". Nature Genetics 37 (7): 727–737. PMID 15895083. doi:10.1038/ng1562. 
  28. ↑ Kennedy D (2002). "Not wicked, perhaps, but tacky". Science 297 (5585): 1237. PMID 12193755. doi:10.1126/science.297.5585.1237. 
  29. ↑ Venter D (2003). "A Part of the Human Genome Sequence". Science 299 (5610): 1183–4. PMID 12595674. doi:10.1126/science.299.5610.1183. 
  30. ↑ James Watson's genome sequenced at high speed. Nature. Published online 16 de abril de 2008. 452, 788 (2008). doi 10.1038/452788b . [1]
  31. ↑ Wellcome Trust Sanger Institute. "The Human Genome Project: a new reality". Wellcome Trust Sanger Institute, Genome Research Limited. Retrieved 1 de agosto de 2013. [2] Arquivado 01 de agosto de 2013 en Wayback Machine.
  32. ↑ "Celera: A Unique Approach to Genome Sequencing". ocf.berkeley.edu. Biocomputing. 2006. Consultado o 1 de agosto de 2013. 
  33. ↑ Davidson College (2002). "Sequencing Whole Genomes: Hierarchical Shotgun Sequencing v. Shotgun Sequencing". bio.davidson.edu. Department of Biology, Davidson College. Arquivado dende o orixinal o 09 de setembro de 2013. Consultado o 1 dea agosto de 2013. 
  34. ↑ 34,0 34,1 Naidoo N; Pawitan Y; Soong R; Cooper DN; Ku CS (2011). "Human genetics and genomics a decade after the release of the draft sequence of the human genome". Hum Genomics 5 (6): 577–622. doi:10.1186/1479-7364-5-6-577. PMC 3525251. PMID 22155605.
  35. ↑ Gonzaga-Jauregui C; Lupski JR; Gibbs RA (2012). "Human genome sequencing in health and disease". Annu Rev Med 63 (1): 35–61. PMID 22248320. doi:10.1146/annurev-med-051010-162644. 
  36. ↑ Snyder M, Du J; Gerstein M (2012). "Personal genome sequencing: current approaches and challenges". Genes Dev 24 (5): 423–431. PMID 20194435. doi:10.1101/gad.1864110. 
  37. ↑ Lander ES (2011). "Initial impact of the sequencing of the human genome". Nature 479 (7333): 187–197. Bibcode:2011Natur.470..187L. PMID 21307931. doi:10.1038/nature09792. 
  38. ↑ Peng, J; Sun, E; Nevo, D (2011). "Domestication Evolution, Genetics And Genomics In Wheat". Molecular Breeding 28 (3): 281–301. doi:10.1007/s11032-011-9608-4. 
  39. ↑ "An Overview of the Human Genome Project". 
  40. ↑ "Ensembl Genome Browser". ensembl.org. 
  41. ↑ Mardis, E. (2008). "The impact of next-generation sequencing technology on genetics". Trends in Genetics 24 (3): 133. PMID 18262675. doi:10.1016/j.tig.2007.12.007. 
  42. ↑ Greely, Henry (1992). The Code of Codes: Scientific and Social Issues in the Human Genome Project. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press. pp. 264–65. ISBN 0-674-13646-2. 
  43. ↑ US Department of Health and Human Services. "Understanding Health Information Privacy". Arquivado dende o orixinal o 28 de xullo de 2015. Consultado o 21 de xullo de 2015. 
  44. ↑ Rheinberger, H.J. (2000). Living and Working with the New Medical Technologies. Cambridge: Cambridge University Press. p. 20. 
  45. ↑ Genetics Home Reference (2013). "What were some of the ethical, legal, and social implications addressed by the Human Genome Project?". ghr.nlm.nih.gov. Consultado o 1 de agosto de 2013. 
  46. ↑ "An Overview of the Human Genome Project". genome.gov. Arquivado dende o orixinal o 04 de xullo de 2015. Consultado o 22 de xullo de 2015. 
  47. ↑ International Human Genome Sequencing Consortium (IHGSC) (2004). "Finishing the euchromatic sequence of the human genome". Nature 431 (7011): 931–945. Bibcode:2004Natur.431..931H. PMID 15496913. doi:10.1038/nature03001. 
  48. ↑ Spencer G (20 de decembro 2004). International Human Genome Sequencing Consortium Describes Finished Human Genome Sequence. NIH Nes Release (Informe técnico) (National Institutes of Health). 
  49. ↑ Bryant, J. A (2007). Design and information in biology: From molecules to systems. p. 108. ISBN 9781853128530. ...sacou á luz unhas 1200 familias de proteínas. Só 94 familias de proteínas, ou o 7%, parecían ser específicas de vertebrados 

Véxase tamén

Outros artigos

Ligazóns externas