El ADN de 240 animales muestra el camino para luchar contra el cáncer

▶ El proyecto Zoonomia permitirá, a partir de genomas mamíferos, estudiar enfermedades humanas

Un perro y un gato. Un salmón y un oso pardo. Un cocodrilo y un gorrión. Un humano y una estrella de mar. Todas estas parejas, ‘a priori’ tan diferentes, están relacionadas entre sí. En realidad, todos tienen un nexo: comparten ancestros comunes que vivieron en algún momento de los últimos 3.700 millones de años, momento en el que surgió la vida en el planeta Tierra. Aquellos antepasados legaron su ADN, la receta con la que se crean los seres vivos, a sus descendientes. Si bien, las réplicas sufrieron cambios en el camino de los que surgieron otras características distintas que, con el tiempo, convirtieron a sus herederos en otros seres diferentes. Nuevas especies. Pero no todo se perdió: una parte invariable permaneció en aquel material genético; una parte que ha permitido a los científicos rastrear los orígenes de la vida casi desde los orígenes.

Ahora, un equipo internacional, en el que han trabajado 150 investigadores de 50 instituciones de todo el mundo, ha elaborado el Proyecto Zoonomia: una base de datos con los genomas completos de 240 especies diferentes de mamíferos que representan el 80% de este tipo de animales entre los que nos incluimos. Una herramienta con la que comparar desde un oso hormiguero hasta un cebú, pasando por un humano, y los cambios genéticos que se han producido en los últimos 100 millones de años. Como resultado, ayer la revista ‘Science’ publicaba once estudios diferentes que han podido realizarse gracias al Proyecto Zoonomia y que versan desde lo que revelan los genes sobre la capacidad de hibernar; cómo el riesgo de extinción de las especies está también escrito en su material genético y cómo puede ayudar a su conservación; o la fracción de ADN que compartimos con todos los mamíferos y la que nos hace humanos.

El primer paso de esta enorme base de datos se dio en 2006, cuando se secuenció el genoma de 29 mamíferos. En 2020, el conjunto se amplió a 120. Ahora, se ha doblado la apuesta, con 240 genomas, otros 120 de mamíferos no secuenciados previamente. Además, se han alineado todos, una tarea computacional muy ardua, para que los científicos puedan compararlos de forma mucho más sencilla. Es decir, el Proyecto Zoonomia recoge la ‘receta genética’ de 240 animales emparentados con nosotros que reflejan 110 millones de años de evolución.

Y no solo eso: los han organizado para que sea más fácil encontrar en el ADN la parte en la que está escrito, por ejemplo, cómo las ballenas permanecieron en el mar o qué provocó que nuestro cerebro se hiciese más grande. También, y ahí está la parte más interesante, los secretos de por qué nosotros desarrollamos algunas enfermedades a las que otros animales parecen ser inmunes. Sin embargo, no es tan fácil como abrir un libro en busca de respuestas.

«El problema es que hay que interpretar estos datos; y ahí entra nuestro trabajo», explica a ABC Irene Gallego Romero, experta en genómica evolutiva humana de la Universidad de Melbourne (Australia), quien ha escrito en este número de ‘Science’ un artículo que pone en perspectiva cinco de los once de los estudios publicados, un ejemplo del potencial de esta nueva herramienta. «Es un trabajo muy interesante porque permite, por ejemplo, seguir la historia evolutiva no solo de un animal, también de un gen concreto que te interese y seguir su secuencia en el resto de mamíferos», explica Gallego Romero. «Y fijándonos en las bases que no varían de todos ellos también se puede extraer información sobre la evolución de este grupo a nivel molecular, por lo que el Proyecto Zoonomia sin duda tiene muchas potenciales aplicaciones».

Precisamente la parte de los genes que no varían es uno de los estudios centrales. Liderado por Matthew Christmas, investigador de la Universidad de Uppsala, e Irene Kaplow, investigadora posdoctoral de la Universidad Carnegie Mellon, el equipo encontró que al menos el 10 por ciento del genoma humano está muy conservado en el resto de especies; es decir, que lo compartimos con el resto. Los investigadores también identificaron partes del genoma vinculadas a algunos rasgos excepcionales en el mundo de los mamíferos, como un tamaño cerebral más grande

El perro Balto se convirtió en un héroe nacional tras salvar la vida del pueblo de Nome, en Alaska, en 1925, cuando se declaró un brote de difteria y ni medicamentos ni alimentos podían llegar a ese lugar rodeado por el hielo y solo era accesible por trineo tirado por canes. Considerado un husky siberariano, si bien se ha llegado a decir incluso que era medio lobo, el ADN ahora revela su verdadera que el resto de familias, un sentido del olfato más ‘fino’ y la capacidad de hibernar durante el invierno. Además, encontraron que los mamíferos con menos cambios genéticos en los lugares conservados en el ADN están en mayor riesgo de extinción, lo que puede ser clave a la hora de encontrar más grupos en peligro.

Una de las partes más interesante es, sin duda, la referente a las aplicaciones en salud humana. Tomando estos genes comunes de mamíferos descubiertos por el anterior estudio, el equipo dirigido por Patrick Sullivan, director del Centro de Genómica Psiquiátrica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte, los comparó con variantes genéticas que los científicos han relacionado previamente con enfermedades como el cáncer gracias a otros métodos. El equipo descubrió que sus hallazgos se correspondían, identidad: se trataba de un perro mestizo cuya diversidad genética propició que fuera más resistente al ambiente hostil de Alaska.

Los resultados, que también forman parte del Proyecto Zoonomia, señalan que Balto sí era en parte husky siberiano, pero también tenía ascendencia de perros de trineo de Alaska, de perros de Groenlandia y mastín tibetano. pero además revelaban más conexiones entre las variantes genéticas y su función que los otros sistemas, así como nuevos genes que podrían estar involucrados en enfermedades raras.

«Algunos genes altamente restringidos pueden producir proteínas que son casi idénticas en nosotros y en un ratón», explica Sullivan. «Eso es una locura porque probablemente hay 60 millones de años de evolución entre los humanos y los ratones. Y, sin embargo, esta proteína no ha cambiado, por lo que inferimos que esta proteína está haciendo algo realmente importante». Otros estudios publicados ayer señalan cambios específicos en la organización del genoma humano o un sistema de ‘machine learning’ que identificó regiones asociadas con el tamaño del cerebro. Y esto solo es el principio, apuntan desde Proyecto Zoonomia.

Los autores han descubierto que compartimos el 10% de nuestro genoma con el resto de mamíferos