En Abril de 1997, se produce un gran hallazgo científico que abre inmediatamente la polémica: el equipo dirigido por el doctor Ian Wilmut, del Instituto Roslin, de Edimburgo, hace público su trabajo de investigación, consistente en desarrollar por primera vez una oveja clónica, bautizada con el nombre de Dolly. El experimento ha consistido en extraer una célula de la ubre de una hembra de la especie y unirla a un óvulo de otra hembra, con el que inseminaron a una tercera.

Dolly abre un enorme campo de posibilidades científicas que se desarrollarán en los próximos años. Hasta ahora se habían clonado animales a partir de células embrionarias, pero Wilmut ha logrado que una célula ya diferenciada haya dado lugar a un organismo vivo completo. El doctor y su equipo utilizaron una célula procedente de la ubre de una oveja adulta A, de siete años, a la que se suministró una baja concentración de nutrientes, con lo que provocaron un freno a su proceso de división y activación de sus genes.

Posteriormente, implantaron la célula en un óvulo de otra oveja B cuyo núcleo había sido vaciado: esto fue posible mediante la aplicación de pequeñas descargas eléctricas que permitieron que el óvulo aceptase la célula con todo su código genético intacto. La célula creada comenzó a dividirse y a reproducirse in vitro hasta convertirse en un embrión.

Una vez conseguido este embrión, se implantó en el útero de una tercera oveja C, que llevó a cabo una gestación normal hasta el nacimiento de Dolly. Antes se habían realizado 277 intentos, de los cuales sólo 29 llegaron a convertirse en embriones, que no consiguieron sobrevivir a excepción de Dolly.

¿Quién es la madre de Dolly? Indudablemente, la oveja A, que la dotó de su código genético, pero B y C también participaron activamente en su gestación. ¿Qué edad tiene Dolly, los de la célula de la oveja A o los de su nacimiento?

¿Quién es el padre de Dolly, no lo tiene o es su abuelo? ¿Se pueden clonar seres humanos? ¿Cómo evolucionará  Dolly? Hay muchas preguntas sobre el tema, que cayó por sorpresa ante la opinión pública; sin embargo, no se trata de un experimento aislado: la Genética, la Biología molecular, la Tecnobiología, la terapia génica, han conseguido últimamente grandes avances, aunque ninguno tan espectacular como el "caso Dolly".

 Pero, ¿qué son los genes?, ¿cómo funciona el ADN?, ¿en qué consiste nuestro patrimonio genético?, ¿cómo actúan los cromosomas?, ¿por qué se alteran los genes?,¿se puede localizar y aislar un gen?. A estas y a otras preguntas intentaré responder en el presente trabajo, de una manera sencilla, apta para todos los públicos.

 NUESTRO PATRIMONIO GENETICO

 A pesar de ser millones de personas en el mundo, somos todos diferentes y sólo guardamos semejanza con nuestros parientes; es un concepto que se conoce con el nombre de "herencia", siendo la Genética la ciencia que se encarga de su estudio. A principios del siglo XX, Francis Galton, un médico inglés que está considerado como uno de los padres de la Genética actual, explicó los conceptos de fenotipo y genotipo: nuestro físico (fenotipo) sería el resultado de la interacción de nuestros genes (genotipo) y del medio ambiente en el que nos criamos y desarrollamos. Es difícil cuantificar la importancia que van a tener uno y otro en modelar nuestro fenotipo.

 En el siglo pasado, un monje llamado Gregorio Mendel, describió el concepto de factores hereditarios, cruzando guisantes de piel fina y lisa con otros de piel rugosa, siendo unos dominantes y otros recesivos; a esos factores hereditarios de Mendel se les conoce hoy en día como genes, siendo los responsables de los caracteres de las generaciones posteriores. Galton sugirió que las uniones entre personas con unas determinadas características, darían lugar, con el tiempo, a una raza superdotada. Con ello, estaba sentando las bases de la "eugenesia", tanto positiva (mejora de las especies mediante selección de caracteres que puedan favorecerla), como negativa (eliminación de caracteres perjudiciales para las especies). Su puesta en práctica medio siglo después se traduciría en las limpiezas étnicas de Hitler.

En 1909 se acepta oficialmente la palabra gen como sinónimo de la unidad básica de herencia. El material hereditario, los genes, se encuentra en el ADN, ácido desoxirribonucleico, que es una estructura, una molécula compleja localizada en el interior del núcleo de la célula y que está formando los cromosomas, en número de 46 en la especie humana. En 1953 se establece la estructura y la forma del ADN, hecho de especial trascendencia científica.

La gran molécula de ADN contiene cerca de 100.000 genes en la especie humana, cumpliendo cada uno de ellos una misión y proporcionando una información que se canaliza a través de la proteína que cada uno de ellos genera, y que puede estar localizada en el interior de la propia célula o en el exterior, por lo general formando parte de una cadena o cascada donde una proteína activa a la que le sigue y así sucesivamente. Los genes son los responsables de las características físicas del individuo, como la estatura, el color de los ojos, la piel, la inteligencia, la obesidad, etc., así como de ciertas enfermedades más o menos severas.

Actualmente están catalogadas 5.000 enfermedades genéticas, de las que 4.000 se deben al fallo de un solo gen. Se tienen identificados 1.300 genes responsables de 350 enfermedades, pero sólo en 100 de ellas somos capaces de analizar si el gen está normal o alterado. Queda, pues, un larguísimo recorrido antes de que lleguemos a conocer todos y cada uno de nuestros genes, la función que realizan en condiciones normales y anormales y podamos plantear estrategias terapéuticas adecuadas.

NUESTROS CROMOSOMAS

Toda la materia viviente está formada por células que se van uniendo para formar los tejidos. Las células son las unidades básicas de la materia viva; en el ser humano existen billones de células. Los seres unicelulares son capaces de realizar las mismas funciones claves para la vida que realizan los seres pluricelulares, incluida la reproducción.

En la célula se localiza la clave de la vida, siendo el lugar crítico el núcleo, aislado del exterior de la célula o citoplasma por una pared o membrana nuclear. Los genes son fragmentos de ADN que se encuentran en el interior del núcleo celular: en cada una de las células de nuestro organismo hay un metro de ADN. Con todo el ADN de un ser humano se podría trazar una carretera que permitiría ir y venir una decena de veces a la Luna; a la vista de estas cifras, es lógico entender que el ADN debe sufrir un proceso que le haga doblarse sobre sí mismo y compactarse, originando el cromosoma, visible al microscopio. Por tanto, el cromosoma es una estructura formada por ADN, teniendo cada uno un tamaño y forma diferente. Cada especie tiene su propia dotación cromosómica, que puede ir desde un cromosoma hasta más de cien: una bacteria tiene un cromosoma, una mosca, ocho, y un ser humano, 46. Se agrupan por parejas iguales, y en cada una de ellas un cromosoma procede de nuestro padre y otro de nuestra madre; hay 23 pares de cromosomas en cada una de nuestras células, siendo una de estas parejas los cromosomas sexuales X e Y, que van a definir el sexo de las personas.

Las mujeres tienen dos cromosomas X y su fórmula cromosómica se escribe 46,XX, mientras que el varón tiene un cromosoma X y uno Y, siendo su fórmula cromosómica 46,XY. Este número de 23 pares (46 cromosomas) es el que presentan todas las células de nuestro organismo (células somáticas), a excepción de los espermatozoides y de los óvulos (células germinales), que presentan simplemente 23 cromosomas.  

A partir de la unión del óvulo con el espermatozoide, el huevo ya fecundado se desarrolla dividiéndose inicialmente en dos células, luego en cuatro, ocho, dieciséis, treinta y dos, etc. hasta llegar al billón de células que poseemos, todo ello a lo largo de nueve meses de gestación. Este fenómeno de división celular es la mitosis. En cada gestación hay una probabilidad del 50% de que el feto sea varón y el 50% que sea hembra, y esta situación se repite en cada embarazo.

Actualmente se han desarrollado una serie de técnicas para elección de sexo, siendo la fiabilidad del 85%.  

CUANDO SE ALTERAN LOS GENES

El gen, como ya hemos visto, es la unidad básica de la herencia, y su estudio constituye la ciencia de la Genética. Un gen es sencillamente un fragmento de ADN y el ADN es una estructura compleja que se llega a visualizar en forma de cromosoma durante la división de la célula. Está formado por tres componentes básicos: azúcares, fosfatos y bases nitrogenadas, que son cuatro: adenina (A), guanina (G), timina (T) y citosina (C). En el ADN se encuentra la información genética en forma de una secuencia de bases; esta información, que se encuentra en el interior del núcleo, tiene que salir al exterior, el citoplasma, y lo hace a través del ARN, ácido ribonucleico, que actúa como un auténtico mensajero transmitiendo esas señales químicas del interior del núcleo a una nueva maquinaria, los ribosomas, situada en el citoplasma. Aquí, esa información química recibida en forma de bases se va a traducir para formar una proteína, que es el producto final de un gen y el responsable de una determinada función en nuestro organismo.

¿Cómo es posible que sólo con cuatro bases se puedan generar miles de proteínas? La respuesta está en que cada combinación distinta de tres bases (un triplete) da lugar a uno de los veinte aminoácidos esenciales que hay en la naturaleza y que, al ir uniéndose entre sí, darán lugar a una proteína concreta.

Se dice que todos tenemos una marca de familia. Los rasgos tienen un modelo de herencia que llamamos poligénico para diferenciarlo de los que se producen por un solo gen, y que llamamos monogénicos. Con las enfermedades genéticas pasa igual: pueden ser originadas por la alteración de un solo gen o producidas porque diferentes genes van a producir un efecto acumulativo, originando enfermedades poligénicas o multifactoriales, en las que hay que incluir el efecto ambiental.

Los genes están situados a lo largo de los cromosomas en un orden establecido para cada especie. Al igual que existe una pareja de cromosomas homólogos, también existirán en cada pareja los correspondientes genes homólogos, situados en cada uno de los cromosomas. Por ello, una persona puede tener sus dos genes en un estado normal, o un gen normal y otro alterado como consecuencia de una mutación, o los dos genes alterados. Uno de los principios de la Genética dice que un gen es el responsable de una proteína concreta; algo parecido ocurre con las proteínas: cuando una de ellas realiza una función básica para el organismo, su alteración da lugar a una enfermedad. Por tanto, el gen es el responsable de la enfermedad cuando su proteína está ausente o es defectuosa.

El ADN está sometido a continuas agresiones por parte de los agentes ambientales: el humo del cigarrillo del compañero de trabajo o el de las fábricas, el de los autobuses y coches particulares, la contaminación de los alimentos como consecuencia de los pesticidas, los edulcorantes y conservantes, las hormonas y un largo etcétera. Esta agresión puede afectar a algunas células del organismo o las germinales; si afecta a éstas, las células del nuevo individuo seran portadoras de esa nueva variante genética.

Las mutaciones pueden afectar a una sola base o a cientos o millones de ellas. La lectura de una secuencia concreta de bases da lugar a una secuencia de aminoácidos que formará una determinada proteína con una misión específica en la célula. Con este esquema, un cambio en la secuencia de bases altera la proteína.

COOPERACION ENTRE GENES

Una gran cantidad de caracteres que posee toda la humanidad está debida a varios genes, cuya acción se va sumando para ofrecer un determinado carácter, por ejemplo, la inteligencia. El 90% de los individuos tienen un coeficiente intelectual entre 70 y 110, considerándose muy inteligentes a los que superan un CI de 120 y retrasados los que lo tienen inferior a 60. El medio ambiente tiene una gran importancia a la hora de modular los caracteres.

Los gemelos idénticos proceden de un único óvulo fecundado, que al dividirse la primera vez se separan las dos células y siguen ciclos independientes. Los gemelos comparten el 100% de su dotación genética. Los gemelos no idénticos o mellizos proceden de dos óvulos diferentes fecundados por dos espermatozoides distintos. Genéticamente son como dos hermanos que van a compartir sólo un 50% de genes en común, pudiendo ser tan diferentes como dos hermanos entre sí. Pero los gemelos idénticos, si se separan tras el nacimiento y viven en medios totalmente diferentes, pueden manifestar diferencias en sus caracteres: es el factor ambiental, que representa 1/5 del resultado final frente a los 4/5 del factor genético. En determinadas ocasiones, de padres "grises" pueden surgir niños prodigio; en este caso, la combinación aleatoria de los genes heredados ha sido favorable, recogiendo el hijo el conjunto de genes más beneficiosos de ambas ramas para el desarrollo intelectual.

El riesgo que aparezcan malformaciones o enfermedades en los parientes de primer grado es igual a la raíz cuadrada de la incidencia de esa enfermedad en la población general. Así, si la incidencia de la esquizofrenia es de un 1%, el riesgo de transmitirla a la descendencia sería un 10%  

Sabemos que un 30% de las malformaciones que se producen en el nacimiento tienen una causa genética; un 5% van a tener una causa cromosómica y menos de un 10% serán debidas a agentes externos, llamados teratogénicos, de los que se conocen más de dos mil.

DEL DIAGNOSTICO MOLECULAR A LA TERAPIA GENICA

Hay más de 16.000 genes localizados en diferentes cromosomas y más de 350, responsables de enfermedades genéticas, están aislados, es decir, se conoce su secuencia de principio a fin y se pueden estudiar directamente para ver qué tipo de alteración presentan. Se puede fragmentar el ADN en miles de trozos de mayor o menor tamaño y se hace posible su manipulación; los fragmentos se pueden separar mediante una corriente eléctrica y ser analizados individualmente. Entre estos fragmentos se encuentran los genes que se quieren estudiar. Poco a poco se fueron acotando los genes inicialmente localizados, se fue conociendo su principio y su fin y estableciendo cuál era la mutación o las mutaciones más frecuentes en el gen.

Kary Mullis es un nombre que pasará a la historia no sólo por sus extravagancias científicas y sociales sino por haber alcanzado el premio Nobel gracias a una técnica conocida como PCR (reacción en cadena de la polimerasa). La PCR lo que hace es obtener a partir de una mínima cantidad de ADN, miles de millones de copias de un fragmento concreto de ADN que queremos estudiar. Ese fragmento, que puede ser parte de un gen, se puede estudiar una vez amplificado, secuenciar ese fragmento leyendo sus secuencias de bases y descifrarla para ver si está correcta o hay alguna mutación. La secuenciación es una herramienta de trabajo indispensable en el estudio del genoma humano y punto de partida para el proyecto que lleva su nombre, el proyecto Genoma Humano. Este proyecto es uno de los mayores retos de la biomedicina, ya que su objetivo es la secuenciación de todo el genoma y llegar a conocer cómo son todos y cada uno de nuestros genes.

La huella genética permite diferenciar a las personas a través de su ADN, a partir de células de pelos, saliva, sangre, semen o de otros tejidos, lo que es importantísimo, por ejemplo, en criminología, ya que la probabilidad de que dos personas coincidan en el patrón molecular, en su huella genética, es de una entre millones. Los problemas de paternidad han hecho también de las pruebas de ADN su mejor aliado, ya que anteriormente, con los grupos sanguíneos, no se podía confirmar con certeza una paternidad.

¿Cómo localizar y aislar un gen? Un gen puede tener por término medio de 5.000 a 10.000 bases, dentro de la maraña de los 3.000 millones de pares de bases que se calcula tiene el genoma humano. ¿Cómo se llega a saber dónde empieza y dónde termina un gen? Una vez localizado el gen en una región del cromosoma, hay que aislarlo, es decir, localizar el inicio y el final de las cinco a diez mil bases que lo constituyen.

Para ello se trabaja con una serie de herramientas moleculares que incluyen las enzimas de restricción, la clonación de fragmentos, la secuenciación y un largo etcétera. Aislado el gen, el siguiente paso es definir su secuencia de bases completa (secuenciación) y compararla con la secuencia que presenta el gen alterado. Una vez secuenciado el gen, hay que saber a qué proteína da lugar en condiciones normales y alteradas y dónde se localiza esa proteína.

Algunas enfermedades genéticas se tratan con éxito conociendo las rutas bioquímicas de la proteína alterada en el organismo para poder actuar después sobre el defecto metabólico. Así se puede diseñar un tratamiento enfocado a modificar esa alteración bioquímica por diferentes medios, como la dieta y el reemplazamiento o sustitución de la proteína defectuosa (eufenesia). En otras enfermedades es posible suministrar la proteína o la hormona normal, como, por ejemplo, suministrando tiroxina en la dieta o transfusiones de plasma sanguíneo enriquecido con un determinado factor.

La modificación del genoma mediante trasplante es otro de los métodos que se utilizan para el tratamiento de determinadas enfermedades genéticas, como el trasplante de médula ósea o de células musculares (mioblastos). La terapia génica es la gran esperanza del futuro para el tratamiento de algunas enfermedades genéticas; se basa en introducir un gen sano en las células del individuo afecto para que pueda reemplazar al gen defectuoso. El nuevo gen empieza a funcionar con normalidad y puede generar la proteína que estaba ausente y que era responsable de la enfermedad. La terapia génica supone la introducción del gen normal en las células adecuadas o células diana, por ejemplo, en células de médula ósea, por la facilidad que hay de extraerlas y manipularlas. El gen es transportado por virus, y cuando se comprueba que el gen empieza a expresarse, se vuelven a reinyectar en el organismo para que colonicen la médula y empiecen a dividirse y dar la proteína correcta. Los virus son el vehículo (vector) adecuado, por la gran capacidad de infección que tienen.

Otra estrategia se sigue con determinados tumores, como los cerebrales de alta malignidad inaccesibles al tratamiento quirúrgico; aquí se introducen virus con un gen llamado "suicida", que se introduce en las células tumorales y en las normales (neuronas), muriendo las tumorales que son las únicas que se dividen.

Muchas son las posibles ventajas de la terapia génica, pero también son muchos los problemas que está planteando; en concreto, que cada enfermedad necesita un abordaje prácticamente distinto. La respuesta inmunológica es otro de los problemas, así como la posibilidad de que un virus se incorpore al genoma de la célula y active alguno de los genes cancerígenos que poseemos.

 REPRODUCCION ASISTIDA: PROBLEMAS ETICOS

 La finalidad de las técnicas de reproducción asistida estriba en superar las barreras que impiden la fecundación, es decir, la unión del espermatozoide y del óvulo. La inseminación artificial es uno de los métodos conocidos más antiguos y se utiliza desde el siglo XVIII; el semen del marido, o de un donante, se inyecta en la cavidad uterina cuando se está produciendo la ovulación en la mujer, y en un alto porcentaje de casos se obtiene el deseado embarazo. Esta técnica, que sigue utilizándose ampliamente en todo el mundo, no es eficaz en determinadas ocasiones. Aquí la Ciencia da un paso más, atreviéndose a fecundar el óvulo por el espermatozoide no en su lecho natural, sino fuera, en un lugar tan frío y aséptico como es la probeta de un laboratorio.

En 1978 nacía Louise Brown, el primer ser humano obtenido in vitro. La fecundación in vitro consiste en extraer un óvulo maduro de los ovarios de una mujer, transferirlo a una probeta en unas condiciones adecuadas de esterilidad, con un medio de cultivo (nutrientes) adecuado, en una estufa a temperatura de 37ºC, como la del cuerpo humano, introducir el esperma del varón en el recipiente y dejar todo esto durante uno o dos días para que los espermas fecunden el óvulo y éste inicie su desarrollo multiplicándose hasta llegar a tener cuatro u ocho células. En ese momento, el embrión se vuelve a introducir en el útero materno para que siga su evolución normal durante los nueve meses siguientes.

Son muchos miles de niños los que han nacido por todo el mundo gracias a esta técnica, con una cifra de éxitos de un 25% de embarazos por ciclo de tratamiento. En los últimos años ha surgido un nuevo avance tecnológico que permite introducir dentro del óvulo un solo espermatozoide por medios mecánicos. La inyección intracitoplasmática (ICSI) introduce un espermatozoide, a través de una aguja, en el óvulo, que fecundado se deja uno o dos días en el laboratorio para volverlo a introducir en el útero materno. La tasa de éxitos es más elevada que con la fecundación in vitro. Los niños procedentes de la fecundación in vitro son absolutamente normales, igual que los nacidos tradicionalmente.

En el año 1986 nació el primer niño procedente de un embrión que se había congelado hacía algunos meses. En ocasiones se obtienen siete, ocho o más óvulos procedentes de una misma ovulación que luego son todos fecundados, es decir, hay siete u ocho embriones preparados para ser introducidos en el útero. ¿Qué hacer con ellos? Tirarlos no es la solución puesto que son embriones potencialmente humanos; la alternativa es la congelación en nitrógeno líquido a -200ºC, descongelándose posteriormente para ser introducidos de nuevo en el útero materno. La tasa de embarazos que se obtiene con esta variante es menor, pero compensa en costo y en la ausencia de problemas. Sin embargo, la congelación también tiene sus inconvenientes: ¿qué ocurre si una pareja se separa? ¿A quién pertenecen los embriones, al hombre o a la mujer? ¿Qué ocurre si fallecen los cónyuges? Etc., etc.

El exceso de óvulos permitiría construir un mundo de individuos clónicos, genética y físicamente iguales. Existe un banco de semen mundial que contiene espermatozoides de un gran número de figuras representativas de nuestro siglo: no existen barreras técnicas, pero nuestras leyes sobre reproducción asistida prohiben la investigación y manipulación de los embriones humanos, ya que además de la investigación, se podría poner a la venta ese exceso de embriones, introduciéndolos en otras mujeres. Sólo se pueden utilizar estos embriones cuando la pareja dueña acepta donarlos, y lo mismo ocurre cuando los embriones han estado congelados por un período superior a los diez años.

Además de tener los hijos por reproducción asistida, se puede seleccionar el sexo deseado. Existen hoy en día técnicas para conseguirlo, con una fiabilidad del 85%. Desde el año 1987, en que se obtuvo en Italia un embarazo del sexo elegido, han sido muchas las voces en contra de esta práctica, tanto por decantar a la humanidad hacia un sexo u otro como por favorecer los abortos al no conseguir el sexo deseado. También actualmente existen técnicas para tener hijos con la ayuda de terceros, siendo los estudiantes los donantes más aceptados. En algunos centros se lleva un perfil físico del donante para que el fenotipo del recién nacido pueda ser parecido al del marido. Sólo se puede donar semen en tres ocasiones para evitar el que existan demasiados niños parecidos. Esto es una medida acertada, como se puso de manifiesto hace poco cuando un ginecólogo estadounidense fue denunciado por varias de sus clientes: los niños nacidos mediante estas técnicas eran gordos, rubios y de ojos azules, exactamente igual que...el ginecólogo.  

Además de las donaciones de espermatozoides, existe la de óvulos. El óvulo de una donante puede ser fecundado por el esperma del marido e introducido en el útero de su mujer para que prosiga allí el embarazo. Otra modalidad es la transferencia de embriones. Aquí el embrión congelado de otra pareja se transfiere a una mujer distinta para que se desarrolle en un embarazo normal. Todo esto nos indica claramente que la fecundación asistida da lugar a un sin número de situaciones difíciles; en 1995, el Parlamento Europeo aprobó una normativa base para los países de la UE. La manipulación de embriones es uno de los aspectos más peligrosos de la nueva era de la biomédica. La terapia génica del futuro trata de modificar un gen alterado, sustituyéndolo por uno sano, y una de las maneras de abordar este problema está en introducir el nuevo gen en el futuro embrión que cuenta con un par de células para que éste se exprese en todas las células del nuevo ser.

CANCER Y GENES

El origen del cáncer, azote de nuestro siglo, podría estar en el daño genético que se produce en una célula por la acción de algún agente químico, como la nicotina, el alquitrán del tabaco, etc., o físico, como las radiaciones. En el cáncer de pulmón, la primera alteración genética se produce veinte o treinta años antes del diagnóstico del proceso. El cáncer se debe a todo un conjunto de procesos que conducen al crecimiento incontrolado de las células. Primero se manifiesta como una masa en el sitio donde se origina el tumor, después las células tumorales invaden los órganos vecinos, para terminar diseminándose hacia sitios más distantes en la llamada metástasis tumoral; en este estadio no existe ya posibilidad de tratamiento. Esta enfermedad afecta a un tercio de la población, siendo responsable de más del 20% de todas las muertes, y, en los países desarrollados, el 10% del gasto sanitario se invierte en esta parcela.

Los llamados cánceres familiares, como el de colon, mama, melanoma, medular de tiroides y otros familiares, son los menos: la mayoría de los tumores son esporádicos y pueden afectar a cualquier individuo de cualquier edad aunque no exista ningún tipo de antecedentes en la familia. Tampoco sabemos por qué se presentan en unas personas y no en otras. Además de los factores ambientales, los factores genéticos pueden ser determinantes, y viceversa. Hoy sabemos que en nuestro genoma se encuentran una serie de genes potencialmente cancerosos, que son los que regulan la división y la proliferación celular y son necesarios durante el desarrollo embrionario. Muchos de estos genes van a seguir activos durante la vida adulta, ya que multitud de tejidos siguen necesitando que sus células se dividan. En algunas ocasiones, estos genes pueden mutarse por un agente externo, físico o químico, dando lugar a una nueva proteína con unas propiedades distintas o expresándose cuando tendrían que estar inactivos. A estos genes que regulan la proliferación y diferenciación y que llamamos protooncogenes en su estado normal, se les conoce como oncogenes en su estado mutado o alterado. Hoy sabemos que los virus, los agentes externos o las alteraciones cromosómicas pueden mutar esos genes; en ocasiones, el organismo es capaz de reparar el daño genético, y en otras no ocurre así y a partir de ese momento se pone en marcha la maquinaria tumoral.

En la actualidad hay identificados cerca de un centenar de estos genes responsables del desarrollo de todo tipo de cánceres, tanto en tumores sólidos (óseos, pulmón, estómago, riñón, etc.), como hematológicos (leucemia, linfoma), que están perfectamente localizados en los cromosomas correspondientes, y cuya función en la célula se conoce.

Además de los oncogenes, hay un segundo grupo de genes llamados supresores, cuya misión es justamente la contraria: controlar y reprimir el crecimiento de la célula, y de forma indirecta, la transformación maligna. Cuando se alteran estos genes, la célula puede dividirse incontroladamente, favoreciendo el desarrollo tumoral.  

El 95% de los cánceres son esporádicos: no nacemos con estos genes ya alterados sino que a lo largo de nuestra vida se van produciendo las sucesivas mutaciones, aunque algunas personas nacen ya con alguno de estos genes mutados: los cánceres familiares representan el 5% de los cánceres. Alrededor del 10% de las mujeres van a desarrollar con los años un cáncer de mama, sobre todo después de la menopausia, cuando factores externos tales como los cambios hormonales y los muchos años de agresión ambiental, unidos a la base genética, contribuirán a su desarrollo. El riesgo que tiene la descendencia de estas mujeres de desarrollar la enfermedad es del 10%.  

En el cáncer denominado síndrome de Li-Fraumeni, el único gen responsable es el P-53; en las familias se transmite un solo gen mutado de generación en generación. Está en todas las células del individuo, y dependiendo del tejido u órgano donde se produzca la segunda mutación del gen (huesos, linfocitos, mama), allí aparecerá el tumor. Si no ocurre la segunda mutación, la persona no desarrollará el cáncer, pero volverá a transmitir el gen alterado a su descendencia. El gen P-53 es un gen supresor y necesita que los dos genes estén mutados; hay más de cincuenta cánceres de tipo familiar.

A veces nos encontramos con tumores en los que la carga genética predomina sobre la ambiental, pero también existen tumores donde los factores ambientales predominan sobre los genéticos, como el tabaco, las radiaciones, la exposición al sol, la dieta, etc. No sabemos con seguridad qué aspectos de la dieta son importantes, aunque, por ejemplo, en el cáncer de colon las verduras y las frutas reducen el riesgo y la carne lo incrementa. En ocasiones, las mujeres con cáncer de mama o los pacientes con linfoma que fueron tratados en su momento con agentes anticancerígenos, como consecuencia del tratamiento tan agresivo al que fueron sometidos, tienen un 10% de posibilidades de desarrollar un segundo tumor.

Una de cada tres personas desarrollará un cáncer a lo largo de su vida; el de colon, el de mama y el de intestino delgado constituyen el 50% del total. Las personas mayores son las que más probabilidades tienen de desarrollar diferentes cánceres, por el acúmulo de daño genético que han ido acumulando en sus células. Aún así, la curación, actualmente, se sitúa en un 50%  

EL PROYECTO GENOMA HUMANO

En 1990 surgía formalmente el proyecto Genoma Humano: conocer los 100.000 genes que se supone poseemos. Ya en este año surgió la primera generación de los grandes secuenciadores automáticos, que leían del orden de 10.000 bases al día. James Watson y Charles Cantor consiguieron reunir los fondos y establecer una sociedad mundial conocida como HUGO, que coordinara los trabajos; se iniciaba de manera oficial el proyecto Genoma Humano.  

El proyecto suponía el primer esfuerzo coordinado internacionalmente con el objetivo de descifrar la secuencia de todo nuestro ADN, 3.000 millones de pares de bases, y localizar e identificar los 100.000 genes que forman nuestro genoma, en un plazo no superior al año 2.005.  

¿Quién es el dueño del genoma? ¿Es correcto disponer de la información genética de un individuo? ¿Quién puede tener acceso a ella? Estas preguntas ponen de manifiesto el gran vacío legal que existe en torno a este tema. En 1991, un investigador estadounidense, Craig Venter, rompió con los moldes clásicos de investigación, consistentes en localizar y aislar un gen concreto. En cuestión de pocos meses, Venter se había hecho con la secuencia de 2.000 genes, teniendo una fuerte repercusión legal al intentar patentarlos. A las primeras reacciones negativas de la comunidad científica ante el paso dado por Venter, siguió un período de silencio que culminó con el anuncio por parte de la administración científica inglesa de patentar otra serie de genes. La gran pregunta de cómo controlar y utilizar la información genética sigue pendiente de nuestras cabezas como si de una espada de Damocles se tratara.

Uno de los grandes objetivos del proyecto Genoma Humano está en la terapia génica, la posibilidad de sustituir la función de un gen alterado por uno sano como medida correctora de la enfermedad: es la gran esperanza de la medicina genética. Estamos en el inicio de la era biológica y todo lo anterior se empieza a experimentar en células somáticas, en células de diferentes órganos de nuestro cuerpo. ¿Por qué no se introducen esos genes en las células germinales? Una terapia de este tipo tendría la ventaja no sólo de curar a la persona de su enfermedad genética, sino también de transmitir a su descendencia un gen correcto. El desarrollo tecnológico que supone la manipulación genética a nivel germinal no está lo suficientemente asegurado y desarrollado. Disponemos de la tecnología incipiente que hace posible la manipulación germinal, pero tropezamos con la prohibición que existe para investigar sobre embriones humanos. Si finalmente se autorizan estas investigaciones, ¿serán esas experiencias el paso siguiente para trabajar con genes de la estatura o el color de los ojos, y llegar a la construcción a medida del ser humano tal como apuntan algunos alarmistas de la ciencia?

La biotecnología ha traído una auténtica revolución en el campo de la biomedicina, de cuyos beneficios prácticamente no hemos empezado todavía a disfrutar. No se deben evitar las investigaciones actuales encaminadas, en buena medida, hacia el tratamiento de enfermedades genéticas graves que padecen miles y miles de personas. Las generaciones futuras posiblemente nos den la razón.

GLOSARIO

BIOLOGIA MOLECULAR

Disciplina que se ocupa del estudio de las bases moleculares de la vida, incluyendo la bioquímica de moléculas como el ADN, el ARN o las proteínas, y la estructura molecular y funciones de las diferentes partes de la célula. Si hay una disciplina científica que puede cambiar nuestra vida y valores en las próximas décadas, ésa es la biología molecular, por sí misma o bajo la forma de la biotecnología o la ingeniería genética.

BIOTECNOLOGIA

Conjunto de técnicas biológicas dirigidas principalmente a crear productos y procesos que sean nuevos, mejores, y más baratos. Productos farmacéuticos y de diagnóstico para los seres humanos y para los animales, semillas, plantas, fertilizantes, aditivos para la alimentación, productos industriales, bacterias que eliminen o degraden agentes contaminantes (como el petróleo), figuran entre los posibles objetos de interés para la biotecnología. Se espera con ella, por ejemplo, aumentar la producción de las cosechas (con nuevas plantas, al igual que ofreciendo la oportunidad de utilizar tierras marginales), haciendo que crezca la producción de alimentos como la leche o proporcionando vacunas contra enfermedades endémicas. La capacidad de los microorganismos para fermentar alimentos y bebidas, como la cerveza, permitiendo su transformación y conservación, utilizada hace miles de años, es en realidad un procedimiento biotecnológico, pero es a partir de los avances impulsados por el descubrimiento de la estructura del ADN que ha sido posible dar un salto cualitativo nuevo, identificando, alterando y transfiriendo materiales genéticos, hasta el punto de decir que la biotecnología moderna tiene sólo veinte años de edad.

INGENIERIA GENETICA

Disciplina que se ocupa de "unir genes", esto es, de sustituir un segmento de ADN de una célula por uno de otra (al organismo que surge de este proceso se lo denomina transgénico). A comienzos de la década de los setenta se encontraron herramientas moleculares, enzimas, capaces de cortar sólo por sitios determinados las moléculas de ADN; ligasas capaces de reunir con precisión molecular los fragmentos y sellar las uniones para dejarlas perfectamente reparadas, y un gran número de otras enzimas capaces de cortar, modificar, multiplicar y recomponer el ADN. Por medio de la ingeniería genética se pueden seleccionar no ya individuos, sino algunos de sus genes o porciones de ellos.

Desde hace dos años, existe la posibilidad de generar animales a los cuales se les puede eliminar un determinado gen, creando estirpes carentes de ese gen, lo cual permite precisar cuál es la verdadera función de ese gen sin más que estudiar las deficiencias que presenta el animal.

 

                                                                                                  © 2000 Javier de Lucas