En menos de una década, parte de la información personal contenida en nuestro genoma está al alcance de todos
El nuevo milenio comenzó con un gran avance para la ciencia, la secuencia del primer genoma humano (1,2). Este hito llegó con una serie de promesas que con el paso del tiempo se han ido materializando a tal punto que, en menos de una década, parte de la información personal contenida en nuestro genoma está al alcance de todos. Aunque aún faltan muchas cosas fascinantes por descubrir, por ahora es divertido conocer la información sobre nuestros ancestros e incluso asociarla con rasgos de personalidad, o con la posibilidad de desarrollar enfermedades de tipo genético e incluso predecir cómo pueden ser nuestra interacción con el medio ambiente, por ejemplo, como reaccionaría nuestra piel al tomar el sol ¿se pondrá roja o se tornará bronceada?
El genoma es la secuencia completa de las bases (cuatro opciones A, T, C y G) que componen nuestro ADN (3) y es única para cada uno de nosotros, nos define perfectamente como si fuera una huella dactilar. Nuestro genoma consiste de miles de millones de bases, pero solo algunas son diferentes entre personas, y a estas se les llama variantes. Estas variantes están asociadas a parentesco, ya que guardamos similitudes con nuestros parientes cercanos. Esta característica hace del genoma una herramienta poderosa para establecer nuestras relaciones con otras personas o grupos de personas en la actualidad o en el pasado. Por otro lado, estas variantes pueden estar asociadas al desarrollo de enfermedades, a determinados comportamientos o incluso a cómo podemos reaccionar al consumir ciertos alimentos, como la leche. Por ejemplo, si en determinada posición del genoma tenemos un par de bases GG (son pares por que cada una proviene de nuestros padres), eso puede indicar que seamos intolerantes a la lactosa, pero si tenemos AG o AA, es muy probable que podamos consumir lácteos sin tener ningún problema digestivo. Así como en el caso de la leche, muchas variantes relacionadas con una gran variedad de respuestas han sido descubiertas.
En un principio el análisis del genoma tenía que ser solicitado por prescripción médica y eran muy costosos, pero el desarrollo de las técnicas de caracterización del ADN, han hecho posible que estas pruebas estén accesibles al público en general (4) e incluso estos test están haciendo parte de los cursos básicos de genética (5), originando un nuevo campo llamado exámenes genéticos directos al consumidor (DTC por sus siglas en ingles de direct-to-consumer genetic test) o genómica personal, en donde una persona común y corriente, sin necesidad de una orden médica, puede ordenar un kit por correo para la toma de una muestra que contenga sus células, enviarla de regreso para su análisis y en un tiempo prudencial, tener acceso a información genética preliminar que se va ampliando con el paso del tiempo.
Para explorar un poco el mundo de los DTC, sus alcances y limitaciones, les iré contando mi propia experiencia.
Como profesional en genética de plantas, motivado por esta accesibilidad y que varias personas a mi alrededor se habían hecho algunas de las DTC que están disponible, caí en la tentación de hacérmela. Por mucho tiempo he trabajo en genética vegetal, preguntándome de dónde venían las plantas, como se relacionaban las diferentes poblaciones, como sus genes les permitían adaptarse a diferentes ambientes, e incluso, como se podían modificar genéticamente para un propósito determinado. Aunque estos temas eran cercanos, nunca me había imaginado que yo podría ser el objeto de estudio, eso era totalmente fascinante. Así que me di a la tarea de buscar el servicio que más se acercaba a mis necesidades y presupuesto. Existen alrededor de 73 servicios de genómica personal registrados en la Sociedad Internacional de Genealogía Genética, que incluyen una variedad de servicios desde ancestría a escala global o local, salud, paternidad o la combinación de ellos (6). También para los que consideramos las mascotas como parte la familia, hay DTC disponibles para perros, gatos y hasta caballos. Aun más, si es un apasionado de la genética, puede encontrar kits comerciales que le analicen la composición de los microorganismos que habitan en su tracto digestivo. Mis pretensiones no eran tantas, así que seleccione el servicio más popular entre mis conocidos y barato que me ofrecía datos de ancestría y salud, 23andMe cuyo eslogan es muy sugestivo: Todos tienen una historia en su ADN ¿cuál es tu historia?
Acostumbrado a tomar muestras vegetales para análisis de ADN, tenía mucha curiosidad sobre la composición el kit, así que cuando llegó lo analice detenidamente con la curiosidad de un niño. Me sorprendió lo bien diseñado y sencillo que fue la toma de la muestra (Figura 1). Básicamente, casi todas las células contienen ADN, pero hay consideraciones prácticas que hacen algunas partes del cuerpo mejor fuente de ADN que otras. Por ejemplo, para propósitos clínicos, es posible que muestras de sangre, o frotis bucal utilizando hisopos para recoger células del epitelio bucal, puedan ofrecer más cantidad y calidad del ADN, pero estas muestras deben ser tomadas por personal calificado en instalaciones apropiadas. Para fines forenses, como ya hemos visto en series de televisión y películas, hasta fragmentos de cabello con raíz son útiles, pero para kits comerciales, con la saliva basta. El kit de 23andMe trae un tubo donde 2 ml de saliva son colectados y conservados en una solución especial que preserva el ADN contenido en las células de los glóbulos blancos a temperatura ambiente hasta que esta es analizada en sus laboratorios. Una vez tomada la muestra y antes de ser enviada de regreso, se debe realizar el registro del kit en la página web y comienza una serie de procesos de seguridad que garantizan la confidencialidad de la muestra y de los resultados.
Figura 1. Kit para la colecta de la muestra necesaria para el análisis genético
El análisis de la muestra puede tomar entre 6 y 8 semanas. Una vez la muestra llega a los laboratorios de 23andMe, la calidad de la muestra es evaluada. El siguiente paso es la extracción del ADN, para luego pasar a la fase de búsqueda de variantes (genotipificado) usando un chip de ADN que puede analizar 602.000 sitios diferentes en el genoma. El paso final es el análisis de los datos para posteriormente ser liberados al usuario a través de la página web.
Los análisis que 23andMe hace con nuestro ADN permite conocer donde nuestros ancestros vivieron hasta 500 años atrás, mediante el uso de una base de datos de 23 poblaciones alrededor del mundo que se complementa con los más de dos millones de usuarios actualmente registrados y que tiende a crecer cada vez más. Sin embargo, esto análisis tienen un sesgo en Euraisa, ya que por condiciones climáticas y abundante registro arqueológico, esta región ha sido ampliamente muestreada, mientras que por el contrario, regiones como el continente Africano carecen de un amplio muestreo (7).
Para una correcta interpretación de los resultados, es necesario conocer que nuestra información genética esta almacenada en dos lugares diferentes de la célula, uno es el núcleo, cuyo genoma que es el producto de la mezcla del ADN de nuestros padres y el otro es la mitocondria (pequeñas fabricas de energía de las células) que es heredado exclusivamente de nuestra madre. Además, los hombres tenemos un cromosoma exclusivo, el Y heredado exclusivamente de nuestro padre. Así el ADN mitocondrial y el del cromosoma Y permiten reconstruir el linaje materno y paterno, respectivamente.
Estos servicios permiten compartir o no, la información de parentesco e incluso de salud, con diferentes niveles de privacidad. Este es un tema muy delicado y viene acompañado de algunas advertencias que es bueno considerar. Incluso invitar a familiares a hacerse estos análisis debe ser una decisión reflexionada, por qué se pueden presentar sorpresas y estás pueden tener profundas implicaciones en el plano personal y familiar.
Ansioso por los resultados, todos los días consultaba mi correo electrónico con la esperanza de tener noticias de mi análisis. Hasta que al fin, al mes de enviar la muestra pude tener acceso a ellos. Después de leer y aceptar o rechazar un montón de advertencias e información legal, empecé por mis análisis de ancestría. Me sorprendió mucho ver mis orígenes, considerando que europeos, africanos e indígenas se mezclaron poblando lo que en la actualidad es mi región de origen. También, me llamó la atención la cantidad de posibles parientes que tenía en la base de datos, uno de ellos con un 49% de similitud, probablemente un hermano! Pero a excepción de este, muchos de ellos con porcentajes inferiores al 2%. ¡Algunos de ellos me comenzaron a contactar con la esperanza de completar su árbol genealógico! Comencé a compartir información con mis amigos y allegados y a entender como estábamos relacionados los unos con los otros, formando algo así como una red social con vinculo ancestral.
Un aspecto interesante relacionado con la ancestría que ofrece 23andMe, es la posibilidad de conocer que tanto de nuestro antepasado Neandertal tenemos. Los Neandertales se cruzaron con los humanos en Europa hace más de 40.000 años antes que se extinguieran, dejando rastros de este intercambio en el ADN que pueden ser encontrados en la actualidad (8). De 1.436 marcadores Neandertales conocidos, 279 fueron encontrados en mi genoma, uno de ellos responsables del pelo lizo. Recientemente nuevos genomas de nuestros antepasados han sido publicados, entre ellos 90 genomas mitocondriales de momias egipcias de 1.300 años de antigüedad fueron secuenciados (9) y 20 mas que habitaron en diferentes localidades africanas (7). Estos nuevo descubrimientos hacen posible que, en un futuro cercano, estos datos estén disponibles y los servicios de DTC como 23andMe los incluyan entre sus resultados.
Uno de los aspectos más polémicos sobre los servicios de DTC es el vinculado a los temas de salud. Hace algunos años las compañías que hacen análisis de ADN con fines clínicos, a costos muy altos asociados a la rigurosidad de la prueba, denunciaron a los servicios de DTC, aduciendo que estos servicios no tenían la rigurosidad de una prueba clínica, y aun así ofrecían información asociada con salud. Esto preocupo a la agencia reguladora de Alimento y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) e impuso una moratoria en el 2013 a los servicios de DTC para no incluir esta información en sus resultados. Sin embargo, tres años después, los servicios de DTC lograron demostrar que sus análisis eran tan rigurosos como los ofrecidos por las compañías de diagnóstico clínico y la FDA levanto la restricción y ahora pueden ofrecer el plan de salud en sus servicios, pero sin el carácter de examen diagnóstico, que debe seguir siendo ordenado por un profesional de la salud y realizado por un laboratorio acreditado para ello. Sin embargo, aunque la calidad de los análisis es buena, persisten una serie de temas de confidencialidad y percepción por parte del público que son necesarios de tener en cuenta. Por ejemplo, ¿qué pasaría si tu compañía de seguros, o tu prestador de servicios de salud, o un empleador, o tu pareja se entera que tienes probabilidad de desarrollar una enfermedad? O peor aún, ¿estás preparado para saber si vas a desarrollarla? Por ejemplo, las organizaciones de Estados Unidos de Alzheimer y Parkinson, no recomiendan que el público en general tenga acceso a esta información sin un acompañamiento profesional.
En lo personal, debo confesar que no he explorado en forma detallada la información asociada con salud, en parte porque soy un poco escéptico a la relación causa-efecto que ella contiene. Si bien es cierto que existen asociaciones entre las variantes genéticas y algunas enfermedades, estas asociaciones no siempre pueden ser interpretadas como probabilidad de contraerla (10), para que esto suceda, también es necesario que se cumplan una serie de condiciones ambientales y de hábitos de vida que puedan desencadenar la enfermedad (11). Sin embargo, he encontrado muy interesante el hecho de poner mi información genética al servicio de la investigación. Aprovechando que mis variantes ya fueron caracterizadas, es posible asociar muchas de mis características físicas y de personalidad con ellas y con las de miles de personas que acceden a participar en estas pruebas. Para ello es necesario contestar cuestionarios relacionados con enfermedades padecidas, respuestas a factores ambientales como la temperatura, gustos, aficiones, y he llegado a contestar preguntas tan curiosas como ¿hasta que edad te orinaste en la cama? que por muy irrelevante que parezca puede tener una explicación genética y una asociación con enfermedades. Es tan valiosa la información genética personal, que he aceptado participar en ensayos patrocinados por compañías farmacéuticas. En una ocasión me pidieron hacer un test de dolor, colocando mi brazo en agua con hielo por 3 minutos y me pagaron por ello. Fascinante, ¿no?
Con el paso del tiempo estos servicios van ganando popularidad y en la medida que más personas participen haciendo crecer las bases de datos y, por otro lado, los desarrollos científicos aporten nuevas asociaciones con enfermedades y parentescos, es probable que, en un futuro no muy lejano, importantes avances en salud y sobre nuestros antepasados salgan a la luz, dejando así de ser una mera curiosidad para tener consecuencias reales en nuestra sociedad. Eso sí con el acompañamiento de una vigilancia ética constante.
Literatura citada
1. Venter JC, Adams MD, Myers EW, Li PW, Mural RJ, Sutton GG, et al. The sequence of the human genome. Science (80- ). American Association for the Advancement of Science; 2001;291(5507):1304–51.
2. Lander ES, Linton LM, Birren B, Nusbaum C, Zody MC, Baldwin J, et al. Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature [Internet]. Nature Publishing Group; 2001 Feb 15 [cited 2017 Jul 3];409(6822):860–921. Available from: http://www.nature.com/doifinder/10.1038/35057062
3. Galindo L. ¿Por qué te ves cómo te ves?… Qué es un genoma? Biogenic. 2017. p. 1.
4. Yoder J. Veritas genetics offers $999 (human) genome sequences. The Molecular Ecologist. 2016.
5. Perry G. Human genetics. 2014.
6. ISOGG. List of DNA testing companies [Internet]. [cited 2017 Mar 7]. Available from: https://isogg.org/wiki/List_of_DNA_testing_companies
7. Callaway E. Ancient-genome studies grapple with Africa’s past. Nature [Internet]. 2017 Jul 6 [cited 2017 Jul 15];547(7662):149–149. Available from: http://www.nature.com/doifinder/10.1038/nature.2017.22272
8. Gibbons A. Neandertals mated early with modern humans. Science (80- ) [Internet]. 2017 [cited 2017 Jul 6];357(6346). Available from: http://science.sciencemag.org/content/357/6346/14.full
9. Schuenemann VJ, Peltzer A, Welte B, van Pelt WP, Molak M, Wang C-C, et al. Ancient Egyptian mummy genomes suggest an increase of Sub-Saharan African ancestry in post-Roman periods. Nat Commun [Internet]. The Author(s); 2017 May 30;8:15694. Available from: http://dx.doi.org/10.1038/ncomms15694
10. Boyle EA, Li YI, Pritchard JK. An Expanded View of Complex Traits: From Polygenic to Omnigenic. Cell [Internet]. 2017 [cited 2017 Jun 21];169(7):1177–86. Available from: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867417306293
11. Yoder J. Why genetic tests are different. The Molecular Ecologist. 2013.
