12 El genoma humano
Si la ciencia podía aprender tanto acerca de la biología y la enfermedad mediante la cartografía de unos pocos fragmentos cortos de ADN, ¿hasta dónde se podría llegar con la lectura del código genético completo?
Pero mientras la secuenciación siguiera siendo manual, el proyecto para descifrar el genoma humano completo no era más que una fantasía. Sin embargo, con la introducción de las técnica automatizadas, algunos expertos influyentes comenzaron a argumentar que podía ser posible y útil. En 1986, el premio Nobel Renato Dulbecco apeló al gobierno estadounidense para que patrocinara esta iniciativa con el objetivo de potenciar la investigación contra el cáncer. En Gran Bretaña, Sydney Brenner (un futuro premio Noble) urgía a la Unión Europea para que hiciera lo mismo.
El Departamento de Energía estadounidense, que había estado investigando los efectos de la radiación sobre el ADN, en un informe publicado en 1986 señaló: «El conocimiento del genoma humano es tan necesario para el progreso continuado de la medicina y de las demás ciencias de la salud como lo fue el conocimiento de la anatomía para que la medicina se convirtiera en lo que es en la actualidad». Sin embargo, otros científicos e instituciones (incluyendo el National Institutes of Health estadounidense) consideraban que la tarea era demasiado ambiciosa y cara, o que podría dar lugar a una desviación del capital intelectual y económico respecto a proyectos de investigación genética más factibles.
El Proyecto Genoma Humano A finales de la década de 1980, ya se habían puesto sobre la mesa todos los argumentos. El Proyecto Genoma Humano internacional, financiado por gobiernos y por instituciones benéficas, se puso en marcha en 1990 bajo la dirección de James Watson. Su objetivo era la lectura de los 3.000 millones de pares de bases en los que están escritas las instrucciones genéticas de la humanidad; los investigadores señalaron que sería necesaria una inversión de 15 años y de 3.000 millones de dólares, es decir, un dólar por cada letra del ADN.
El proyecto era de tal alcance que lo último que se esperaba es que hubiera competencia. Sin embargo, en 1998, cuando el consorcio público ya había descifrado el 3% del código, apareció un competidor en el sector privado. Craig Venter, el especialista en genética que había identificado más genes que nadie, estableció un acuerdo de 300 millones de dólares con la principal compañía fabricante de máquina de secuenciación del ADN con el objetivo de conseguir su propia versión del genoma.
Sobre la base de una nueva técnica que denominó «secuenciación genómica completa en disparo» (whole-genomeshotgun sequencing), Venter y su compañía (Celera Genomics) se comprometieron a finalizar el proyecto en sólo dos o tres años, mucho antes de la fecha propuesta por el consorcio público.
Diferentes técnicas, diferentes enfoques filosóficos El genoma humano es demasiado grande como para ser leído de una sola pasada. Por ello, era necesario fragmentarlo en segmentos que las máquinas de secuenciación pudieran manejar, y los equipos rivales adoptaron estrategias distintas para resolver este problema. En el proyecto público, el ADN se segmentó inicialmente en fragmentos grandes de 150.000 pares de bases, con clonación de miles de copias en las bacterias y, finalmente, con determinación de las posiciones de estos clones en sus cromosomas. Después, cada clon se segmentaba en fragmentos aleatorios todavía más pequeños que después se secuenciaban y reunían mediante la combinación de los extremos superpuestos de los fragmentos. Finalmente, los clones secuenciados se cartografiaban en sus posiciones cromosómicas para definir el código completo.
¿De quién es el genoma?
Tanto el Proyecto Genoma Humano como la compañía Celera Genomics utilizaron material genético procedente de diversos donantes: el ADN se extrajo de sangre donada por mujeres y de espermatozoides donados por hombres. Celera Genomics utilizó a cinco individuos, dos hombres de raza blanca y tres mujeres de orígenes raciales africano, chino e hispano. Más adelante se supo que los donantes de sexo masculino habían sido Craig Venter y Hamilton Smith. En el proyecto público se utilizó el ADN de dos hombres y dos mujeres. A pesar de que sus nombres siguen permaneciendo en el anonimato, se sabe que una de estas personas (con el código RP11) procedía de Buffalo, Nueva York, y que sus muestras se utilizaron más a menudo debido a su mayor calidad.
La técnica era exhaustiva, pero extremadamente lenta. Celera Genomics consideró que lo podía hacer mejor saltando la fase de cartografía y ensamblando todo el genoma de una sola vez a partir de fragmentos pequeños. Este método de «disparo» ya se había utilizado para secuenciar bacterias y virus, pero muchos expertos dudaban de que pudiera funcionar en el genoma humano, que es 500 o más veces mayor. Sin embargo, Venter demostró su utilidad mediante la secuenciación del genoma de un viejo amigo de los especialistas en genética (la mosca de la fruta) y, después, se puso a trabajar en el código humano.
Si la estrategia profesional hubiera sido lo único que separaba a los dos grupos, las relaciones podrían haber sido cordiales; sin embargo, también diferían en su visión del mundo. El Proyecto Genoma Humano contemplaba el código genético como propiedad de la humanidad, de modo que introdujo todos sus resultados en una base de datos pública, GenBank, tan pronto como los obtuvo. Celera Genomics, en cambio, era una compañía con el único objetivo de lucrarse.
Publicación de la base de datos: ¿un arma de doble filo?
A través de la publicación diaria de sus nuevos datos, el Proyecto Genoma Humano esperaba evitar que Celera Genomics pudiera patentar el código genético completo. Esta estrategia funcionó, pero a un precio. Celera podía recoger los frutos del trabajo de su rival para refinar su propia secuencia, al tiempo que había otras compañías que también seguían esta estela. Tal como señaló Craig Venter, posiblemente esta táctica incrementó el número de patentes genéticas en vez de disminuirlo, dado que todas las compañías financieras podrían estudiar detenidamente los resultados del consorcio público y reclamar la propiedad de los genes de aspecto más interesante.
Aunque Venter había forzado a sus patrocinadores financiero a aceptar que publicaría los resultados libremente, también tenía un negocio en marcha. Celera Genomics esperaba comercializar el acceso a una potente base de datos genética, además del software necesario para que otras compañías pudieran localizar nuevos genes y desarrollar medicamentos. Los investigadores universitarios podrían acceder gratuitamente a la base de datos, pero tendrían que pagar derechos de patente de cualquier producto comercial que pudieran desarrollar a partir de ella.
Esta actitud resultaba odiosa para científicos como John Sulston, quien dirigió la rama británica del proyecto público. Consideraban a Venter un pirata de la genética que intentaba adueñarse, junto con sus inversores, de algo que pertenecía a toda la humanidad. Aunque Venter siempre había señalado que el genoma es algo en sí mismo no patentable, existía el temor de que Celera Genomics estuviera persiguiendo su privatización. El Proyecto Genoma Humano aceleró el ritmo de sus esfuerzos en el intento de impedir cualquier tipo de conflicto sobre los datos finales, consiguiendo que fueran del dominio público antes de que su rival pudiera reclamar cualquier derecho.
«Estamos aprendiendo el lenguaje en el que Dios creó la vida.»
Bill Clinton
Un empate acordado Venter terminó primero la tarea, pero el proyecto público lo hizo tan poco tiempo después que se acordó un empate. Un elemento clave para esta inestable tregua fueron las dos intervenciones del entonces presidente de Estados Unidos, Bill Clinton. En abril de 2000, anunció que consideraba que el genoma debía ser de propiedad pública, y esta declaración hizo que el valor de las acciones de las compañías de biotecnología (incluyendo las de Celera Genomics) cayera en picado. Desconcertado con esta consecuencia no pretendida, Clinton intentó después enmendarla aproximando a las dos partes en conflicto. Negoció un anuncio conjunto en la Casa Blanca relativo al fin del proyecto, y él mismo se mantuvo en un terreno neutral desde el cual reconoció formalmente la contribución de Venter.
Celera Genomics mantuvo su palabra y sus declaraciones, y su base de datos de valor añadido demostró tener tanta utilidad que la mayor parte de las instituciones científicas públicas y las compañías farmacéuticas se suscribieron para su uso. Sin embargo, el «cambio de velocidad» impreso al proyecto público evitó cualquier posibilidad de que el genoma pudiera ser patentado. En 2004, después de una serie de problemas con sus inversores, Venter dimitió como presidente de Celera Genomics e incluso su genoma fue añadido a GenBank sin ningún tipo de restricción de acceso. El genoma ya se había descifrado y la encarnizada rivalidad había resultado muy provechosa para la humanidad. El estímulo de la competición hizo que el genoma pudiera ser secuenciado con una rapidez impensable sólo 10 años antes.
Cronología:
1986: Renato Dulbecco (nacido en 1914) sugiere la secuenciación del genoma humano para incrementar los conocimientos acerca del cáncer
1990: Comienzo del Proyecto Genoma Humano internacional
1998: La compañía de Venter, Celera Genomics, inicia su proyecto privado de secuenciación del genoma
2000: Celera Genomics y el Proyecto Genoma Humano anuncian la finalización del proyecto
2003: Publicación de la secuencia «completa» del genoma humano
La idea en síntesis: el genoma pertenece a la humanidad