Introducción

El PGH es el primer gran esfuerzo coordinado internacionalmente en la historia de la biología, fue creado para identificar la secuencia de pares de bases químicas que se encuentran en el ADN.

Este blog explica cada uno de los detalles de la creacion de este proyecto tan importante para la biología, y mas específicamente para la genética; un proyecto que desarrolló nuevas técnicas de identificacion de enfermedades,se conocieron las bases moleculares de las enfermedades hereditarias y que permitió cartografiar los miles de genes del genoma humano desde un punto de vista físico y funcional. El director de este proyecto fue el biólogo estadounidense que descubrió la estructura de la molécula de ADN; en este gran proyecto para la genética se utilizaron varios metodos de estudio y los principales de ellos son el Ligamento o la Cartografía genética que intenta averiguar el orden de los genes; y la Cartografía física que se encarga de estudiar la distancia de los genes en el interior del cromosoma.

En concreto por medio del PGH se desarrollaron nuevas tecnicas para la ciencia y avances muy importantes, el uso de los modelos de ratones trasgénicos y la deteccion temprana de mutaciones.

¿Que es el Proyecto Genoma Humano?

El Proyecto Genoma Humano (PGH) fue un proyecto internacional de investigación científica con el objetivo fundamental de determinar la secuencia de pares de bases químicas que componen el ADN e identificar y cartografiar los aproximadamente 20.000-25.000 genes del genoma humano desde un punto de vista físico y funcional.

El proyecto, dotado con 90.000 millones de dólares, fue fundado en 1990 en el Departamento de Energía y los Institutos Nacionales de la Salud de los Estados Unidos, bajo la dirección de James D. Watson, con un plazo de realización de 15 años. Debido a la amplia colaboración internacional, a los avances en el campo de la genómica, así como los avances en la tecnología computacional, un borrador inicial del genoma fue terminado en el año 2001 (anunciado conjuntamente por el ex-presidente Bill Clinton y el ex-primer ministro británico Tony Blair el 26 de junio de 2001), finalmente el genoma completo fue presentado en abril del 2003, dos años antes de lo esperado. Un proyecto paralelo se realizó fuera del gobierno por parte de la Corporación Celera. La mayoría de la secuenciación se realizó en las universidades y centros de investigación de los Estados Unidos, Canadá, Nueva Zelanda y Gran Bretaña.

James Dewey Watson: El Director Del Proyecto

James Dewey Watson (Chicago, 6 de abril de 1928) es un biólogo estadounidense, famoso por haber descubierto la estructura de la molécula de ADN, lo que le valió el reconocimiento de la comunidad científica a través del Premio Nobel en Fisiología o Medicina.

Ha dirigido el Proyecto Genoma Humano desde 1988 hasta 1992, año en que renunció, como protesta a la posibilidad de que se patenten los genes. Se le considera uno de los padres de la biología molecular.

Entre sus obras destacan Molecular Biology of Gene (1965) y The Double Helix (1968). Cuenta en su haber con varios premios y honores de distintas universidades e instituciones y es miembro honorario de muchas asociaciones, sociedades y academias científicas, como la Academia de las Artes y las Ciencias Americana y la Academia Nacional de Ciencias. 

Métodos de estudio del PGH

                                      

Existen dos técnicas de cartografía genética principales: el ligamiento o cartografía genética, que intenta averiguar el orden de los genes; y la cartografía física, que se encarga de estudiar la distancia de los genes en el interior del cromosoma. Las dos técnicas utilizan marcadores genéticos, que son características moleculares o físicas que se heredan, y son detectables y distintas para cada individuo.

Thomas Hunt Morgan desarrolló en la década de 1900 la cartografía mediante ligamiento al estudiar la frecuencia con la que ciertas características se heredaban unidas en moscas de la fruta. Así llegó a la conclusión de que algunos genes debían estar ligados en los cromosomas. Los mapas de ligamiento humano se han creado estudiando pautas de herencia de familias muy extensas y con varias generaciones conocidas. En el Proyecto Genoma Humano se utilizó un método de secuenciación desarrollado por Frederick Sanger, bioquímico británico y dos veces premio Nobel. Este método replica piezas específicas de ADN y las modifica de modo que acaben en una forma fluorescente.

Actualmente se detecta el nucleótido modificado del extremo de las cadenas con modernos secuenciadores de ADN automáticos. Estos determinan los nucleótidos que hay exactamente en la cadena. A continuación se combina esta información de manera informatizada, y así se reconstruye la secuencia de pares de bases del ADN original. Un aspecto muy importante es duplicar rápidamente y con exactitud el ADN, tanto para después cartografiarlo como para secuenciarlo. Al comienzo de la investigación en este campo se clonaba el material genético introduciéndolo en organismos unicelulares de rápida división, pero en la década de los ochenta se generalizó el uso de la PCR (reacción en cadena de polimerasa). Esta técnica se puede automatizar fácilmente y es capaz de copiar una sola molécula de ADN muchos millones de veces en poco tiempo. Kary Mullis obtuvo el Premio Nobel de Química por idearla, en 1993.

Terapias descubiertas a través del PGH:

Una vez que se conocen qué genes producen qué enfermedades, y las características para diagnosticar una enfermedad conociendo la secuencia de bases, es necesario realizar una terapia para acabar con esa enfermedad, ya que de ser de otra manera, el diagnóstico de una enfermedad no es más que una carga emocional que el paciente tiene que soportar de la mejor manera posible, conviviendo con la impotencia y la ansiedad que le puede suponer a un paciente el saber que en un determinado lapso de tiempo es posible que padezca una enfermedad. Una consecuencia, por tanto, del PGH es desarrollar terapias contra las enfermedades que ha diagnosticado. Se conocen la terapia génica, la terapia farmacológica y la medicina predictiva:

• La terapia génica es una consecuencia directa del PGH y supone la probabilidad de curar las enfermedades hereditarias cartografiadas por éste, insertando copias funcionales de genes defectivos o ausentes en el genoma de un individuo para tratar dicha enfermedad. Las técnicas actuales de terapia génica no pueden asegurar que el gen se inserte en un lugar apropiado del genoma, existe la posibilidad de que interfiera con el funcionamiento de un gen importante o incluso que active un oncogén, provocando así un cáncer en el paciente. Sin embargo, estas técnicas sólo se utilizan con pacientes que ya corren peligro inminente de muerte, por lo que la posibilidad de contraer un cáncer en un futuro incierto no constituye un impedimento muy grave para aceptar el tratamiento.   

• La terapia farmacológica se ve también facilitada por el PGH ya que éste permite encontrar alteraciones en la secuencia del ADN de genes específicos y esto conlleva a que se realice el tratamiento con medicamentos de una manera dirigida, neutralizando las alteraciones y modificando favorablemente el curso de la enfermedad de forma más efectiva que los tratamientos de la medicina actual, que están generalmente dirigidos a aliviar los síntomas.

La medicina predictiva permite diagnosticar enfermedades, gracias a los conocimientos del genoma, que aún no se han desarrollado en el paciente. Se distinguen dos tipos de enfermedades que se pueden diagnosticar mediante la medicina predictiva. Las monogénicas, que se pueden identificar fácilmente ya que se conocen perfectamente las leyes deterministas que las regulan; y las poligénicas, para cuyo buen estudio es necesario realizar sondeos poblacionales. Por ejemplo se pueden encontrar los genes que regulan el nivel de colesterol en la sangre (unos veinte). Determinadas combinaciones de variedades de estos genes sitúan al sujeto en un grupo de riesgo de padecer enfermedades tempranas de las arterias coronarias y ataques cardíacos.

Impactos del PGH en la medicina:

El PGH influirá poderosamente en la Biomedicina de los próximos lustros: permitirá avanzar en el conocimiento de la base de muchas enfermedades (Medicina Molecular), y abrirá perspectivas nuevas en el diagnótico, pronóstico y tratamiento.

Tambien encontramos aportes en:

• Uso de los modelos de ratones trasgénicos
• Diagnóstico molecular: deteccion de mutaciones
• Grandes conocimientos y avances en el campo de la genética.