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1. ¿Una definición del Genoma humano? Nelson Rojas, Desamparados.
Respuesta: El genoma de una especie es el complemento genético básico, o cantidad mínima de material genético, ácido desoxirribonucleico (ADN), que contiene las "instrucciones" o genes para producir individuos de esa especie. En el caso del ser humano, el genoma se encuentra en dos partes de la célula, dentro del núcleo y en las mitocondrias, organelas encargadas de la obtención de energía dentro de las células.
Con respecto al genoma nuclear, este está distribuido en 24 diferentes cromosomas, en los 22 autosomas (cromosomas 1 al 22) y en los 2 cromosomas sexuales (el X y el Y) -ver figura-. Hay que señalar, que la mayoría de las células del cuerpo contienen un par de cada cromosoma autosómico y dos cromosomas sexuales, dos X en el caso de las mujeres, o un cromosoma X y un Y en el caso de los hombres, para un total de 46 cromosomas. El ADN que constituye cada cromosoma es una larga molécula lineal. La más extensa de ellas es la del cromosoma 1 y la más corta la del 22.
Lo que se ha anunciado esta semana es que se tiene un borrador del orden de casi la totalidad de la secuencia de los nucleótidos, o letras del alfabeto genético, del ADN que se halla en estos cromosomas, desde el primero del cromosoma 1 hasta el último del 22 incluyendo la del X y la del Y, un total de 3 300 megabases (1 megabase es un millón de bases, o bloques básicos del ADN).De esta manera, se puede hacer una analogía con un mapa geográfico.
Con relación al genoma mitocondrial, su ADN (ADNmt) tiene forma circular y una longitud de 16 569 bases. La secuencia de las bases nitrogenadas de la mitocondria humana se conoce desde 1981. Cada célula contiene varios cientos número de mitocondrias, dependiendo del tejido al que pertenecen las células, y a su vez cada mitocondria puede tener varios cientos de moléculas de ADN. Otra particularidad del ADNmt es que se hereda únicamente por vía materna.
2. ¿Qué realmente es ese mapa que descifraron? ¿Cómo se traduce ese descubrimiento para el común de las personas? Escazú, Eduardo López Vincente.
Respuesta: Primera parte, favor ver la respuesta a la pregunta 1). Segunda parte, las consecuencias para la humanidad pueden ser variadas, para bien y para mal, dependiendo de cómo se utilice la información derivada de las etapas que siguen, que son, a mi juicio, las más interesantes: descubrir cómo opera ese manual de instrucciones en interacción con el ambiente durante las diferentes etapas del desarrollo, y lo más delicado, interpretar en un contexto evolutivo y en el plano social lo que significan las diferencias entre individuos.
Se ha hecho énfasis en las consecuencias que este conocimiento tendrá en la medicina. Aquí hay que resaltar que en el plano práctico, la terapia genética está apenas en ciernes, y por otro lado, el conocimiento de las causas moleculares de la predisposición genética a la mayoría de las enfermedades no se conoce, por lo que no será en un par de años que se disponga de este cambio en el tratamiento de las enfermedades. El conocimiento del mapa genético debe acelerar el hallazgo y caracterización de genes involucrados en las enfermedades y como consecuencia, en la implementación de terapias diseñadas "a la medida" del paciente.
3. Tengo una confusión de conceptos: por un lado se dice que todas las personas tenemos un "ADN diferente", tan así que este hecho se usa hace años para establecer identidades en juicios (la famosa mancha en el vestido de Mónica Lewinsky. También se dice que los que estamos emparentados tenemos un "ADN semejante" y esto se usa para discernir disputas de paternidad. Pero ahora resulta que los resultados preliminares del proyecto Genoma establecen que hay apenas unos 300.000 genes que determinan las diferencias entre dos individuos. ¿Significa esto que las probabilidades de coincidencia en ADN entre individuos son mayores de lo que se creía? Pues si somos más que 6.000.000.000 en el planeta y hay apenas unos 300.000 "moldes" diferentes habría unos 20.000 ejemplares de cada "modelo"... Obviamente no es así, pero no sé cómo interpretar la noticia.
La otra duda es con respecto a la relación entre los mapas de ADN (esos diagramas de barritas que llaman la "huella genética") y el mapa recién anunciado. ¿Si hace años se hacen esos mapas, qué es lo nuevo ahora?
Respuesta: Lo que todas las personas tienen en común es la distribución de los genes en los cromosomas. Por ejemplo, el gene que determina el grupo sanguíneo ABO se encuentra en el brazo largo del cromosoma 9. Ahora bien, la secuencia del ADN en ese gene es diferente en individuos que tengan el grupo A, de los que tienen el B, o el O. Estas variantes de los genes se llaman alelos. El número de genes en el genoma humano se ha estimado entre 30 000 y algo más de 100 000, dependiendo de lo que se considere gen. Como hay variación alélica en ellos y además las regiones del genoma consideradas extragénicas, que constituyen más del 97% del genoma nuclear tienen también variación en su secuencia, y como los cromosomas se distribuyen en múltiples combinaciones, recombinan, cuando se producen las células reproductoras (gametos), espermatozoides y óvulos, las combinaciones posibles son inmumerables, de allí que no hay casi posibilidad de que se repitan combinaciones idénticas en los gametos que produce un individuo. Este proceso de recombinación ocurre en los dos progenitores, así que la probabilidad que dos gametos idénticos se junten para producir dos individuos iguales en distintos eventos reproductivos es prácticamente de uno entre infinito.
Las barritas de las huellas genéticas no son secuencias de bases, sino que son trozos de ADN de longitud variable. Puede haber dos barras de idéntico tamaño con distintas secuencias de los nucleótidos que las componen. En la huella genética no se puede determinar esa diferencia y aparecen a nuestra vista como idénticas. Con la secuenciación, se tiene el orden de los nucleótidos y se pueden determinar las diferencias entre ambas secuencias. En suma, la huella genética definida por bandas no tiene el nivel de resolución de la secuenciación. Este último representa el nivel máximo de resolución, el que se logra hasta ahora para todo el genoma.
4. ¿Si se va a poder corregir la predisposición genética a la adquisición de ciertos virus como el papiloma humano en adultos? San José, Leonor Cuevillas.
Respuesta: Existe evidencia de que hay diferencias de susceptibilidad a infecciones virales entre las personas, caso el HIV o virus del SIDA. El conocimiento de la secuencia del genoma humano aceleraría en gran medida la definición de si este es el caso para otros virus, particularmente en la ubicación del lugar donde están los genes responsables de las diferencias de susceptibilidad, para conocer luego su acción y una vez determinado esto, desarrollar estrategias específicas para corregir las predisposiciones. Esto debe acompañarse del conocimiento de los genomas virales y de los mecanismos de interacción entre los dos genomas, el humano y el viral.
5. Soy homeópata. Nosotros para curar nos basamos en la observación de síntomas (por ejemplo el mal carácter lo tenemos bien conocido y pues lo tratamos con ciertos remedios. Así con otros males. Suponiendo que existan genes asociados a diversos males ¿cómo podría incidir el genoma en el ejercicio de la homeopatía? Otra cosa, al descubrir los genes y saber cuál es cuál se conoce muy bien al ser humano ¿es posible la manipulación genética, podría alguien aplicarlo a la delincuencia? Guillermo Salas Alfaro de Alajuela.
Respuesta: El estudio genético de la variación humana ha mostrado que existe una gran variación entre individuos dentro de las poblaciones y que también hay mucha variación entre poblaciones. En lo concerniente al tratamiento de enfermedades, esto ha provocado un cambio en la forma de considerar las terapias. Los especialistas en el campo de la farmacogenética han comprobado que no todos los individuos reaccionan igual a los medicamentos y han identificado algunos de los genes responsables de estas diferencias. Como los seres vivientes son producto de la interacción de miles de genes entre ellos y con el ambiente la terapia del futuro deberá ser personalizada. Esto representa un cambio conceptual que debe afectar tanto a los alópatas como a los homeópatas: no hay dos seres humanos iguales, por lo tanto no hay un metabolismo standard al que deban ajustarse los organismos. Estos conceptos son anteriores al desciframiento de la secuencia del genoma humano. El conocimiento del mapa genético ayudará a encontrar con mayor rapidez otros genes involucrados en el metabolismo de las drogas.
La manipulación genética es posible. Aquella con fines terapéuticos está en etapa de desarrollo. La delincuencia no es genéticamente determinada.
6. ¿Qué piensa Jorge Azofeifa sobre las implicaciones del proyecto en el campo de la educación? Qué nuevas habilidades del ser humano son suceptibles de crearse genéticamente (valores, actitudes, destrezas, conocimientos. ¿Cómo podría incidir este descubrimiento en los objetivos (para qué de la educación), qué enseñar y aprender y cómo se enseña (método)? San Rafael de Heredia, Hugo Hernández Campos
Respuesta: A corto o mediano plazo no le veo implicaciones. Las características que menciona son básicamente de componente ambiental, por lo que no se podrían crear genéticamente.
Donde podría haber alguna implicación sería en el momento en que se identifiquen genes involucrados en síndromes genéticos que afectan el aprendizaje, como en el síndrome de Down. Luego de que se sepa cuál es la causa molecular del (los) defecto(s), podrían diseñarse estrategias de aprendizaje apropiadas.
7. ¿Qué tan determinante es el mapa definido? Se ha dicho que "el gen X determina la característica Y" ¿Cuánta certidumbre se tiene de que esa afirmación sea cierta? Por e-mail.
Respuesta: Es cierta para algunas características; generalizando se pude afirmar que para aquellas que siguen las leyes de Mendel. No obstante la mayoría de las características hereditarias siguen patrones de herencia complejos con interacción de muchos genes y del ambiente
8. ¿Es la relación uno a uno entre genes o es la combinación de varios genes lo que determina algunas características? Por e-mail.
Respuesta: En algunas características uno a uno, como en los grupos sanguíneos, en otras interacción, como la estatura.
9. He oído decir que después de estudiar el genoma, sería posible hacer lo siguiente: Ante una enfermedad o síntoma sufrida por una persona, será posible con una muestra de sangre mínima conocer la estructura genética del paciente. A partir de allí se podrá elaborar o enviar una sencilla pastilla que le "corrija" el problema a la persona. ¿es lo anterior cierto? y si es así ¿en que medida? lo anterior me parece difícil de creer o al menos difícil de entender, porque no comprendo cómo con una pastilla se sustuiría o compensarían componentes genéticos presentes en la totalidad del cuerpo del paciente.
Tengo claro que la pastilla no podría cambiar el gen de la persona (creo).
Si estoy en lo correcto, entonces de existir la posibilidad de tales pastillas, supongo que se convertirían para el paciente en un tratamiento que deban tomar de por vida. Por favor comentar sobre el mi razonamiento anterior. Por e-mail.
Respuesta: Se estima que en unos años sea posible obtener en poco tiempo y a partir de una pequeña muestra se determine la secuencia del genoma de cada persona.
El principio de corrección de defectos genéticos se denomina terapia génica. Tal y como usted lo plantea, es una de las consecuencias que con el conocimiento del genoma debe generarse, pero como usted también dice, no va a ser por medio de pastillas, al menos a corto plazo. De momento se están desarrollando otros mecanismos para llevar dentro de las células las secuencias génicas correctoras de los defectos detectados.
10. ¿Las habilidades artísticas, deportivas e intelectuales así como las preferencias sexuales y los rasgos de personalidad extrovertida o introvertida son fruto de la herencia genética, del ambiente o la enseñanza? Luis Bernardi, Escazú.
Respuesta: Las primeras tres tiene de ambos componentes, lo que no se sabe es qué tanto de genético y qué tanto de ambiental. En las otras dos parece que el componente ambiental es mayor.
11. ¿Cuál podría ser la peor implicación para la vida humana, así como la mejor que trae este descubrimiento? San Isidro de Heredia, Hugo Loredo.
Respuesta: La peor, que se use la información para discriminar seres humanos y para coartar derechos con base en supuestos defectos genéticos. Lo mejor, la posibilidad de comprender cómo funciona el genoma, su historia evolutiva y el desarrollo de terapias específicas para corregir los defectos genéticos.
12. ¿Quiero saber si los científicos van a crear productos que varíen en ADN y así prevenir el desarrollo de algunas enfermedades? Yo tengo 11 años, ¿cómo saber si dentro de 40 años voy a desarrollar cáncer de próstata? Oscar Andrés Rodríguez Godínez, Lomas del Río.
Respuesta: Entre las metodologías de terapia génica que se están desarrollando está la introducción de segmentos de ADN para intentar corregir o prevenir el desarrollo de enfermedades.
El cáncer en general puede tener distintos orígenes, tanto genéticos como ambientales. Si se identificaran genes que predisponen a cáncer de próstata se podría estimar la probabilidad de que un hombre sea víctima de él.
13. Se puede saber si su ADN porta alguna enfermedad o el riesgo de desarrollarla. Que tan accesible va a ser esa informacion (para el propio paciente) si van a existir medicamentos para prevenir enfermedades. Oscar Adan Rodriguez. Lomas del Rio.
Respuesta: En la actualidad hay una buena cantidad de enfermedades para las que se puede determinar el estado portador de alelos responsables de alguna enfermedad genética. Los resultados deben ser accesibles al paciente si este está de acuerdo en saberlo. Esto por cuanto algunas personas preferirían no enterarse.
14. Con lo que saben hoy, los científicos deben hacer comparaciones con genomas de animales. Si tomamos en cuenta eso, ¿quiere decir que es posible confirmar 100% la teoría de Darwin que enuncia que el ser humano desciende de los primates? Vía e-mail.
Respuesta: De la relación del ser humano con otros primates, tal y como se desprende de la teoría de Darwin, nadie en la comunidad científica tiene dudas. Las pruebas de parentesco usando ADN se han hecho desde los años 70s. No ha habido que esperar a la secuenciación de los genomas para confirmar la relación. Sin duda, el conocimiento de las secuencias va a permitir tener una mejor estimación no sólo del grado de similitud, sino del tiempo de separación de la línea que llevó al ser humano y a los simios actuales.
15. Si nosotros tenemos identificado que el Síndrome de Down está asociado a un determinado cromosoma (#22) ¿Es posible hacer algo a través de ingeniería genética para disminuir su condición una vez nacido?
Respuesta: El síndrome de Down se debe a un exceso de material del cromosoma 21, sea porque la persona afectada tiene tres copias completas o parte de este autosoma en sus células. La localización de los genes que en estado triploide (3 copias) ocasionan los problemas y la caracterización de la causa bioquímica que los subyacen permitirían diseñar terapias para corregir o al menos aliviar los problemas generados.
16. A través de la evolución se dan las mutaciones para que sobreviva la especie. ¿Es posible predecir a través del análisis del mapa genético cuáles serán algunas mutaciones humanas en el futuro y forzar otras que le resulten beneficiosas? ¿Si es posible provocarlas? Mario Cerdas González, Cariari, Pococí Limón.
Respuesta: Las mutaciones naturales que han ocurrido a lo largo de la evolución han aparecido por azar y sin ningún fin, sino como consecuencia de las características del sistema de reproducción del ADN. Es por eso imposible predecir cuáles mutaciones aparecerán en el futuro. Lo más que se puede es determinar dónde hay regiones dentro del genoma cuya estructura las hace más proclives a mutar. Aún más difícil predecir si serán benéficas o perjudiciales.
La mutación puede ser inducida de diversas maneras y en organismos experimentales se puede hacer mutación dirigida.
17. Si todo es susceptible de ser manipulado genéticamente, ¿qué tan probable es la aparición de superatletas en los deportes? ¿Qué tan ético es el nacimiento de personas previamente diseñadas para desempeñar como ninguna otro un deporte u alguna actividad específica? Lorena Barrantes Salazar. Zarcero.
Respuesta: Primero hay que determinar dónde están los genes que confieren esas ventajas y luego establecer bajo qué condiciones genéticas y ambientales esos genes se expresan en todo su potencial. Luego habría que tener el desarrollo técnico para construir esos ambientes genéticos adecuados. Teóricamente es posible.
El aspecto ético es algo más difícil de valorar. Yo estaría en desacuerdo.
18. Me parece haber leído acerca de un estudio realizado en Irlanda, donde hace pocos años atras se establecio la relación entre la agresividad de ciertos hombres y la genètica, ¿puede este nuevo descubrimiento traer algun alivio a los que se relacionan con un mal así? ¿existe alguna relación?
Respuesta: No conozco el estudio que menciona. Se que día a día aparecen trabajos que encuentran asociaciones entre características de comportamiento y la genética, pero no son concluyentes.
19. Para una persona que ya tiene diabetes o para sus hijos, ¿se pueden hacer cambios en los genes que producen la diabetes a fin de neutralizarla? Juan Polimeni Dozzi, Sabana Norte.
Respuesta: Hay diabetes de origen ambiental y otras con un alto componente genético. No obstante, la base genética ha sido tan difícil de estudiar que se le ha llamado la pesadilla de los genetistas. En el momento actual no se pueden hacer cambios en el material genético de las regiones del genoma responsables de la diabetes
20. Aspecto juridico del Proyecto del Genoma Humano. Sonia Soto. San Pedro
Respuesta: El Proyecto Genoma Humano desarrolla paralelamente un área con los aspectos jurídicos y otra con los éticos. Sin embargo, no todas las situaciones se pueden prever. Además, las legislaciones en los distintos países no han previsto nada. Es un campo casi totalmente inexplorado.
21. El ADN es el como el plano de una casa, que indica cómo vamos a salir, si rubios o morenos, altos o bajos etc. He oído que han surgido preguntas éticas acerca de que entonces uno puede pedir que su hijo salga con ojos verdes o morenito con pelo rubio, o etc. lo que quiero saber es que si el genoma es tan infinitamente largo, ¿cómo pueden encontrar dónde está el color de los ojos, dónde está el color de la piel, dónde está el pelo, etc? ¿cómo saber con exactitud dónde están esos puntos para poder cambiarlos? y si se puede hacer, ¿cómo lo harían? ¿habría que agarrar todas las células del cuerpo y cambiarlas o con sólo una basta o hay otra manera? Gabriel Barboza, correo electrónico.
Respuesta: Básicamente, se utilizan como marcadores otros genes cuya ubicación en el genoma es conocida de antemano por diversos métodos. Se estudia cómo los alelos de estos genes se coheredan con la característica de interés, la que queremos mapear. Si la característica se asocia con mayor frecuencia de lo esperado a algún alelo específico de alguno de los marcadores, entonces hay indicio de que ambos genes, el del marcador y el de la característica de interés están en el mismo cromosoma. A continuación la investigación se concentra en estudiar la región del cromosoma donde está el marcador para encontrar los posibles genes candidatos.
La modificación de la característica de interés no debe ser en todas las células del cuerpo, basta con modificar sólo un porcentaje de las células del tejido donde se expresa el gen afectado.
22. ¿En que consiste una prueba de ADN? ¿Cómo se demuestra, por ejemplo, la paternidad siendo tan parecida la información genética de cualquier individuo? Ana Virginia Segura, Heredia.
Respuesta: Para efectos de una prueba de paternidad lo que se trata es de excluir al supuesto padre basados en el hecho de que si el niño tiene unos genes que el padre putativo no le puede haber dado, este se excluye como tal. Para esto se usa una serie de regiones del genoma que muestran mucha variación entre individuos, disminuyendo de esta manera la probabilidad de que dos individuos se parezcan en las combinaciones de genes que ellos portan.
23. Si ya se tiene el mapa del genoma humano, ¿cuánto tiempo pasará antes de encontrar curas para enfermedades como el cáncer?
Respuesta: Pasará mucho tiempo, años, pues antes hay que entender cómo funcionan esos genes, aislarlos, modificarlos, y desarrollar métodos para introducirlos en las células afectadas.
24. Elena Guzmán Madriz, Calle Blancos. ¿Podrían explicar por qué se encuentra registrado el ADN en cada célula del cuerpo y no solo en unas cuantas?
Respuesta: Todo ser humano se origina de la unión de un espermatozoide con un óvulo. Luego de que el espermatozoide penetra en el óvulo los núcleos de las dos células unen los 23 cromosomas paternos y los 23 cromosomas maternos produciéndose así una célula capaz de originar a todas las que compondrán al nuevo individuo mediante múltiples divisiones, en cada una de las cuales el material genético se duplica y divide en forma equitativa en las células resultantes de cada división.
25. Hasta que punto la ciencia a través de este descubrimiento puede detectar si un gen produce enfermedades congenitas sin aparente origen y sin causa. Esta pregunta la baso en que fuí madre de dos niños con encefalopatias progresivas, y desearia conocer he sin los otros hijos que tengo pueden sus hijos tener las mismas probabilidades de riesgo. Ana Valverde, por correo electrónico.
Respuesta: Esas enfermedades tienen un origen o causa que puede ser genética o no o resultar de una combinación de factores ambientales y genéticos. Este avance de la secuenciación del genoma humano tendría utilidad cuando la causa conlleva con componente hereditario, lo que debe ser explorado con un estudio genético cuidadoso que permita determinar si es posible estimar el riesgo de los hijos sanos de tener progenie afectada.
26. Esto del genoma ¿cuáles son los principales intereses comerciales y científicos sobre el genoma? Abraham José Salazar, Curridabat
¿Con qué fin lucrativo se estaría utilizando el mapa del genoma? Mauren Granados Jiménez, ITCR Cartago.
Que organizaciones tendrían autorización de usar el mapa del Genoma Humano. Amada Robles Barrera. Instituto Tecnologico de Costa Rica.
Respuesta: Por parte de la iniciativa privada se pretende cobrar derechos por el uso de las secuencias logradas por ellos. Estaría por lo tanto a disposición de quien pague. De parte de la iniciativa estatal, está a disposición para fines de investigación. Por otra parte, la información permitirá desarrollar métodos y pruebas diagnósticas y posteriormente terapias, las que sin duda serán una fuente importante de ingresos para las compañías que las desarrollen.
27. Se dice que con la información de la cual se podria disponer con este descubrimiento las personas podrian ser victimas de empresas diversas tales como compañías de seguros, en realidad que tipo de información tan confidencial genera este mapa humano.
Respuesta: En principio toda la información es confidencial, la que usted suministra a la compañía de teléfonos, a su médico, los resultados de exámenes etc. La que se generaría de la determinación de la estructura genómica debe serlo también bajo los mismos principios. El asunto que se preveé con las compañías de seguros como ejemplo, es que estas le exijan a las personas presentar su carta genómica como requisito para asegurarle y así determinar las tasas a pagar, incluyéndose el negarle la posibilidad de adquirir un seguro, lo que estaría determinado por los riesgos de llegar a padecer de alguna enfermedad genética. Esto se ha visto como una forma de discriminación.
28. Mi pregunta y duda sobre el particular es la siguiente. Tengo entendido que dentro del estudio en cuestión, puede detectarse a futuro los diversos genes que producen las múltiples enfermedades y defectos del cuerpo humano y que pódrán sanarse o eliminarse mediante el reemplazo del gen defectuoso. Ahora bien, tendrá en modo alguno que ver la edad, para en su ocasión sea la persona apta para esta clase de transplante
Respuesta: La edad es un factor importante a tener en cuenta en muchos casos en los cuales la enfermed ya habría provocado daños irreversibles. Por otro lado, entre más pronto se actúe mejor, pero eso depende también en las características de la enfermedad.
29. Cómo se vera beneficiada costa rica a corto o largo plazo en la aplicación de enfermedades terminales luego de este descubrimiento. perdon por la ignorancia, la correcion de enfermedades se hara solo en personas recien nacidas, antes de nacer o en viejos y jovenes se podra hacer ?
Respuesta: Al igual que en el resto del mundo, las intervenciones correctivas en el genoma no serán posibles a mediano plazo, pues falta mucha investigación y experimentación. Costa Rica se beneficiará a corto plazo en lo referente a la investigación en genética humana. Lo de la edad de intervención dependería de la enfermedad, de lo daños que cause y de los métodos para corregir los defectos génicos.
30. Mi consulta consiste en saber si este nuevo descubrimiento, podria ayudar a un niño que nacio con problemas de paralisis cerebral.
Respuesta: en este momento no, ni creo que a mediano plazo.
31. Cuál es el objetivo fundamental al que se quiere llegar con este descubrimiento? Me podría explicar en un lenguaje popular dicha investigación.
Respuesta: El objetivo inicial era obtener la secuencia de todo el genoma humano para acelerar la definición de su topografía, es decir, la ubicación de los sitios donde están los distintos genes que tenemos los humanos. A partir de esto, también se podrá trabajar con mayor facilidad en la determinación de cómo funciona el genoma, cómo ha evolucionado, sus relaciones biológicas con otros genomas etc., en otras palabras, todo lo que es investigación en genética humana básica y aplicada se facilitaría.