El que el PGH haya podido contar con fondos para iniciar en 1990 fue posible gracias a numerosos avances científicos y tecnológicos que fueron piezas clave para considerarlo factible, a pesar de su inusitada escala y grado de complejidad para su tiempo. Figura 1. Nuestro modelo de estudio del genoma humano. El locus GH se localiza en la banda 24.2 del brazo largo del cromosoma 17. Consta de cinco genes, cada uno con sendos exones interrumpidos por cuatro secuencias. Estas últimas son referidas como intrones, por detener el mensaje del gen que guarda las instrucciones para fabricar la proteína correspondiente, en contraste con las regiones que portan dichas instrucciones y a las que se les refiere como exones. Los cinco genes están separados entre sí por regiones de seis o 13 kb, referidas como intergénicas. La secuencia completa del locus se puede consultar en la base de datos mundial de genes, referida como GenBank, tecleando en ésta el número de acceso: J0307
La información de este locus (~66,500 nucleótidos, que podemos referir como capítulo GH del PGH) se convirtió en una mina que decidimos excavar, la cual nos permitió generar conocimientos que lograrían traducirse en innovaciones biomédicas y clínicas.

El Premio Nobel, Doctor Renato Dulbecco, propuso en 1985 secuenciar el genoma humano para potenciar la investigación en torno al cáncer y muchos científicos líderes se le sumaron. En 1988, el gobierno de los EUA confió al Departamento de Energía el Proyecto del Genoma Humano (PGH), en el cual colaboró el Instituto Nacional de Salud (NIH), así como prestigiados centros de investigación estadounidenses, europeos y asiáticos. En Latinoamérica, mi laboratorio fue nombrado por la UNESCO, en 1994, sede para entrenamiento regional del PGH y con ese fin organizamos no menos de diez cursos anuales teórico-prácticos.
El PGH inició formalmente en 1990. Aspiraba a: conocer la cantidad de genes presente en nuestro genoma; aportar un mejor entendimiento de la evolución que ha experimentado nuestra especie; identificar las variaciones genómicas que distinguen a personas, poblaciones y etnias; así como determinar las causas genéticas de las enfermedades y de la variabilidad en las respuestas de los pacientes a los medicamentos.
En abril de 2003, el proyecto fue oficialmente concluido mediante un anuncio hecho en la Casa Blanca, informando al pueblo estadounidense y al mundo que nuestro genoma consta de alrededor de 3 mil millones de pares de bases nucleotídicas y está conformado por, aproximadamente, 23,000 genes, cuyas regiones que dirigen la síntesis de proteínas (los exones) apenas representan dos por ciento.
El genoma es semejante en toda la población humana en casi 99.9%. Del, aproximadamente, 0.1% restante, que distingue a un individuo de otro, dan cuenta, principalmente, los cambios puntuales en el tipo de nucleótido en ciertas posiciones a lo largo del genoma, que, si bien no parecen ser las causas directas de las enfermedades (mutaciones), sí pudieran predisponerlas, modular sus manifestaciones o explicar por qué unos pacientes responden mejor a sus tratamientos. Estos cambios o variación entre los genomas de los individuos en una población son referidos como polimorfismos de un sólo nucleótido (SNP), los cuales contabilizan unos tres millones.
El PGH hizo posible acelerar la develación de las causas genéticas de muchas enfermedades, así como el desarrollo de nuevos exámenes de laboratorio que las diagnostican, clasifican, valoran el riesgo de padecerlas en los familiares de los afectados, pronostican el curso que seguirán y hasta predicen la respuesta que tendrían frente a sus tratamientos. Estas capacidades de la medicina genómica —a través de las cuales se busca anticipar si habrá o no respuesta a fármacos dirigidos contra un blanco terapéutico que posee o no una alteración (mutación génica) condicionante de su acción— son nombradas, en conjunto, como medicina de precisión o personalizada; mientras que, cuando se busca explicar la variabilidad en la respuesta a tales fármacos, por diferencias en el metabolismo de cada paciente, nos referimos a la farmacogenética, que a veces se intercambia por farmacogenómica (sobre todo cuando se usa para ello herramientas de la era genómica, como los llamados ADN chips o la secuenciación de nueva generación). Figura 2. Cambio de paradigma en la terapéutica. La estratificación de los pacientes con base en sus individualidades genómicas permite empatar éstas con los tratamientos farmacológicos y su dosificación (farmacogenética).
La farmacogenética y la medicina personalizada trajeron consigo un nuevo mantra de la medicina moderna: “el medicamento correcto, a la dosis correcta, para el paciente correcto, en el momento correcto”, es decir: migrar del concepto de una misma pastilla para todos los pacientes con, supuestamente, la misma enfermedad, hacia una pastilla diferente para cada paciente, de acuerdo con sus características genómicas individuales o personales; evitando así ineficacias e, incluso, efectos adversos que pudieran llegar a propiciar consecuencias fatales. Ello da vigencia a la idea que hace casi 2,500 años Hipócrates postuló: “Es mucho más importante saber qué persona tiene la enfermedad, en vez de qué enfermedad la persona tiene”.
Desde hace décadas y, ciertamente, desde antes de que concibiéramos y concretáramos nuestro capítulo GH del genoma humano, ya se sabía que infantes con retraso en el crecimiento por carencia del gen responsable de la producción de una hormona —la hGH-N— en la hipófisis, no respondían a la administración de la versión fabricada por ingeniería genética o HGH recombinante (HGHr). Esto en virtud de que sus sistemas inmunes la detectarían como una molécula foránea y por tanto extraña para su cuerpo, propiciando la fabricación de anticuerpos para su eliminación. Figura 3. Primera prueba de acompañamiento para un biofármaco. Panel izquierdo, diseño del método diagnóstico consistente en la amplificación en una sola reacción en cadena de la polimerasa (PCR) de los cinco genes (referidos aquí como: N, 1, 2, V y 3), del locus hGH (PA: con tamaño de 1,500 pares de bases) y su diferenciación por cortes con diferentes enzimas de restricción (denotadas como A, D, B y P; nótese que A se usa para cortar tanto al primero como al penúltimo gen). Panel derecho, comprobación de la eficacia del nuevo método para revelar la ausencia del gen de la HGH hipofisiaria. Ello se evidenció al analizar el genoma de diez pacientes con enanismo por deficiencia de esta hormona, quienes estaban siendo tratados con su versión biosintética. PA o P=producto amplificado. N=gen hGH-N; 1=gen hCSHL1, 2=gen hCSH-1; V=gen hGH-V y 3=gen hCSH-2. A=enzima AccI, D=enzima DraI, B=enzima BstEII y P=enzima PstI. M=marcador de peso molecular.
CUADRO 1. Cronología de la medicina personalizada |
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Se estima que, en la actualidad, hasta la mitad de los fármacos en desarrollo tienen como blanco combatir alteraciones celulares resultantes de mutaciones en el genoma, por lo que la aprobación de la FDA (Administración de Alimentos y Drogas) será condicionada a acompañar su uso terapéutico con la prueba molecular que revele la condición genómica indispensable para su eficacia y seguridad.
Hoy día, ni hospitales ni laboratorios clínicos ofrecen de rutina los diagnósticos genético y genómico; ello porque, para empezar, es un negocio riesgoso, dado que el mercado apenas se está preparando para adoptar este cambio tan radical de tecnología y, para continuar, porque la comunidad médica no está lo suficientemente informada para comprender y asumir los hallazgos y alcances de los resultados, requisito indispensable para que los médicos tratantes ordenen e incorporen estos instrumentos a su práctica clínica.

Empresas que iniciaron como PyME (en inglés referidas como Small Business Enterprises o SMEs, en EUA) cuentan con la ventaja de disponer de un fondeo generoso —aún en estos días— para apoyar nuevos negocios, como el aquí expuesto y son ahora grandes casos de éxito. Ojalá que en nuestro país no perdamos la oportunidad de ser actores y no sólo espectadores de esta revolución de la medicina moderna
- Alcázar-González, G. A., A. I. Calderón-Garcidueñas, M. L. Garza-Rodriguez et al. (2013). “Comparative Study of Polymorphism Frequencies of the CYP2D6, CYP3A5, CYP2C8 and IL-10 Genes in Mexican and Spanish Women with Breast Cancer”. Pharmacogenomics. 13:1583-92.
- Barrera-Saldaña, H. A (1998). “Growth Hormone and Placental Lactogen: Biology, Medicine and Biotechnology”. Gene. 211:11-18.
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- Rojas-Martínez, A., A. G. Manzanera, S. W. Sukin, J. Esteban-María, J. F. González-Guerrero, L. Gómez-Guerra, R. Garza-Guajardo, J. P. Flores-Gutiérrez, G. Elizondo-Riojas, I. Delgado-Enciso, R. Ortiz-López, L. K. Aguilar, E. B. Butler, H. A. Barrera-Saldaña, E. Aguilar-Córdova (2013). “Intraprostatic Distribution and Long-Term Follow-Up After AdV-tk Immunotherapy as Neoadjuvant to Surgery in Patients with Prostate Cancer”. Cancer Gene Ther. 11:642-9.
Es profesor de Bioquímica molecular, director del Laboratorio Nacional “Biobanco”. Facultad de Medicina y Hospital Universitario de la Universidad Autónoma de Nuevo León. Coordinador del Laboratorio de Genómica y Bioinformática y de la Unidad de Biotecnología Médica. En Latinoamérica, se le considera pionero de la biología molecular humana, la genómica comparativa, el diagnóstico molecular, la farmacogenómica y la terapia génica. Entre sus principales aportaciones de relevancia mundial están las pruebas de concepto para el Proyecto del Genoma Humano y la primera prueba diagnóstica de acompañamiento para un biofármaco. Es, así mismo miembro del SNI (III).