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Pangenoma: Crean el mayor mapa genético del ser humano para luchar contra las enfermedades

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Pangenoma humano
El nuevo pangenoma humano de referencia, una colección de alta calidad de secuencias genómicas, recoge mejor la diversidad de nuestra especie. / Darryl Leja, NHGRI.

Un genoma es el conjunto de instrucciones de ADN que ayuda a cada ser vivo a desarrollarse y funcionar. Las secuencias del genoma difieren ligeramente entre los individuos. En el caso de los humanos, los genomas de dos personas son más del 99 % idénticos.

Las pequeñas diferencias restantes contribuyen a la singularidad de cada persona y ofrecen, por ejemplo, información sobre la salud, ayudando a diagnosticar enfermedades y desarrollar tratamientos.

Para comprender estas diferencias genómicas, los científicos han creado sucesivas secuencias del genoma humano de referencia (llamado GRCh38) mediante fusiones digitales para usarlas como un ‘estándar’ con el que comparar, lo que ayuda a alinear, ensamblar y estudiar otras secuencias de nuestro genoma.

Pangenoma humano

El pangenoma humano ofrece una colección más completa y sofisticada de secuencias genómicas que capta mejor la diversidad humana.

A pesar de su importancia y continuas mejoras, GRCh38 presenta limitaciones a la hora representar la variabilidad de la especie humana, ya que consta de genomas de solo unas 20 personas, y la mayor parte de la secuencia de referencia es de una sola persona.

Primer borrador del pangenoma

Ahora, el Consorcio de Referencia del Pangenoma Humano (HPRC, por sus siglas en inglés) publica en la revista Nature una nueva y sofisticada colección de secuencias que mejora ese genoma ‘estándar’ y recoge una diversidad sustancialmente mayor de la que se disponía hasta ahora: un novedoso pangenoma de referencia.

De momento se presenta el primer borrador, que incluye secuencias genómicas de 47 personas de diversas partes del mundo y con ancestros diferentes (africanos, americanos, asiáticos y europeos), pero los investigadores pretenden aumentar ese número hasta 350 a mediados del año 2024.

Como las personas llevamos los cromosomas en parejas, la referencia actual incluye 94 secuencias genómicas distintas y el objetivo es alcanzar 700 diferentes cuando acabe el proyecto.

Más de 100 millones de ‘letras’ en el ADN

Respecto al genoma humano de referencia, el pangenoma añade 119 millones de pares de bases o ‘letras’ en el ADN y 1115 duplicaciones de genes (mutaciones en las que se duplica una región de ADN que contiene un gen), y aumenta la cantidad de variantes estructurales detectadas en un 104 %, lo que brinda una imagen más completa de la diversidad genética dentro del genoma humano.

Primer genoma humano

“Desde que se publicó el borrador del primer genoma humano, múltiples proyectos han trabajado en mejorar su calidad e ir completando esta referencia (por ejemplo con el reciente proyecto Telomere-to-Telomere, T2T).

No obstante, una referencia única y lineal sigue sin modelar correctamente la diversidad genómica de nuestra especie, ya que existen múltiples variantes genómicas que no son comunes a todas las personas”, explica a SINC uno de los muchos autores que han participado en este trabajo, Santiago Marco Sola, de la Universidad Autónoma de Barcelona.

“La solución propuesta ha sido modelar una referencia no-lineal que contenga las variaciones genómicas que existen en la población –aclara–, considerando la diversidad genómica de nuestra especie. Esto se denomina pangenoma y utiliza una estructura de grafo (o diagrama) para modelar las variaciones genómicas que se dan en diferentes individuos”.

Como un mapa de la red de metro, el gráfico del pangenoma tiene muchas rutas posibles para una secuencia, con distintos tipos de variantes representadas con colores. / Darryl Leja, NHGRI

Ayuda de los supercomputadores

Marco Sola, también adscrito al Barcelona Supercomputing Center (BSC-CNS), destaca que este proyecto no sería posible sin los supercomputadores: “Si la construcción de una referencia genómica lineal (como GRCh38) requiere alinear y ensamblar cientos de miles de millones de bases de ADN, la de una referencia pangenómica necesita procesar varios órdenes de magnitud más de información”.

En el superordenador MareNostrum 4 del BSC-CNS se han desarrollado métodos que luego se han incorporado al proyecto del pangenoma, aunque el cómputo y procesamiento de los resultados finales presentados ahora se ha realizado en otras infraestructuras internacionales de supercomputación.

Aplicaciones en biomedicina y salud

“La referencia del pangenoma humano nos permitirá representar decenas de miles de nuevas variantes genómicas en regiones del genoma que antes eran inaccesibles”, subraya el investigador Wen-Wei Liao de la Universidad de Yale (EE UU), “y con ella podemos acelerar la investigación clínica, al mejorar nuestra comprensión del vínculo entre los genes y los rasgos de la enfermedad”.

«Todo el mundo tiene un genoma único, por lo que el uso de una sola secuencia genómica de referencia para cada persona puede generar inequidades en los análisis genómicos», apunta el coautor Adam Phillippy, del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI, parte de los National Institutes of Health de EEUU) desde donde se lidera este proyecto, “y por ejemplo, predecir una enfermedad genética podría no funcionar tan bien para alguien cuyo genoma es más diferente del genoma de referencia”.

De ahí la importancia del nuevo pangenoma. “Los investigadores básicos y los médicos que utilizan la genómica necesitan acceder a una secuencia de referencia que refleje la notable diversidad de la población humana. Esto ayudará a que la referencia sea útil para todas las personas, lo que ayudará a reducir las posibilidades de propagar las disparidades en la salud”, señala Eric Green, director del NHGRI.

Los investigadores básicos y los médicos que utilizan la genómica necesitan acceder a una secuencia de referencia como esta que refleje la diversidad de la población humana

Eric Green (director del NHGRI)

Su papel en la medicina

“La creación y mejora de una referencia del pangenoma humano se alinea con el objetivo de nuestro instituto de luchar por la diversidad global en todos los aspectos de la investigación genómica, que es crucial para avanzar en el conocimiento genómico e implementar la medicina genómica de manera equitativa”, añade.

En línea con este esfuerzo, el Consorcio de Referencia del Pangenoma Humano incluye un grupo de ética que trata de anticipar los retos que puedan surgir y guiar el consentimiento informado de los participantes, priorizar el estudio de diferentes muestras y explorar problemas regulatorios relacionados con la adopción clínica, así como trabajar con expertos internacionales y comunidades indígenas para incorporar sus secuencias genómicas.

El trabajo del Consorcio de Referencia del Pangenoma Humano cuenta con un presupuesto del unos 40 millones de dólares durante cinco años, lo que incluye los esfuerzos para crear la referencia del pangenoma humano, mejorar la tecnología de secuenciación del ADN, operar un centro de coordinación, llevar a cabo actividades de divulgación y generar recursos para que la comunidad científica pueda utilizar esta nueva referencia.

De hecho, junto al artículo principal de Nature se han publicado otros dos complementarios con resultados asociados al borrador del pangenoma humano: un mapa con millones de variaciones de un solo nucleótido (SNV, diferencias de una sola letra en el ADN) no mapeadas antes y otro estudio sobre patrones de recombinación entre los brazos cortos de determinados cromosomas.

Referencias:

Wen-Wei Liao et al: “A draft human pangenome reference”. Nature, 2023

Fuente: SINC
Derechos: Creative Commons.

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El Tribunal Supremo envía a juicio al fiscal general del Estado y le impone una fianza de 150.000 euros

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Álvaro García Ortiz
Álvaro García Ortiz, fiscal general del Estado

El Tribunal Supremo ha abierto juicio oral contra el fiscal general del Estado, Álvaro García Ortiz, por un presunto delito de revelación de secretos. El magistrado instructor de la Sala Segunda, Ángel Hurtado, le ha impuesto una fianza de 150.000 euros para asegurar posibles responsabilidades civiles. Si no la abona en el plazo de cinco días, se procederá al embargo de bienes.

El caso se basa en la filtración, presuntamente autorizada o coordinada por García Ortiz, del contenido confidencial de un correo electrónico relacionado con la investigación fiscal sobre la pareja de la presidenta de la Comunidad de Madrid, Isabel Díaz Ayuso. En concreto, se acusa al fiscal general de haber facilitado esa información a un medio de comunicación, lo que constituiría un delito de revelación de secretos cometido por autoridad.


El proceso judicial

La decisión del magistrado llega semanas después de que la Sala de Apelación del propio Supremo confirmara el procesamiento de García Ortiz. El tribunal considera que existen indicios suficientes para sentarlo en el banquillo y juzgar si su actuación supuso una violación del deber de confidencialidad inherente a su cargo.

La Asociación Profesional e Independiente de Fiscales (APIF), que actúa como acusación particular, solicita una condena de seis años de prisión para el fiscal general. Sin embargo, el magistrado ha rechazado su suspensión cautelar del cargo, aunque ha remitido el auto a la Inspección Fiscal para que determine si procede alguna medida administrativa.


Respaldo del Gobierno y críticas de la oposición

Pese a la apertura de juicio, el Gobierno ha reiterado su plena confianza en Álvaro García Ortiz y ha defendido su presunción de inocencia. Así lo ha afirmado la ministra portavoz, quien ha subrayado que el fiscal general «siempre ha defendido la verdad y ha perseguido el delito».

Por el contrario, la oposición ha exigido su dimisión inmediata. Desde el Partido Popular, se considera que la situación es insostenible desde el punto de vista ético y político. Su portavoz en el Congreso ha señalado que en un país democrático, el fiscal general debería haber renunciado ya al cargo.


La Fiscalía también recurre

En paralelo, la propia Fiscalía del Tribunal Supremo ha presentado un recurso contra el auto de apertura de juicio oral. La teniente fiscal sostiene que la instrucción ha vulnerado derechos fundamentales y no ha respetado las garantías procesales necesarias. Por ello, solicita el archivo del caso.

La causa se encuentra ahora en una fase clave: a la espera de que se determine la fecha del juicio y de que la Inspección Fiscal valore si es procedente adoptar medidas disciplinarias internas contra García Ortiz.


Claves del caso

  • Imputado: Álvaro García Ortiz, fiscal general del Estado

  • Delito atribuido: Revelación de secretos

  • Fianza: 150.000 euros, a abonar en cinco días

  • Condena solicitada: 6 años de prisión (por parte de APIF)

  • Reacciones: Apoyo del Gobierno, duras críticas del PP y Compromís

  • Estado actual: Auto de apertura de juicio oral firme; pendiente de fecha


Este juicio marca un precedente inédito en la historia reciente del Ministerio Fiscal en España y pone bajo escrutinio público el papel institucional del fiscal general, su relación con el Gobierno y los límites legales de su actuación.

 

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