El genoma de 233 primates ayuda a descubrir qué nos hace humanos y por qué surgen enfermedades

Hace siete millones de años vivió el último ancestro común de los chimpancés y las personas. Pero, ¿qué ocurrió a lo largo de esos millones de años para que las diferencias evolutivas nos alejaran más, llevando al hombre a surcar mares y cielos y dejando a los primates en las ramas de los árboles? Esta es una de las grandes preguntas que se hacen los científicos. Gracias a los grandes avances en secuenciación del ADN de los últimos años se ha podido entender cada vez más el genoma a niveles nunca vistos, pero todavía es un reto comprender las consecuencias que las mutaciones genéticas pueden tener en nuestra salud. Ahora, un consorcio internacional, liderado por el biólogo Tomás Marqués Bonet, del Instituto de Biología Evolutiva de Barcelona, ha leído el ADN de 233 especies de primates, la mitad de todas las conocidas, y ha descifrado información genética que ayuda a precisar qué es un ser humano y cuál es el origen de multitud de enfermedades. 

La investigación, que ha estado a cargo del Instituto de Biología Evolutiva de Barcelona, la Universidad Pompeu Fabra, la empresa estadounidense Illumina y la Escuela Baylor de Medicina de la Universidad de Houston, Texas, ha protagonizado un número especial de la revista científica Science, después de generar el catálogo de información genómica de primates de Asia, América, África y Madagascar, el más completo hasta la fecha. Tal y como explica Ivo Gut, director del Centro Nacional de Análisis Genómico, “hemos desarrollado una nueva metodología de secuenciación, analizando más de 600 genomas de primates. Sin duda, un estudio clave que nos ha permitido obtener una visión muy completa de la variación genética de los primates y también del genoma humano".

“Los humanos somos primates. El estudio de cientos de genomas de primates no humanos es muy valioso para los estudios evolutivos, para comprender mejor el genoma humano y las bases de nuestra singularidad, incluidas las bases de las enfermedades, y por su conservación futura”, explica Marqués Bonet. 

Han comprobado que en la evolución de las especies de babuinos, un grupo grande de monos, ha habido varios episodios de hibridación y flujo de genes entre especies que no se reconocían antes. Además, han descubierto que los babuinos amarillos del oeste de Tanzania son los primeros primates no humanos que han recibido aportes genéticos de tres linajes diferentes. Según explica Jeffrey Rogers, profesor del Departamento de Genética Humana y Molecular de la Facultad de Medicina de Baylor, “estos resultados sugieren que la estructura genética de la población y la historia de movimiento de genes entre los linajes de babuinos es más compleja de lo que se pensaba, y eso demuestra que los babuinos son un buen modelo para la evolución de los humanos y los neandertales”.

Por último, el nuevo catálogo ha reducido a la mitad el número de innovaciones genómicas que se creían exclusivamente humanas. Esto facilita la identificación de mutaciones que no son compartidas con los primates y que pueden ser exclusivas de la evolución humana y las características que nos hacen humanos.

Las mutaciones que originan enfermedades

El genoma humano contiene aproximadamente 3.000 millones de nucleótidos y algo menos de 20.000 genes que codifican proteínas, lo que representa un 1% de la longitud total del genoma. El 99% restante son secuencias de ADN no codificantes que no producen proteínas, algunas son componentes reguladores que funcionan como una centralita para controlar el funcionamiento de otros genes, otras son reliquias genómicas que han perdido su capacidad de funcionamiento, etc. Más de la mitad del genoma es repetitivo, con muchas copias de secuencias casi idénticas. 

Al comparar el genoma de los primates con el humano, los investigadores observaron 4,3 millones de mutaciones comunes que afectan a la composición de los aminoácidos y que pueden alterar la función de las proteínas, lo que lleva a muchas enfermedades humanas. Una de las limitaciones de la genética humana y clínica es la incapacidad actual para detectar, entre cientos de miles de mutaciones, las que causan enfermedades.

De acuerdo con Kyle Farth, vicepresidente del área de Inteligencia Artificial de Illumina, “el 6% de los 4,3 millones de mutaciones identificadas son abundantes en primates y, por lo tanto, se consideran ‘potencialmente benignas’ en enfermedades humanas, dado que su presencia es tolerada en estos animales”. El equipo también lo analizó desde la perspectiva contraria identificando los genes dañinos. Lo aplicaron a los registros de salud y datos genéticos de 454.712 personas en el Biobanco del Reino Unido para encontrar mutaciones que desempeñan un papel en el 90% de los problemas de salud humana. “Esto nos permite identificar qué genes son objetivos potenciales de fármacos”, concluye Farth.

 

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