EL GENOMA HUMANO

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Contenido
• ¿Qué es el genoma humano?
• Proyecto del genoma humano
• Método de secuenciación
• Mapa del genoma humano
• Expresión del genoma humano
• Métodos para el estudio del genoma humano
• Aplicaciones del estudio del genoma humano en medicina
• Farmacogenómica
• Perspectivas de la medicina genómica
• Diversidad genética e historia de las poblaciones humanas
• Estudios del genoma humano en México
 
 
Conceptos clave
1 El genoma humano se codifica en la cadena de DNA en 6 × 109 pares de bases.
2 La secuencia del Genoma Humano permite la identificación de genes relevantes en diferentes enfermedades.
3 Los polimorfismos de un nucleótido (SNPs) y las zonas repetitivas o minisatélites, permiten el mapeo de cambios genómicos de
importancia médica.
4 La determinación del transcriptoma y del proteoma así como la determinación de las señales epigenéticas permite evaluar el
comportamiento genómico de la célula.
5 La farmacogenómica es un producto aplicativo del estudio genómico en la biomedicina.
6 La terapia génica se contempla como el futuro próximo de la aplicación de la genómica.
 
 
 
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¿Qué es el genoma humano?
El genoma humano se define como la cantidad total de genes contenidos en el DNA que
presenta un individuo, su posición en cada uno de los 46 cromosomas y en las
mitocondrias, además de todo el DNA “chatarra” que en apariencia no tiene ninguna
función. Este genoma es el responsable de la constitución, desarrollo y funciona​miento
normal de los organismos vivientes. Esta defini​ción se aplica a todos los organismos
vivientes.
Como resultado del análisis de la secuencia del ge​noma humano, la información
obtenida más relevante es el catálogo completo de los genes que contiene un indi​viduo.
Aunque este paso es importante, sólo es el prime​ro, ya que falta conocer el
transcriptoma, o conjunto de todos los transcritos, y el proteoma, o conjunto de todas las
proteínas que son el producto de expresión de los genes. Además, falta determinar la
manera en que se regula este proceso, trabajo que será largo y complejo.
El mapa del genoma humano determinado de forma molecu​lar se completó en el año
2000 y en el 2003 se hizo pública la “secuencia final”, término técnico que in​dica que la
secuencia de genes es muy precisa (con un posible error cada 10 000 letras) y altamente
conti​gua (con espacios remanentes que corresponden a regio​nes cuya secuencia no puede
ser resuelta con las técnicas moleculares actuales). La secuencia final cubre alrededor de
99% de las regiones que contienen al geno​ma humano, que ha sido secuenciado con alta
eficiencia en 99.99%.
Según los datos que se tienen hasta ahora (GENCODE versión 26, octubre 2016), el
núme​ro de genes que codifican proteínas es de 19 817; los genes totales 58 219; aunque
existen 13 546 con más de un marco de traducción del mensaje; los RNAs no
codificadores largos más los cortos son unos 23 355 y 14 636 seudogenes. En el cuadro
33–1 se muestran algunos de los genes más característicos de cada uno de los cro​-
mosomas humanos y algunas enfermedades asociadas con éstos. Tomando como
referencia la cifra anterior y considerando que el tamaño de la región codificadora y del
transcrito primario de los genes humanos es de entre 1 400 y 30 000 pares de bases,
respectivamente, se ha calculado que cuando mucho 40% del genoma se transcribe y
sólo 8.7% corresponde a secuencias que codifican proteínas.
 
Cuadro 33–1. Algunos de los genes más característicos de cada uno de los cromosomas
humanos y ciertas enfermedades asociadas a los cromosomas
Cromosoma Genes localizados en el
cromosoma
Enfermedades asociadas al cromosoma
1 COL11A1: colágeno tipo IV
F5: factor de coagulación V
GLC1A: gen para glaucoma
HPC1: gen para cáncer de próstata
PARK7: enfermedad de Parkinson
Enfermedad de Alzheimer, cáncer de mama, glaucoma, cáncer de
próstata, enfermedad de Parkinson
2 COL3A1: colágeno tipo III, Esclerosis amiotrófica lateral, esclerosis lateral primaria juvenil
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COL4A3: colágeno tipo IV
COL5A2: colágeno tipo V
TPO: peroxidasa de tiroides
3 PDCD10: muerte celular
programada
ZNF9: proteína en dedos de zinc
Alcaptonuria, distrofia miotónica, porfiria, autismo, ceguera nocturna,
susceptibilidad a VIH, diabetes, cataratas, intolerancia a sacarosa
4 FGFRL1: receptor para factor de
crecimiento de fibroblastos
CF1: factor de complemento I
Acondroplasia, cáncer de vejiga, hemofilia C, enfermedad de
Huntington, enfermedad de Parkinson
5 FGFR4: receptor para factor de
crecimiento de fibroblastos
HEXB: hexosaminidasa B
Dependencia a la nicotina, enfermedad de Parkinson, atrofia muscular
espinal, síndrome de cri du chat
6 COL11A2: colágeno tipo XI
MYO6: miosina VI
PKHD1: enfermedad hepática y
riñón poliquístico
Enfermedad de orina de miel de maple, enfermedad de Parkinson,
Porfiria
7 COL1A2: colágeno tipo I
ELN: elastina
HSPB1: proteína de choque térmico
TFR2: receptor de transferrina
Citrulinemia, fibrosis quística, osteogénesis imperfecta
8 NEFL: polipéptido de
neurofilamentos 68 kDa
TG: tiroglobulina
Hipotiroidismo congénito, deficiencia familiar de lipasa de lipoproteína
9 ALS4: esclerosis lateral amiotrófica
ASS: argininosuccinato sintetasa
Esclerosis amiotrófica lateral, citrulinemia, galactosemia, púrpura
trombocitopénica
10 CDH23: cadherina
FGFR2: receptor de factor de
crecimiento de fibroblastos
Porfiria eritropoyética congénita
11 HBB: cadena beta de la hemoglobina
TH: hidroxilasa de tirosina
β talasemia, cáncer de vejiga, anemia falciforme
12 COL2A1: colágeno tipo II
MYO1A: miosina 1A
Hipocondrogénesis, enfermedad de Parkinson, tirosinemia, hipocon-
drogénesis
13 BRCA2: cáncer de mama
RB1: retinoblastoma 1
Cáncer de mama y vejiga, retinoblastoma
14 COCH: factor C de coagulación Hipotiroidismo congénito, enfermedad de Alzheimer
15 HEXA: hexosaminidasa A
EYCL3: color de ojos 3, cafés (el
color de ojos es un rasgo poligénico).
Síndrome de Angelman, cáncer de mama
16 COQ7: biosíntesis de ubiquitina
TAT: tirosina aminotransferasa
Fiebre mediterránea familiar, tirosinemia
17 COL1A1: colágeno, tipo I
MYO15A: miosina XVA
Cáncer de vejiga y de mama, galactosemia, osteogénesis imperfecta
18 FECH: ferroquelatasa Protoporfiria eritropoyética, porfiria
19 APOE: apolipoproteína E
STK11: serina cinasa/treonina
Enfermedad de Alzheimer, hipotiroidismo congénito, hemocromatosis,
enfermedad de la orina de jarabe de maple
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20 tTG: transglutaminasa tisular Enfermedad celíaca, encefalopatía espongiforme transmisible
21 SOD1: superóxido dismutasa 1
TMPRSS3: proteasa
transmembranal, serina 3
Enfermedad de Alzheimer, esclerosis lateral amiotrófica, síndrome de
Down, homocistinuria
22 NEFH: polipéptido pesado de
neurofilamento.
Esclerosis lateral amiotrófica, cáncer de mama, autismo
X PGK: fosfoguanosina cinasa
G6PD: glucosa-6-fosfato
deshidrogenasa
HPRT: hipoxantina fosforribosil
transferasa
Síndrome de Klinefelter, síndrome de Turner, síndrome de triple X
Y AZF1: factor de azoospermia 1
SRY: región determinante del sexo
TDF: factor determinante del
testículo
Síndrome de Turner (asociado a la falta de cromosoma Y)
 
 
El descubrimiento de la reacción en cadena de la poli​mera​sa (PCR) cambió el
panorama de cómo se mapeaban los genes y se inició la era de la biología molecular
genó​mica. Los múltiples descubri​mientos de las características moleculares del DNA y
los avances tecnológicos para manipularlo, produjeron un cambio radical en el
conocimiento del genoma de diver​sos organismos y, por supuesto, en el del humano. La
ca​pacidad para sintetizar y analizar moléculas de DNA recombinante, propició el inicio de
la era de la genética molecular, que en un periodo de tres decenios cambió en su totalidad
el panorama y en 2003 permitió completar el mapa del genoma humano.
 
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Proyecto del genoma humano
El proyecto del Genoma Humano se refiere a la serie de estudios a través de los cuales se
logró determinar la se​cuenciade bases de una célula humana diploide, que contiene al​-
rededor de 6 × 109 bases nitrogenadas, para tratar de identificar todos los genes presentes
en dicha secuencia y así explicar su función en la salud y en la enfermedad. En 1988 se
estableció la Organización del Genoma Humano (HUGO, por sus siglas en inglés) con la
partici​pación de diferentes países: EUA, Reino Unido, Francia, Alemania, China y Japón,
entre otros. El proyecto comenzó de manera oficial en 1990 con la expectativa de
terminarse en 15 años; sin embargo, gracias a la cooperación internacional, a los avances
en los métodos de secuenciación y de manera importan​te a la tecnología computacional,
en el año 2000 se publicó una secuencia preliminar del genoma (92%).
En el año 2004, los investigadores de HUGO anun​ciaron que una nueva estimación del
número probable de genes en el genoma humano oscilaba entre 20 y 25 mil en total,
contra el número inicial del proyecto de alrededor de 40 a 100 mil genes.
El Proyecto del Genoma Humano planteó una serie de objetivos, entre los que se
incluía el desarrollo de nuevas tecnologías y herramientas para la secuenciación, así
como la creación de bases de datos y programas de computación para el análisis de
secuencias. Otro objeti​vo fue el estudio de las implicaciones éticas, legales y sociales que
tendría la generación de este conocimiento.
 
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Método de secuenciación
El método clásico de Sanger, conocido también como método didesoxi, requiere de una
cadena monofilar de DNA que sirve como molde o primer que facilita el inicio del
proceso de replicación de DNA, así como de DNA​ polimerasa para agregar los
nucleótidos de acuerdo con la secuencia del molde, nucleótidos normales marcados con
fluorescencia o radiactividad y nucleótidos modificados (didesoxinucleótidos) que
terminen el proceso de elonga​ción del DNA. La muestra que se va a secuenciar se divi​de
en cuatro lotes para desarrollar reacciones paralelas, y a cada uno se le agrega una
mezcla de los cuatro nucleó​tidos normales, la DNA-polimerasa, y uno de los 4 nucle​-
ótidos modificados. Como éstos carecen de un grupo hidroxilo en posición 3’, al ser
incorporados en la cadena, impiden la adición de más nucleótidos y el crecimiento de la
cadena se detiene (figura 33-1). Debido a que los nucleótidos nor​males entran en
competencia con los didesoxinucleóti​dos, el resultado final es una mezcla de cadenas de
DNA con diferentes longitudes que son separadas por electro​foresis en gel, y reveladas
por medio de una autorradio​grafía o luz UV. Cada una de las cuatro reacciones reali​zadas
se corre en un carril diferente y al final se puede ob​servar un conjunto de cadenas que
difieren entre sí sólo por un nucleótido de longitud, indicando de forma indirecta la base
que se encuentra en la posición terminal de cada cadena (figura 33–2). La modificación de
la técnica, empleando colorantes fluorecentes (dye-terminator sequencing), permite la
secuenciación en una sola reacción y su determinación en electroforesis capilar con
detección de cada base de manera continua. Esta modificación permitió la construcción
de robots capaces de secuenciar una mega base por semana.
Hoy en día se emplean diferentes sistemas para secuenciación masiva que han reducido
el tiempo y costo de la obtención de la información, uno de los sistemas más
prometedores emplea una combinación de diversas tecnologías por la compañía Pacific
Bioscience (PacBio) que utiliza nanoporos en los cuales se sintetiza la cadena
complementaria con una DNA polimerasa, liberando fluorocromos específicos para cada
base incorporada, la luz se detecta por microscopia confocal y permite la secuenciación
continua de cadenas de 5 a 8 kpb de longitud en promedio, facilitando el ensamble de las
secuencias de manera simple y reduciendo el tiempo y los costos a cerca de mil dólares
por genoma por hora (cuadro 33-2 y 33-3).
 
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Figura 33–1. Bases bioquímicas del método de secuenciación de Sanger.
 
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Figura 33–2. Secuenciación por el método didesoxi. 1) Incubación del DNA de secuencia desconocida con
desoxinucleótidos y didesoxinucleótidos. 2) Productos obtenidos de la reacción de la polimerasa. 3) Visualización
de los productos por electroforesis y deducción de la secuencia de la cadena complementaria a la que se buscaba.
En el carril correspondiente a la didesoxicitidina se observa una banda más intensa que el resto, esto se debe a que
aquí se obtienen dos heptanucleótidos: uno con didesoxiCTP y otro con CTP normal.
 
Cuadro 33–2. Principales hitos en la secuenciación del DNA
1953 Descubrimiento de la estructura tridimensional del DNA
1954 Determinación del primer mapa físico del genoma humano: nuevas técnicas de tinción permitieron determinar que una
célula humana contiene 46 cromosomas de 24 tipos diferentes
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1977 Maxam y Gilbert publican el método para determinar la se- cuencia del DNA por modificación y degradación química.
Sanger publica el método didesoxi para secuenciar, que aún es la base de la secuenciación
1981 Se publica la secuencia completa del DNA mitocondrial humano
1984 Secuencia completa del genoma del virus de Epstein-Barr (170 kbp)
1985 Desarrollo de la técnica de PCR, para replicar pequeñas cantidades de DNA
1986 Se anuncia el primer aparato que permite la secuenciación automática de pequeños fragmentos de DNA
1988 Los Institutos Nacionales de Salud de EUA (NIH) crean el Centro Nacional para el estudio del Genoma Humano
Se estableció la Organización del Genoma Humano (HUGO) para coordinar los esfuerzos internacionales y el
intercambio de recursos para la secuenciación total del genoma humano
1990 Los institutos Nacionales de Salud de EUA comienzan proyectos de secuenciacióna a gran escala con Mycoplasma
caprolicum, Escherichia coli, Caenorhabditis elegans y Sacharomyces cerevisiae
Se lanza de manera oficial el Proyecto del Genoma Humano con un presupuesto de 3 mil millones de dólares para EUA
1991 Se establece la Genome Database (GDB) para almacenar los datos de la secuenciación del Genoma Humano
1995 Se publica la secuencia del primer organismo de vida libre:
Haemophilus influenzae (1.8 Mb)
1996 El Consorcio Internacional libera la secuencia del genoma de S. cerevisiae (12.1 Mb)
1997 Se publica la secuencia completa de E. coli (5 Mb)
1998 Se completa la secuencia de C. elegans (97 Mb)
1999 El Consorcio Internacional publica la primera secuencia completa del cromosoma 22 humano
2000 Celera Genomics anuncia la secuencia de D. melanogaster (180 kbp), obtenida con el método de escopetazo de genoma
completo
Se anuncian los borradores de la secuencia del Genoma Humano obtenidos por el Consorcio Internacional y Celera
Genomics
El Consorcio Internacional completa la primera secuencia de una planta: Arabidopsis thaliana (125 Mb)
2001 El Consorcio Internacional publica el borrador de la Secuencia del Genoma Humano en Nature, mientras que Celera lo hace
en Science
2002 Se da por concluida la secuenciación del genoma humano
2006 Se publica finalmente la secuencia del último cromosoma
 
 
Cuadro 33-3. Ejemplos de genomas secuenciados
ARQUEOBACTERIAS
Organismo Tipo Relevancia Tamaño del
genoma
(kpb)
Núm.
de
genes
Año
Archaeoglobus
fulgidus
Termófilo acuático anaerobio Biotecnológica 2 178 2 436 1997
Halobacterium sp. Halófilo acuático aerobio y
heterótrofo
Biotecnológica 2 571 2630 2000
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Haloarcula
marismortui
Halófilo acuático aerobio Biotecnológica 3419 3407 2004
Methanococcus
maripaludis
Metanógeno
hidrogenotrófico anaeróbico
Biotecnológica y producción de
energía
1661 1722 2004
Pyrococcus furiosus Hipertermófilo, metaboliza
polisacáridos y péptidos
Biotecnológica y diversidad
metabólica
1908 2 065 1999
BACTERIAS
Bacillus anthracis Bacilo Gram +, formador de
endosporas
Causa carbunco o ántrax 5 228 5 508 2003
Bacillus subtilis Bacilo Gram +, causante de
descomposición de
alimentosOrganismo modelo 4 214 4 106 1997
Bradyrhizobium
japonicum
Bacteria nitrificante
formadora de nódulos en
leguminosas
Bacteria con uno de los genomas
más grandes
9 105 8 317 2002
Carsonella ruddii Proteobacteria Bacteria con un genoma muy
pequeño
159 182 2006
Chlamydia
trachomatis
Cocoide Gram -, parásito
intra- celular
Causa tracoma, principal causa de
ceguera
1 044 894 1998
Clostridium tetani Bacilo anaerobio Gram +,
fromador de endosporas
Causa tétanos en humanos 2 799 2 373 2003
Deinococcus
radiodurans
Coco Gram -, células en
tétradas
Organismo más resistente a la
radiación
3 280 3 187 1999
Escherichia coli K12 Enterobacteria Gram - Organismo modelo 4 639 4 280 1997
Helicobacter pylori Espirobacilo Gram -, entero-
bacteria patógena
Causa gastritis y úlceras pépticas
en humanos
1 667 1 566 1997
Mycobacterium
leprae
Bacilos curvos, formadores
de filamentos, patógeno
Causa lepra en humanos 3 268 2 720 2001
Mycobacterium
tuberculosis
Bacteria patógena Causa tuberculosis en humanos 4 411 3 924 1998
Mycoplasma
genitalium
Bacteria patógena Bacteria con un genoma muy
pequeño
580 476 1995
Pseudomonas
aeruginosa
Bacilo Gram -, patógeno
oportunista
Organismo modelo 6 300 5 570 2000
Salmonella
typhimurium
Bacilo Gram -,
enterobacteria patógena
Causa fiebre tifoidea en humanos 4 857 4 452 2001
Staphylococcus
aureus
Coco Gram +, patógeno en
humanos
Causante de múltiples infecciones
en humanos
2 809 2 673 2004
Treponema pallidum Espiroqueta Gram -,
patógeno en humanos
Causa sífilis en humanos 1 138 1 041 1998
Vibrio cholerae Vibrión Gram - Causa cólera en humanos 4 033 3 885 2000
Anopheles gambiae Mosquito Vector de la malaria 278 844 13 683 2002
Arabidopsis thaliana Mostaza silvestre Planta modelo 125 000 25 498 2000
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Aspergillus niger Hongo de vida libre Biotecnólogica, fermentación 33 900 14 165 2007
Bombyx mori Gusano de seda doméstico Producción de seda 530 000 18 150 2004
Caenorhabditis
elegans
Gusano nemátodo Animal modelo 95 330 20 018 1998
Canis familiaris Perro doméstico Animal modelo 2 400 000 19 300 2005
Dictyostelium
discoideum
Hongo mixomiceto
mucilaginoso
Organismo modelo 34 042 12 500 2005
Drosophila
melanogaster
Mosca de la fruta Animal modelo 180 000 13 676 2000
Entamoeba
histolytica
Protozoario parásito
intestinal
Causa la disentería amibiana en
humanos
23 751 9 938 2005
Homo sapiens Ser humano 2 850 000 22 287 2006
Monodelphis
domestica
Zarigüeya de cola corta Primer genoma marsupial
secuenciado
3 475 000 18 648 2007
Mus musculus Ratón común Mamífero modelo 2 716 965 24 174 2002
Neurospora crassa Hongo filamentoso de vida
libre
Eucarionte modelo 38 639 10 082 2003
Ornithorhyncus
anatinus
Ornitorrinco, mamífero
ovíparo
Mamífero primitivo con
características compartidas con
aves y reptiles
1 840 000 18527 2008
Oryza sativa Arroz Planta cultivada y organismo
modelo
420 000 >40
000
2002
Pan troglodytes Chimpancé Primate más cercano al humano 3 100 000 >22
000
2005
Paramecium
tetraurelia
Protozoario ciliado Organismo modelo 100 000 39 642 2004
Plasmodium
falciparum
Protozoario parásito Causa la malaria en humanos 22 900 5 268 2002
Rattus norvegicus Rata parda Mamífero modelo 2 750 000 21 166 2004
Saccharomyces
cerevisiae
Levadura del pan Eucarionte modelo 12 088 5 885 1996
Schizosaccharomyces
pombe
Levadura, el menor número
de genes en un eucarionte
Eucarionte modelo 14 000 4 824 2002
Strongylocentrotus
purpuratus
Erizo de mar Eucarionte modelo 814 000 23 300 2006
Tetraodon
nigroviridis
Pez globo Vertebrado con el genoma más
pequeño
385 000 27 918 2004
Trichomonas
vaginalis
Protozoario parásito Causa la tricomoniasis en humanos 176 441 60 160 2007
Trypanosoma brucei Protozoario parásito Causa la enfermedad del sueño en
humanos
26 075 9 068 2005
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Mapa del genoma humano
El genoma humano es complejo y a lo largo de años de estudio se han logrado descubrir
algunas característi​cas específicas en la secuencia del DNA que son particulares en cada
individuo, por lo que pueden ser útiles para la identificación de una persona, un grupo de
parientes o de poblaciones con características similares.
 
Haplotipos
Un haplotipo es la constitución genética de un cromoso​ma. Se puede referir a un solo
locus o a un genoma com​pleto. En el caso de organismos diploides como los humanos, el
haplotipo comprende un miembro del par de alelos para cada locus, uno en cada
cromosoma homó​logo.
Otro significado de haplotipo se refiere a un grupo de polimorfismos de un solo
nucleótido (SNP, por sus siglas en inglés) en una sola cromátida que están asociados de
cerca. Se cree que estas asociaciones y la identifica​ción de unos pocos alelos de un
conjunto de haplotipos pueden identificarse de manera precis a e inequívoca de todos los
otros sitios polimórficos de esa región. Esta in​formación es esencial en la investigación de
enfermeda​des genéticas que no son comunes.
Los haplotipos en el genoma humano se han produ​cido por los mecanismos
moleculares de la reproducción sexual y la historia evolutiva de la especie. Con excep​ción
de las células sexuales, los cromosomas en las célu​las humanas se encuentran por pares,
que se denominan homólogos, uno proveniente del padre y otro de la madre. Estos
cromosomas no pasan de generación en ge​neración como copias idénticas, ya que
durante la game​togénesis intercambian material genético a través de la recombinación. De
esta manera, los cromosomas que portará el hijo, producto de la fecundación contendrán
una nueva mezcla de genes.
A través de muchas generaciones, los segmentos de cromosomas ancestrales en una
población que ha tenido cruzas entre sí, se han mezclado a través de repetidos eventos
de recombinación. Algunos segmentos de los cromosomas ancestrales ocurren como
regiones de se​cuencias de DNA que son compartidas por muchos in​dividuos. Estos
segmentos son regiones de cromosomas que por su cercanía no han sido separadas por
las múlti​ples recombinaciones, y a su vez quedan separadas por segmentos de DNA
donde sí han ocurrido recombina​ciones.
 
Polimorfismos de un solo nucleótido (SNP)
El término SNP se refiere a polimorfismos de un solo nu​cleótido, (SNP; por sus siglas en
inglés, single nucleotide polymorphism). Son secuencias variables de DNA que ocurren
cuando un solo nucleótido en la secuencia del genoma es alterado. Por ejemplo, un SNP
puede cambiar la secuencia del DNA AAGGCTAA a ATGGCTAA. Para que una
variación sea considerada como SNP, debe ocurrir al menos en 1% de la población. En
algunas ocasiones, pueden alcanzar hasta 90% de toda la variación genética de los
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humanos, ya que ocurre de cada 100 a 300 bases a lo largo de los 3 mil millones que
constituyen el genoma humano. Dos de cada tres SNP implican el cambio de citosina (C)
por timina (T). Pueden presentarse tanto en regiones del genoma que codifican genes,
como en aquellas que no lo hacen. Así, algunos SNP no tienen efecto en las funciones
celulares, pero otros pue​den predisponer a las personas a presentar enfermedades, o
influir en la respuesta a algunos medicamentos.
Aunque más de 99% de la secuencia del DNA es la misma en la población humana, sus
variaciones pueden tener mayor impacto en la manera en que los individuos responden a
las enfermedades, a las agresiones del am​biente, como exposición a bacterias, virus,
toxinas, agen​tes químicos, medicamentos y a otro tipo de terapias como radiaciones. Esto
hace que los SNP sean muy im​portantes para la investigación biomédica y para el
desarrollo de fármacos o diagnósticos médicos. Los SNP son de manera evolutiva
estables por lo que no cambian mucho de generación en generación, lo que los hace
fáciles de seguir en estudios poblacionales. Debido a esto, el análisis de SNP ayuda a
identificar múltiples genes asociados con en​fermedades complejas como el cáncer,
diabetes, en​fermedades vasculares y algunas formas de enfermedades mentales.
Los SNP por sí mismos nocausan enfermedades, pero pueden ayudar a determinar la
posibilidad de que alguien desarrolle una enfermedad particular. Por ejem​plo, el gen de la
apolipoproteína E se ha asociado con la enfermedad de Alzheimer, y es un buen ejemplo
de cómo los SNP afectan el desarrollo del padecimiento. Este gen contiene dos SNP que
resultan en tres posibles alelos para este gen (ApoE): E2, E3 y E4; cada uno di​fiere en
una sola base y la proteína resultan​te de cada gen difiere en un solo aminoácido.
Cada individuo hereda una copia materna y una pa​terna del gen ApoE. Las
investigaciones han mostrado que un individuo que hereda al menos un alelo E4, tiene
más probabilidad de padecer la enfermedad de Alzheimer. En apariencia, el cambio de un
aminoácido en la prote​ína E4 altera su estructura y función de manera suficien​te para
desarrollar la enfermedad. Por otra parte, los individuos que heredan el alelo E2 tienen
menor proba​bilidad de padecerla.
Los SNP no son indicadores absolutos del desarrollo de la enfermedad. Un individuo
que hereda dos alelos E4 puede no presentar la enfermedad de Alzheimer, mien​tras que
otro que hereda los alelos E2 sí, ya que ApoE es sólo uno de los posibles genes asociados
con esta enfermedad. La mayoría de los trastornos crónicos más comunes, como
enfermedades del corazón, diabetes o cáncer, son patologías que pueden ser causadas
por variaciones en diversos genes.
 
Minisatélites
Un minisatélite es una sección de DNA que consiste en una serie corta de 10 a 100 pares
de bases, que se en​cuentran en más de 1000 sitios en el genoma humano. Consisten en
regiones con un número variable de repeti​ciones de nucleótidos en tándem (VNTR, por
sus siglas en inglés). Cada segmento polimórfico posee una secuen​cia básica en común
con otras VNTR, así como secuen​cias que le son específicas. La variabilidad de los
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VNTR se refleja en el hecho de que las secuencias reconocidas por las enzimas de
restricción varían en el genoma, por la presencia de mutaciones heredadas o adquiridas.
Esto genera o elimina sitios de restricción originando frag​mentos de DNA de diferente
tamaño o número. A las va​riaciones en los sitios de restricción se les conocen como
fragmentos de restricción de longitud polimórfica (RFLP).
La huella genética del DNA consiste en la tipifica​ción de un individuo y se basa en la
presencia de minisa​télites en el genoma. Las regiones de minisatélites que se utilizan con
estos métodos son los VNTR que se en​cuentran entre los sitios de restricción. Éstos se
cortan con enzimas de restricción que dejan intactos los minisa​télites, se separan por
electroforesis e hibridan con una sonda de una secuencia repetida compartida por
diferentes polimorfismos. De este modo se obtiene un patrón electroforético que es único
para cada individuo y sirve a manera de huella digital. Es poco probable que dos
humanos no emparentados tengan el mismo número de mi​nisatélites en un locus dado;
sólo los gemelos idénticos muestran un patrón indistinguible. Por sus característi​cas, este
método se utiliza en pruebas de paternidad y ge​nética forense.
 
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Expresión del genoma humano
La expresión del material genético y su regulación for​man parte de lo que se conoce
como transcriptoma, pro​teoma y epigenoma.
 
Transcriptoma
Un gen está constituido por una secuencia de bases que determina como producto final la
estructura de una pro​teína (figura 33–3). Cada gen presenta secuencias llama​das exones,
que portan regiones codificadoras que alternan con regiones no codificadoras llamadas
intrones. Para que el código que se encuentra contenido en el DNA se traduzca en una
proteína, se requiere pasar por varios procesos; el primero es la transcripción, donde a
partir del DNA se sintetiza el mRNA; el segundo es la traducción que utiliza los
aminoácidos codificados en el mRNA para producir una proteína. El concepto acepta​do
hace varios años, que dice que un gen produce una proteína, ya no es válido; hoy en día
se sabe que un solo gen puede producir numerosos mRNA, por medio de un proceso
conocido como remoción alternativa de intrones (alternative splicing). A través de este
mecanis​mo algunos genes originan sólo un tipo de mRNA, pero otros tienen la capacidad
de producir centenas, como la familia de las neurexinas, en donde dos genes pueden ge​-
nerar miles de mRNA distintos entre sí. La remoción al​ternativa de intrones genera gran
variabilidad de mRNA, que en conjunto, constituyen el transcriptoma. En conse​cuencia,
el transcriptoma de una célula posee alto poten​cial de especificar una amplia diversidad
de proteínas que determinan, en parte, su función y su diferenciación.
 
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Figura 33–3. Se representa al gen con exones, a partir del cual se sintetizan varios mRNA por remoción
alternativa de intrones, y por el proceso de traducción se producen diversas proteínas.
 
Proteoma
Se conoce como proteoma al complemento proteínico total producido por el genoma de
un organismo o de una célula. Su complejidad es grande si se considera que en la especie
humana hay más de 20 000 genes, y que cada transcrito de mRNA puede sufrir un
procesamiento alternativo y, a su vez, cada proteína puede tener modifi​caciones
postraduccionales. Es posible, por tanto, que el proteoma de cada individuo tenga una
complejidad de dos a tres órdenes de magnitud superior a la del genoma. De hecho, se
estima que el proteoma completo de la es​pecie humana podría estar constituido por más
de 100 mil cadenas polipeptídicas.
El conocimiento del proteoma constituye uno de los desafíos más importantes de la era
posgenómica. El aná​lisis de la variabilidad de las proteínas está cobrando cada vez mayor
interés, debido a que está asociada tanto al funcionamiento normal del organismo como a
muchas de sus patologías. En resumen, la proteómica comprende el análisis de este
conjunto de proteínas, desde una perspec​tiva funcional, que incluye localización,
modificaciones e interacciones con otras moléculas, en células de tejidos sanos o con
alguna patología.
 
Epigenoma
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La epigenética se refiere a las modificaciones heredables que se presentan en la expresión
de un gen, pero que no involucran cambios en la secuencia del DNA. Estas
modificaciones se presentan tanto en el DNA, por ejemplo, la metilación de esta
molécula que ocurre en el carbón 5 de la citosina en las regiones ricas en secuencias
repeti​das de dinucleótidos CpG, como en proteínas de la cro​matina, como el caso de las
histonas que sufren modificaciones postraduccionales como la fosforilación y la
acetilación (figura 33–4). Ambos eventos influyen en el empaquetamiento del DNA, y en
consecuencia en la accesibilidad que tiene la maquinaria transcripcional de un
determinado gen, para que éste pueda expresarse.
 
 
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Figura 33–4. A) Se representa a la RNA polimerasa llevando a cabo el proceso de transcripción. B) El promotor
se encuentra metilado y la polimerasa pierde accesibilidad, por lo cual no ocurre el proceso de transcripción. La
metilación inhibe la expresión génica.
 
El epigenoma consiste en la totalidad de cambios epigenéticos que distinguen a un tipo
celular específico. Se ha demostrado que los factores ambientales inducen cambios
epigenéticos que permiten que cada individuo se adapte a las diferentes etapas de su vida
y que a largo plazo, puedan tener efectos en la expresión génica cam​biando la
susceptibilidad a presentar enfermedades.
Debido a que los transcritos y las proteínas son de​terminantes del proceso de
enfermedad, la importan​cia del conocimiento del transcriptoma, del proteoma y del
epigenoma, es de manera potencial más relevante que la del genoma en sí mismo. A
continuación, se descri​ben algunas de los métodos más relevantes que han sido utilizados
en el estudio de los genes, su com​posición, regulación, función y las interacciones de sus
productos.
 
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Métodos parael estudio del genoma humano
 
Secuenciación del DNA
La secuenciación del DNA es un método que detecta mutaciones relacionadas con
enfermedades y polimorfis​mos. Provee resultados directos con alta sensibilidad, aunque
el tiempo invertido y el costo para realizarla la hacen poco práctica para analizar genomas
completos, por lo que sólo se aplica al estudio de genes específicos.
La eficiencia que tiene este método ha permitido es​tudiar la secuencia de nucleótidos
de las cinasas en diversos tipos de cáncer, las cuales con frecuencia se activan por
mutación en las células de los pacientes con esta enfer​medad. El conocimiento de estas
mutaciones ha llevado a plantear nuevos métodos terapéuticos, basados en el di​seño de
moléculas inhibitorias que se unen a las cinasas en sitios específicos y las inactivan.
 
Análisis de perfiles de expresión
La variedad de transcritos sintetizados por una célula constituye su perfil de expresión, el
cual es útil para des​cribir un tejido que presenta una determinada enferme​dad, para así
encontrar nuevas moléculas blanco y diseñar tratamientos específicos. La expresión
génica de una célula se modifica por la adquisición de mutaciones en su secuencia de
DNA, por la manera en que respon​de a los retos y estímulos del medio en que se
encuentra, y por los cambios epigenéticos que sufre. Para analizar el perfil de expresión a
alta escala se cuenta con diversos métodos, entre los cuales destacan el análisis en serie
de la expresión génica y los microarreglos de oligonu​cleótidos.
 
Análisis en serie de la expresión génica
Este método determina la expresión del total de transcri​tos de una muestra celular, es
decir, analiza su transcrip​toma. Se extrae el mRNA total de una muestra y se sintetiza el
cDNA. A partir de la región 3’ del cDNA se extraen secuencias cortas que funcionan a
manera de marcadores o etiquetas (tags) y que cuentan con la infor​mación suficiente
para identificar un transcrito. Se obtie​nen más marcadores y se unen o concatenan entre
sí, se clonan y se secuencian (alrededor de 1 000 marca​dores por gel de secuenciación).
A continuación, se iden​tifican y cuantifican los transcritos que se expresan en la muestra
estudiada. La abundancia de un fragmento en la secuencia refleja la abundancia del
mRNA en el tejido analizado.
Aunque este método es laborioso y por tanto aplica​ble a pocas muestras, permite
realizar un análisis a pro​fundidad. De hecho, una de sus mayores ventajas es que detecta
y cuantifica los transcritos, aunque éstos aún sean desconocidos o no se hayan asociado
con la enfermedad. A través del análisis serial de la expresión génica se de​tectó que la
PRL-3 tirosina fosfatasa está involucrada con el cáncer de colon metastático. Esta
observación había pasado inadvertida, debido a que este gen no estaba incluido en los
microarreglos para análisis de expresión disponibles de forma comercial.
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Microarreglos
Los microarreglos (microarrays) para análisis de expre​sión, incluyen miles de
oligonucleótidos de DNA o cDNA que se colocan en puntos a lo largo de una lámi​na de
cristal; también se pueden obtener a través de la síntesis de oligonucleótidos in situ. A
estos últimos se les conoce como chips génicos. Este método permite el aná​lisis de
expresión de miles de genes de forma simultánea y se basa en la hibridación del cDNA,
sintetizado a partir del mRNA obtenido de una muestra problema, con los
oligonucleótidos del microarreglo. Para detectar los nive​les de expresión de una muestra
existen dos posibilida​des: a) en los microarreglos con puntos el cDNA se marca con un
fluorocromo, b) en los chips, el cDNA se convierte en cRNA, se marca con biotina y se
detecta con avidina conjugada con un fluorocromo. La intensi​dad de hibridación y
fluorescencia es proporcional a la cantidad de cDNA o cRNA presente, que a su vez
refle​ja la abundancia del mRNA de la muestra analizada.
Si se desea comparar la expresión génica diferencial entre dos muestras, por ejemplo,
células cancerosas y su contraparte normal, se utilizan dos fluorocromos diferen​tes. Se
cohibridan el cDNA de la muestra problema (en color rojo) y el de la muestra de
referencia (en color verde). Se evalúa la proporción que existe entre la intensidad de
ambos fluorocromos; si exis​te expresión similar en ambas muestras para un determi​nado
gen ésta se detectará en color amarillo; ante la pre​sencia de mayor expresión en la
muestra problema la fluorescencia será color rojo; en contraste, si se presenta
decremento en la expresión de un gen, la fluorescencia será color verde. De esta manera
se puede obtener una medida relativa de la expresión de las muestras. Este método ha
tenido una gran diversidad de aplicaciones que se comentarán más adelante a partir de
algunos ejem​plos específicos.
Otra aplicación del método de microarreglos de DNA es la genotipificación, en donde
se analizan ma​trices de SNP para identificar variaciones en individuos o en poblaciones.
Estos polimorfismos pueden estar asocia​dos al desarrollo de enfermedades o a la
respuesta a me​dicamentos y el análisis por microarreglos constituye una estrategia de
rastreo rápido de estos cambios. Esta varian​te del método también es útil para identificar
mutacio​nes, pérdida de heterocigosidad, amplificaciones génicas y deleciones de regiones
de DNA en el genoma de indivi​duos afectados.
 
Análisis de metilación del promotor de un gen
Las modificaciones epigenéticas de tipo metilación que presenta un alelo en las regiones
ricas en dinucleótidos CpG, se pueden distinguir por alteraciones en su secuen​cia de
DNA después de que dicha molécula ha sido tra​tada con bisulfito. El bisulfito convierte
sólo las citosinas no metiladas en uracilos. A continuación, se lleva a cabo una reacción
de PCR utilizando cebadores específicos para las secuencias correspondientes, tanto en
el caso de que éstas estuvieran metiladas, como no meti​ladas. Los productos se separan
por electroforesis y se discrimina la presencia o ausencia de metilación por di​ferencias en
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el corrimiento electroforético. Los resulta​dos se validan por secuenciación de los
productos. Métodos recientes, empleando síntesis de DNA que liberan fluorocromos en
el tercer fosfato han permitido la secuencia directa de varias formas de modoficación
epigenética sin necesidad de modificaciones previas en las bases en cuestión, lo cual
permite una amplia definición del estado de modificación epigenético del genoma total.
 
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Aplicaciones del estudio del genoma humano en
medicina
Las enfermedades genéticas constituyen un espectro que comprende desde las que son
mendelianas y que se consideran “simples”, por tener una alta probabilidad de expresión,
hasta las “complejas”, que son multifactoriales y en las que cada gen que participa
desempeña un papel con capacidad reducida. La genética humana estudia genes aislados,
enfermedades monogénicas; en contraste, la medicina genómica estudia al genoma
entero, profun​dizando en el aspecto funcional, por lo que abunda en las interacciones
químicas y en los procesos celulares que controlan la expresión de los genes.
La medicina genómica identifica y analiza los genes susceptibles a desarrollar
enfermedades comunes. Las probabilidades de presentar o no una enfermedad, se basan
en las diferencias que existen en las secuencias gé​nicas entre los individuos y en la
presencia de factores ambientales que influyen para que dichos genes se mani​fiesten o
no. El conocimiento de los genes asociados con una enfermedad confiere la posibilidad
de desarrollar me​dicina preventiva, nuevos métodos de diagnóstico y de evaluación de la
enfermedad a lo largo de sus diversas eta​pas, así como nuevos agentes y estrategias
terapéuticas más efectivas y menos nocivas para el paciente. A conti​nuación, se
comentan algunos ejemplos de las aplicacio​nes del análisis del genoma en diversas
enfermedades.
 
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Farmacogenómica
Hace mucho tiempo losmédicos intuyeron diferencias entre los individuos en la
respuesta al tratamiento con diversos fármacos. Por ejemplo, en la segunda Guerra
Mundial se utilizó primaquina como agente profiláctico contra la malaria, y se observó
que los soldados afroame​ricanos desarrollaron anemia hemolítica por efecto del
tratamiento. A continuación, se determinó que la razón por la cual desarrollaron la
enfermedad se debió a que existe variabilidad entre razas en la actividad de la glucosa-6-
fosfato deshidrogenasa, que participa en el metabo​lismo del fármaco. Las diferencias del
metabolismo de fármacos que existen entre individuos y razas son estudia​das por la
farmacogenética. Hoy en día, la toxicidad, la sensibilidad y la resistencia a fármacos son
fenómenos reconocidos; la disciplina que estudia sus causas genéticas a través del análisis
de los sistemas de absorción, trans​porte, distribución, metabolismo y excreción es la
farmacogenómica. Con base en esto, la farmacogenómica permite asesorar en la
selección del fármaco y en la dosis adecuada para cada paciente, partiendo del
conocimien​to de las variantes alélicas presentes en cada individuo, asociadas con los
diversos efectos biológicos del fármaco, como se verá en los siguientes ejemplos.
 
Receptores de fármacos
Existen polimorfismos asociados con genes que codifican receptores; por ejemplo, el
caso del receptor de opioides mu en la posición 118. La variante proteínica que se
obtiene es tres veces más potente en su interac​ción con la β-endorfina que con respecto
al alelo silves​tre. Esta variante se presenta en pacientes con mayor susceptibilidad y
respuesta a este fármaco, así como en individuos con predisposición a presentar
adicciones a drogas.
 
Transportadores de fármacos
Las proteínas transportadoras se encuentran involucradas en la absorción, distribución y
excreción de diversas to​xinas y medicamentos. Un ejemplo es la proteína de resistencia a
múltiples fármacos que está codificada por el gen MDR1, que se encarga del transporte
de diversas sustancias a través de la membrana, entre las que se encuentran los fármacos
utilizados en el tratamiento del cáncer. Se han identifica​do algunos polimorfismos
asociados con la dis​minución en su expresión que modifican la sensibilidad a diversos
agentes quimioterapéuticos.
 
Enzimas que participan en el metabolismo de fármacos
El citocromo P450 es un complejo constituido por un grupo de enzimas que participan en
el metabolismo de fármacos y de la mayoría de los medicamentos usados en medicina
que se distribuye en diversos tejidos, aunque predomina en el hepático y es inducibles
por factores ambientales. Dentro del complejo, la actividad de las enzimas CYP 1A2,
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2C9, 2C19, 2D6, 2E1 y 3A4 está determinada por el grado de expresión de sus
respectivos genes. Un ejemplo es el po​limorfismo del gen CYP2D6 en el metabolismo de
la codeína para transformarla en morfina. Alrededor de 10% de los pacientes que utilizan
la codeína como terapia analgésica presentan polimorfis​mos del gen que impiden el
funcionamiento del CYP2D6 por lo que los niveles esperados de morfina se encuentran
en bajas cantidades o no se detectan, por lo que estos pacientes no muestran el efecto
analgésico esperado. En contraste, hay polimorfismos en CYP2D6 que confie​ren un
metabolismo rápido de la codeína, produciendo niveles anormales altos de morfina con
los consecuentes efectos secundarios que produce este analgésico.
Cuando se presentan mutaciones homocigotas en el CYP2C19, los pacientes muestran
alta sensibilidad a los sustratos de esta enzima, como son el diazepam, el ome​prazol y el
propanolol, entre otros, por lo que se requiere identi​ficar el polimorfismo de estos
pacientes con la finalidad de administrar la dosis adecuada, alcanzar los niveles
terapéuticos en sangre y evitar la toxicidad.
La enzima CYP2A6 participa en la inactivación de la nicotina a cotinina. En la
población fumadora se presen​tan con baja incidencia dos alelos variantes de dicho gen
que son inactivos, CYP2A6*2 y CYP2A6*3. Los consu​midores de tabaco que tienen
metabolismo deficiente, y aun los que son heterocigotos para las formas inactivas del
gen, necesitan disminuir el consumo de cigarros. Se ha tratado de reproducir el efecto del
gen inactivo utili​zando tranilcipromina y metoxalen que bloquean a la CYP2A6; lo que ha
disminuido el consumo de cigarros.
Otra enzima importante es la tiopurin-S-metil​transferasa que metaboliza agentes como
la mercap​topurina y la azatiopurina, que son utilizados como in​munosupresores y en el
tratamiento de neoplasias. Su función consiste en inactivar dichos agentes de preferencia
en tejido hematopoyético. Cuando hay deficien​cia de esta enzima se acumulan en exceso
nucleótidos de tioguanina activos que causan toxicidad en las células sanguíneas.
Por otro lado, el empleo de los SNPs como marcadores ha permitido abordar diversos
problemas en el diagnóstico de las enfermedades, como se muestra a continuación:
 
a) La clasificación y el diagnósti​co de las leucemias requiere de una labor intensa de
laboratorios con diferen​tes especialidades, como es la caracterización del
inmunofenotipo, el análisis citogenético y los estudios moleculares. Los ensayos con
microarre​glos han detectado perfiles de expresión que distinguen los subtipos
celulares B o T de los linfoblastos leucémicos, como un patrón asociado con las
principales alteraciones citogenéticas y moleculares con valor en el pronóstico de
estos pacientes. Como resultado, el estudio de microa​rreglos ha permitido estratificar
a los pacientes en seis grupos basados sólo en el perfil de expresión de sus blastos
leucémicos: pacientes con leucemia de células T, con hiperdiploidía mayor a los 50
cromosomas, con alguna de las fu​siones génicas características de esta enfermedad
que son la E2A-PBX1, BCR-ABL, TEL-AML1 o con alteraciones del gen MLL,
permitiendo establecer tratamientos adecuados.
b) La ubicación de cada paciente en un grupo con un pronóstico definido, se asocia con
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la respuesta al tratamiento. En diferentes estudios se ha logrado detectar la asociación
de diversos genes, evitando el ries​go de presentar eventos adversos como recaídas o
resistencia al tratamiento con quimioterapia.
c) El desarrollo de neoplasias secundarias como se​cuela del tratamiento antileucémico.
Los análisis de microarreglos han sugerido la posibilidad de detectar, incluso desde el
momento del diagnósti​co, a aquellos pacientes con predisposición a pre​sentar un
segundo cáncer a mediano o largo plazo; aunque este hallazgo puede ser importan​te,
se requiere llevar a cabo estudios prospectivos para confirmarlo.
d) La identificación de nuevas moléculas asociadas con la enfermedad sirven como
marcadores para seguir la evolución de la misma, o bien, pueden funcionar como
blancos terapéuticos en el diseño de agentes específicos de tratamiento antileucé​mico.
En un estudio realizado en niños con leuce​mia linfoblástica aguda de células T, se
analizaron los perfiles de expresión de pacientes con altera​ciones en genes conocidos
que se sobre-expresan en esta enfermedad (HOX11, TAL1, LYL1, LMO1 LMO2)
como efecto de la presen​cia de alteraciones citogenéticas y moleculares. El análisis de
microarreglos determinó la presencia de un nuevo perfil de expresión específico, que
ayudó a identificar al gen HOX11L2 que no se había relacionado antes con este tipo
de leucemia. Este gen también incrementa su expre​sión y hoy en día se considera un
marcador de la enfermedad útil en el seguimiento con valor en el pronóstico. Con el
mismo método, se de​tectó que la expresión del gen de la CASP8AP2 (proteína 2
asociada a la caspasa 8), que codifica un mediador clave de apoptosis, se asocia con
la presencia de enfermedad residual en niños con leucemia linfoblástica aguda. Este
término se re​fiere a la persistencia de un número pequeño de células aún después de
recibir tratamiento, por lo que el hecho de presentar enfermedad resi​dual implica
riesgode presentar recaída y tiene un impacto significativo en el pronóstico de la
enfermedad.
e) En cuanto a la detección de nuevos blancos tera​péuticos, se ha determinado que
dentro del grupo de los pacientes con leucemia que muestran alte​raciones en el gen
MLL, existe un subgrupo que muestra incremento en la expresión del gen FLT3. Al
analizar las causas de esta alteración, se deter​minó que FLT3 presenta mutaciones
activadoras y se consideró que puede utilizarse como blanco específico para
desarrollar un nuevo tratamiento. Para ensayar esta posibilidad, se estudia​ron ratones
con leucemia causada por inoculación con una línea celular humana con el gen MLL
al​terado. Se diseñó una molécula inhibidora de FLT3 llamada PKC412, la cual
mostró una disminución significativa de la enfermedad en los ratones tratados con
este nuevo agente. La PKC412, puede considerarse como una posibilidad de
tratamiento específico para los pacientes con alteraciones en MLL y sobreexpresión
de FLT3. En la leucemia promielocítica aguda también se han buscado nuevas
moléculas para el diseño de tratamientos más específicos; los blastos leucémicos de
estos pacientes presentan la fusión de los genes PML​RARA (que corresponden al gen
de la leucemia promielocítica y al receptor de ácido retinoico α, respectivamente) y,
en consecuencia, codifican una proteína quimérica con nuevas propiedades respecto
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a las moléculas originales. Estos pacien​tes son tratados con ácido holo-trans-retinoico
(ATRA) para inducir diferenciación celular. Los estudios de microarreglos mostraron
que el gen UBE1L, que codifica la enzima activadora de ubiquitina semejante a E1,
se induce por ATRA en una línea celular de una paciente con el tipo de leucemia en
cuestión. Estudios posteriores de​mostraron que ATRA activa de forma directa al pro​-
motor de UBE1L y su sobreexpresión dispara la degradación de la PML-RARA, por
lo tanto induce con gran especificidad la apoptosis de las células leucémicas
portadoras de la fusión génica. UBE1L se ha propuesto como un blanco
farmacológico capaz de abatir el efecto oncogénico de la proteí​na quimérica.
 
El análisis del epigenoma también se ha aplicado al estu​dio de las leucemias. En estas
enfermedades es frecuente que los estudios se refieran a la activación de protooncogenes,
pero ha sido poco común que se describa la pér​dida, mutación o silenciamiento de genes
supresores de tumor. Sin embargo, en investigaciones recientes que analizan el
silenciamiento de genes por metilación de sus promotores, se ha revelado que este
mecanismo ocurre con frecuencia en la leucemia linfoblástica aguda de cé​lulas T y que
también afecta a los genes supresores de tumor. En un grupo de pacientes con esta
enfermedad se estudiaron 24 genes, y se determinó que están metilados en un alto
porcentaje y que, en consecuencia, no se ex​presan. Los genes WIF-1 y sFRP5,
supresores de la vía de señalización WNT/β-catenina que se encarga de promo​ver la
proliferación celular, son los que se encuentran si​lenciados con mayor frecuencia, en 53 y
40% de los casos de manera respectiva. La presencia de un fenotipo con mayor número
de genes metilados, y por lo tanto silen​ciados, se asoció con la evolución de la
enfermedad. Se determinó que existe una correlación positiva entre el incremento del
número de genes metilados y la presen​cia de recaídas y muertes causadas por la
leucemia.
 
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Perspectivas de la medicina genómica
Los avances alcanzados en el campo de la genética y la genómica han abierto la
necesidad de que los médicos incorporen a la práctica clínica estos conocimientos. La
medicina genómica y sus avances han provisto de nuevas perspectivas con respecto a la
medicina clásica. La gené​tica, a diferencia de otras áreas, involucra familias y no sólo
individuos; los individuos, que con frecuencia se en​cuentran sanos, hoy en día muestran
gran preocupa​ción ante la posibilidad de desarrollar o transmitir una enfermedad a sus
descendientes.
La mayoría de las enfermedades se diagnostican hasta después de haber presentado los
síntomas y sólo hasta ese momento es cuando el paciente decide consul​tar a un médico.
Para algunas enfermedades, llegar a este punto permitirá que el tratamiento ayude a
disminuir al​gunos síntomas y detener su progreso, pero no resultará en su curación. Las
nuevas herramientas de la genómica: a) ayudarán a profundizar en el conocimiento de la
his​toria natural de las enfermedades; b) permitirán identifi​car a los individuos con riesgo
de presentarlas; c) podrán modificar los hábitos de los individuos con predisposi​ción, aún
en fase presintomática, antes de que inicie el desarrollo de la enfermedad (dejar de
fumar, cambiar su dieta, hacer ejercicio), o bien para ini​ciar un tratamiento
presintomático (como la administra​ción de estatinas en individuos que pueden presentar
enfermedades cardiovasculares); d) se detectarán marca​dores asociados con el desarrollo
de una enfermedad (en colonoscopias de individuos con riesgo genético de desarrollar
cáncer colorrectal) y, e) permiti​rán conocer nuevas moléculas y vías que ayuden a llevar
a cabo el diagnóstico, la evaluación de la enfermedad y el diseño de tratamientos
específicos para obtener mejores resultados con menos secuelas adversas para el
paciente.
 
Terapia génica
Este nuevo enfoque terapéutico consiste en la inserción de genes en células o tejidos de
un animal, para tratar al​guna enfermedad, ya sea adquirida o hereditaria, en la que se
reemplaza un gen mutante por uno funcional.
Con este procedimiento, una célula que carece de un gen o que posee una copia
defectuosa puede repararse para adquirir de nuevo su función normal. El pro​cedimiento
implica manipular células enfermas y repararlas con la adición del gen faltante, o la
sustitución o inactivación del gen defectuoso. En esta terapia, las cé​lulas defectuosas son
extraídas del cuerpo y devueltas a él después de repararse, o por medio de un agente
terapéutico se induce la reparación de las células in vivo. Las células que se van a
modificar podrían ser las de la línea germinal o las células somáticas.
En el caso de las células de la línea germinal, se mo​di​ficaría un gameto, un cigoto o un
embrión temprano, por lo que la modificación sería transmitida de modo permanente a
las generaciones sucesivas, de modo que esta estrategia ha sido cuestionada desde el
punto de vista ético.
Las células somáticas en cambio pueden modifi​carse en varias formas: a)
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reemplazando un gen alterado por un gen sano de forma directa en el genoma; b)
administrando una copia funcional de un gen que se encuentra defectuoso en la célula; c)
inhibiendo la expresión del gen causante de alguna enfermedad para controlar o de​tener
algunos padecimientos, en especial cancerosos o autoinmunes.
 
Inserción de genes
Las primeras dos opciones mencionadas para la modifi​cación genética de las células
somáticas se logran por retrovirus, mediante un vector que facilite la entrada de material
ge​nético en una célula enferma. Puede realizarse por medio de un virus modificado que
contiene el gen que se desea insertar, que es capaz de introducirlo a la célula y
expresarlo, ya sea integrándolo al genoma, si se emplea un retrovirus, o permanecer
como un episoma y expre​sarse sin integrarse, si se emplea un adenovirus (figura 33–5).
 
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Figura 33–5. Inserción de genes con vectores virales.
 
Aunque los retrovirus pueden resultar muy eficien​tes, un inconveniente es el hecho de
que su integración ocurre en un sitio que no es predecible; así, pueden oca​sionar
mutaciones que induzcan el silenciamiento de genes propios de la célula o una
transformación maligna y convertirla en una célula cancerosa.
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Los adenovirus, aunque no presentan estos inconve​nientes, poseen una gran
inmunogenicidad, la cual gene​ra respuestas inmunes indeseables. Además, al no
integrarse en el genoma, la expresión delgen insertado es de corta duración por lo que
debe repetirse el tratamien​to para mantener el efecto deseado. Otros virus que aún se
encuentran en fases iniciales de experimentación, in​cluyen a los herpesvirus, lentivirus
(como el VIH) y virus adenoasociados o VAA.
Otro vector para la inserción de genes terapéuticos son los liposomas, vesículas
sintéticas constituidas por una bicapa de fosfolípidos, en donde se empaca el DNA que se
va a insertar, que tiene la capacidad de fusionarse de manera directa con la membrana
plasmática y depositar en su interior la información genética. La eficiencia de estos
vectores sigue siendo baja y además el DNA introducido no se integra en el genoma de la
célula, por lo que la ex​presión génica es temporal (figura 33–6).
 
 
Figura 33–6. Transferencia de genes por medio de vectores no virales.
 
Un método alternativo conocido como biobalística, emplea pequeñas esferas de metal
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recubiertas con el DNA de interés que, por medio de una pistola neumática especial,
permite la entrada del material genético. Aunque se ha empleado con éxito, en especial en
la transformación de células vegetales, el DNA introducido no se puede integrar al
genoma del huésped y es inactivado o hidrolizado con rapidez.
La endocitosis mediada por receptores es otra al​ternativa para la transferencia de
genes, que acopla al DNA a una molécula que actúa como ligando natural. Esta molécula
conjugada se interioriza porque es re​conocida por un receptor de membrana que induce
la endocitosis y la entrada a la célula. Aunque el método tiene una eficiencia de
transferencia relativa alta, la vesícula endocitada por lo general se conduce a un lisosoma
para su degradación, por lo que una vez den​tro de la célula es probable que el DNA se
inactive. Para evitar esto, se está trabajando en diseñar un meca​nismo de escape que
permita llevar al DNA hacia el núcleo, aunque tampoco en este caso se logra​ría la
integración al genoma de la célula.
 
Inhibición de la expresión génica
Esta estrategia se emplea cuando algún gen de la célula actúa de manera perjudicial y la
posible solución es su eliminación o inactivación. Esto puede ocurrir en enfer​medades de
herencia mendeliana simple, oncogenes ac​tivados en células cancerosas o en algunas
enfermedades autoinmunitarias. La terapia génica, en estos casos, pretende destruir de
forma directa al gen afectado o detener su expresión, durante o después de la
transcripción, o inhi​bir la síntesis de la proteína codificada por el gen afecta​do. En
cualquiera de los casos, se requiere que el agente terapéutico penetre a la célula para
ejercer su efecto, lo que en ocasiones puede resultar complicado o inducir su inactivación
(figura 33–7).
 
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Figura 33–7. Terapia génica por inhibición de la expresión de los genes.
 
Una estrategia común empleada para lograr la inhibición de la traducción del mRNA en
proteína, es el empleo de oligonucleótidos antisentido, que son peque​ñas cadenas de
ácido nucleico con una secuencia com​plementaria a una parte del mRNA. La formación
de una doble cadena de ácido nucleico impide el proceso de traducción y favorece la
degradación del mRNA.
Desde el descubrimiento de que ciertas cadenas de RNA poseen una actividad catalítica
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(ribozimas), se em​pezó a buscar una posible aplicación con fines terapéuti​cos. Las
ribozimas pueden degradar de manera selectiva a algunos mRNA, cortándolos en
secuencias es​pecíficas. Las ribozimas que se pretende utilizar para estos fines son las
conocidas como de cabe​za de martillo, que tiene la capacidad natural de hacer cortes
sobre cadenas de RNA, y que se modifican intro​duciéndoles secuencias que sean
complementarias al mRNA que se quiere destruir.
La técnica que hoy en día está recibiendo mayor atención para el desarrollo de una
terapia génica eficaz, aprovecha un fenómeno natural que era desconocido hasta hace
poco tiempo: el silenciamiento de genes por RNA pequeños de interferencia (RNAi). Se
trata de pe​queñas cadenas de RNA (21 a 23 nucleótidos) que, en condiciones normales,
se producen a partir de RNA de doble cadena un poco mayores. Estas moléculas son, en
la actualidad, un método muy eficiente para inducir fe​notipos con pérdida de función en
estudios de laborato​rio con diferentes organismos.
 
Ejemplos de terapia génica
El primer ensayo de terapia génica en seres humanos se rea​lizó en septiembre de 1990
con una niña de cuatro años que padecía una rara enfermedad genética,
inmunodeficiencia grave combinada, por la que carecía de un sistema inmu​nitario
funcional. Los niños con este padecimiento rara vez sobreviven a la niñez, ya que son
muy suscepti​bles de desarrollar infecciones graves y están condenados a vivir encerrados
en un ambiente estéril. En este caso par​ticular, se extrajeron leucocitos de la sangre
circulante a los que se les injertó una copia sana del gen defectuoso y se regresaron a la
circulación. La paciente mejoró de forma notable y su sistema inmunitario se fortaleció.
Sin embra​go, el procedimiento no constituyó una cura, ya que las células modificadas no
sobrevivieron más que unos cuan​tos meses y el proceso tuvo que repetirse de nuevo.
Algunas enfermedades para las que ya se están desarro​llando terapias similares incluyen
la hemofilia, distrofia muscular, talasemia y fibrosis quística, entre otras. En dos casos
particulares se aplicó esta terapia para curar una enfermedad retiniana hereditaria y un
melanoma metastá​sico con cierto grado de éxito.
 
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Diversidad genética e historia de las poblaciones
humanas
Casi desde el inicio del Proyecto del Genoma Humano fue posible identificar variaciones
en la secuencia del ge​noma humano, proveniente de distintos individuos.
En el decenio de 1990-99, se reconoció que estas va​riaciones corresponden a variantes
de tipo SNP. Estas variaciones se presentan, en promedio, cada 400 nucleótidos, y
pueden existir alrededor de 10 millo​nes de ellos en el DNA de una persona. La mayor
parte de los SNP estudiados hasta hoy alternan entre dos nu​cleótidos posibles, es decir
son bialélicos. De este modo, aunque todos los seres humanos comparten 99.9% de la
información en los genomas, la diferencia de 0.1% producida por estos polimorfismos es
la responsa​ble de la individualidad de cada persona.
Para estudiar las particularidades genómicas de las diferentes poblaciones humanas, se
creó el Proyecto Internacional de HapMap o mapa de haplotipos, que se encarga de
catalogar los bloques de haplotipos en el ge​noma humano y cuya información será por
completo de dominio público. Este proyecto comenzó en octubre de 2002 y la primera
fase terminó en octubre de 2005, ha​biendo analizado cerca de un millón de SNP en tres
po​blaciones: africana, caucásica y asiática. Se produjo un catálogo de bloques genómicos
y se identificaron las va​riaciones exclusivas de cada grupo estudiado.
El proyecto también tiene como objetivo describir la ubicación de las variaciones
genéticas en el genoma e identificar su distribución intrapoblacional e interpoblacional.
Aunque no establece una conexión entre las variaciones particulares y las enfermedades,
puede proporcionar in​for​mación que permita identificar los factores heredita​rios que
modifican el riesgo de contraer ciertas enfermedades comunes; esto permitirá, de manera
indi​recta, el desarrollo de nuevas técnicas de diagnóstico y tratamiento, además de
nuevos métodos de prevención.
Éste y otros estudios semejantes demuestran, de ma​nera sólida, que la mayor parte de
variación genética en los humanos proviene de diferencias dentro de las po​blaciones más
que entre ellas, por lo que el concepto de raza, como una categoría, no es racional y no
puede definirse desde la perspectiva biológica.
El estudio de las variaciones del DNA también ha pro​porcionado un método
alternativo, para reconstruir la his​toria de las poblaciones humanas. Para esto se han
empleado distintos tipos de marcadoresgenéticos, aunque los más utilizados son el DNA
mitocondrial y algunas se​cuencias particulares del cromosoma Y. Debido a que estos
marcadores no son susceptibles de recombinación genéti​ca, es posible seguir la
genealogía de una población a través de la línea materna, empleando el DNA
mitocondrial, o de la línea paterna, con los marcadores del cromosoma Y.
Estos estudios han demostrado el origen reciente de los seres humanos modernos en
poblaciones africanas y han propuesto un modelo que sugiere que la especie hu​mana
(Homo sapiens) surgió a partir de una pequeña po​blación africana hace unos 100 a 150
mil años, que a continuación emigró para colonizar todo el mundo. El estudio de las
secuencias de DNA mitocondrial de los seres humanos modernos permite seguir el linaje
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hasta un sólo individuo, la “Eva mitocondrial”, que se supone existió hace unas 5 000 a 7
000 generaciones en el este de África (figura 33-8).
 
 
Figura 33–8. Diseminación del Homo sapiens fuera de África. Las fechas (en miles de años antes del presente)
indican el arribo a esas zonas.
 
Además de estos estudios de variación en poblacio​nes de seres humanos modernos, se
ha podido recuperar DNA antiguo de muestras de hasta 50 000 años de edad. Esta
muestra que correspondía a una de Neanderthal mostró una secuencia de DNA
mitocondrial que es diferente de la de los humanos modernos. Esto sugiere que los linajes
de ambos homíni​dos divergieron hace alrededor de 500 000 años y que los hombres de
Neanderthal se extinguieron sin contri​buir al acervo genético de los seres humanos
modernos.
 
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Estudios del genoma humano en México
Más que hablar del genoma del mexicano, se deben men​cionar los distintos haplotipos
que se encuentran en México, ya que está formado por diversos orígenes étnicos. Entre
los más representativos se encuentran dos: los grupos indígenas que se han conservado
con poca mezcla genética y la mayoría de los mexicanos producto del mestizaje entre
españoles e indígenas, que represen​tan a los grupos mestizos latinoamericanos. En este
últi​mo, se puede encontrar mayor diversidad genética debido a la mezcla con individuos
de otras regiones como los eu​ropeos, africanos y asiáticos. Por esto, la mayor parte de
los estudios sobre la genética de la población mexicana se realiza en grupos étnicos
indígenas y cuando son estudios más generales se consideran sólo individuos nacidos en
México al menos en segunda generación (padres y abue​los) nacida en este país. De este
modo, se han hecho es​tudios para caracterizar el genotipo de los mexicanos.
Al igual que otros conceptos asociados con la gené​tica, los estudios para conocer y
analizar las característi​cas genéticas del mexicano, se iniciaron años antes de la aparición
de las técnicas de la biología molecular.
Por la necesidad de tener un catálogo de haplotipos de la población latinoamericana y
en especial de la me​xicana, el Instituto Nacional de Medicina Genómica de México inició
un estudio con el objetivo de generar esta información y apoyar la investigación médica,
al conocer las variaciones genómicas asociadas con enfermedades comunes y la
respuesta a fármacos en la población mexi​cana, además de contribuir al conocimiento
histórico y antropológico de los mexicanos. Este proyecto se refiere de manera específica
a la estructura genómica de mestizos mexicanos de diversas regiones donde se analizó la
muestra. La selección de los estados de la República se basó en su ubicación geográfica,
se escogieron: Yucatán, Zacatecas, Sonora, Veracruz y Guerrero. El estudio se hizo en
alrededor de 140 individuos sin parentesco entre ellos, mayores de 18 años (50% varones
y 50% mujeres) originarios del estado correspondiente al igual que sus padres y abuelos,
no inmigrantes recientes de otros países, que participaron de forma voluntaria.
El análisis aún no se completa y está basado en po​limorfismos con el método de
microarreglos de alta densidad. Este sistema utiliza la detección de 500 000 SNP. La
estrategia se basa en reducir la comple​jidad del DNA genómico hasta 10 veces, lo que se
logra al digerir 250 ng del genoma de cada muestra con enzi​mas de restricción. Después
se ligan con sitios de reco​nocimiento para iniciadores por medio de una reacción en
cadena de la polimerasa (PCR). A continuación, se amplifican las muestras, lo cual da
preferencia a frag​mentos de DNA de 250 a 2 000 nucleótidos que se marcan con
fluorescencia y se hibridan sobre los microarreglos. La intensidad de la señal fluorescente
se anali​za para determinar el genotipo de cada muestra para ese polimorfismo particular.
La información generada es compleja por lo que se almacena en una base de datos
para procesarse en una supercomputadora. Los resultados mostrarán los patrones de
variación génica en el genoma de los mestizos mexicanos, a través de las regiones
variables en la frecuencia de haplotipos entre poblaciones y grado de asociaciones entre
SNP en los diferentes cromosomas.
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Para cumplir con las restricciones éticas de confiden​cialidad, las muestras de sangre
fueron anónimas y codifi​cadas para no identificarse, sólo se asoció con su gé​nero, edad y
origen geográfico. Además, se colectaron más muestras de las incluidas en el análisis,
para que los dona​dores no supieran si fueron incluidos en el estudio. De esta manera, se
protegió la privacidad de los participantes.
La contribución del proyecto al desarrollo de la me​dicina genómica del país
proporcionará la generación del mapa de bloques de haplotipos del genoma de los mexi​-
canos; además, creará una herramienta para usarse en otros proyectos de investigación
científica sobre las variaciones genéticas que puedan aumentar el riesgo de padecer
enfermedades comunes, y la respuesta de los in​dividuos al uso de algunos fármacos.
Previo a este estudio, un grupo de investigadores me​xicanos, determinó las variaciones
en el DNA mitocon​drial (mtDNA) en mestizos del estado de Veracruz para conocer la
tendencia genética de sus ancestros. Se estudiaron cuatro haplogrupos (A, B, C y D) del
mtDNA que caracterizan a las poblaciones amerindias, cuyos linajes tienen sus raíces en
Asia. En México la población mestiza tiene tres raíces; amerindia, europea y africana. A
partir de sangre periférica se extra​jo el DNA total de 72 individuos no emparentados. Se
amplificaron las regiones de interés del mtDNA, me​diante PCR, empleando
oligonucleótidos específicos y digestión con enzimas de restricción. Los productos se
resolvieron en geles de poliacrilamida para su análisis. Se encontraron tres de los cuatro
haplogrupos que caracterizan a la población amerindia: haplogrupos A 70%, C 15.2% y
D 12.5%, con un total de 98.6%. El restante correspondió al haplotipo L con una
frecuencia de 1.4%, que es caracte​rístico de la población africana. Este estudio demostró
que en la costa del Golfo de México, en concreto en el estado de Veracruz, la población
mestiza presenta un componente materno amerindio con muy baja frecuen​cia de africano
y ausencia de componente materno euro​peo. La interpretación de estos resultados fue
que la migración de los esclavos no fue homogénea, por lo que se concluye que la
mayoría del componente africano se dio en especial por línea paterna. Estudios previos
con marcadores genéticos en el DNA nuclear mostraron que el componente africano en
México varía en cada re​gión geográfica, ya que un estudio realizado en mestizos del
estado de Chihuahua se encontró 4.5% de la muestra estudia​da con un componente
materno africano.
Uno de los primeros trabajos que se hicieron en México para determinar las
características de la pobla​ción, se refiere a la deficiencia de la enzima lactasa. Se
demostró que 70% de la población mexicana mayor de seis años tiene deficiencia de la
enzima del intestino que se ocupa de metabolizar la lactasa de la leche. Esa enzi​ma está
presente en todos los recién nacidos que reciben la leche materna, pero poco a poco, a
partir de losdos años, empieza a disminuir su actividad hasta que la ma​yoría de los
individuos sólo conserva 10% de la actividad inicial.
La deficiencia de lactasa ocasiona síntomas gastroin​testinales indeseables como dolor
abdominal, diarrea, flatulencia y sensación de inflamación del estómago, pero una de las
preguntas que se plantearon fue: ¿qué porcentaje se debe al mal metabolismo de la
lactosa y qué porcentaje a otros trastornos como la parasitosis?
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Uno de los aspectos de investigación consistió en saber si era frecuente o no la
deficiencia de lactasa en la pobla​ción adulta de México, definida para ese propósito como
aquella mayor de seis años. Se concluyó que 70% de los mexicanos tiene esa deficiencia
debido a factores heredita​rios de tipo recesivo, es decir, que ambos padres proporcio​nan
el tipo de gen que hace que la enzima no funcione, y en consecuencia que no se debía a
causas ambientales.
El 15% de la población tiene síntomas desagradables debido a la deficiencia de lactasa,
pero no son graves y se controlan con facilidad. Conocer esa cifra puede incidir en los
programas de reforzamiento nutricional que a veces se basan en el consumo de leche, ya
que aunque es bajo el porcentaje encontrado, podría haber sectores de la po​blación que
no la asimilen de manera adecuada. La solución es sencilla: reducir la ración a la mitad o
tomar leche sin lactosa.
El estudio consideró a tres sectores de población me​xicana: grupos indígenas,
distribuidos por todo el país; grupos representativos de las costas occidental y oriental, y
habitantes de grandes urbes. De ahí se obtuvie​ron muestras de sangre para conocer las
similitudes y di​ferencias entre las poblaciones. Con los resultados obtenidos se puso de
manifiesto lo que se sabía a partir de otros estudios: no hay poblaciones indígenas puras
en el país, todas tienen cierta mezcla con la raza caucásica, en especial la española, o con
la africana, sobre todo en las costas. En las grandes ciudades hay alrededor de 50% de
ancestros indígenas, alrededor de 40% de caucásicos y 10% de población africana. No
hay ningún juicio de calidad en el estudio, sólo se presenta cómo se formó la población
mexicana y revela lo que ahora somos, un mosaico etnográfico.
 
Preguntas de reforzamiento
1 ¿Con qué compuesto se logra detener la síntesis de DNA para secuencias con el método de Sanger?
 
a) Nucleótidos carentes de un hidroxilo en 3’
b) Polimerasa II
c) ATP
d) Nucleótidos tetrafosfatados
e) NADPH
2 ¿De que antigüedad son las muestras de DNA del hombre de Neardenthal empleadas para secuencias el genoma mitocondrial?
 
a) 50 000 años.
b) 500 000 años.
c) 11 000 años.
d) 5 000 años.
e) 1 000 000 años.
3 ¿Qué tan similar es el genoma entre los humanos actuales?
 
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a) 99.9%
b) 95%
c) 90%
d) 50%
e) 100%
4 Es un problema por resolver que impide emplear los retrovirus en la terapia génica:
 
a) Se insertan aleatoriamente y pueden inactivar genes.
b) Poseen genes cancerígenos
c) Su genoma es inestable.
d) Recombinan con el genoma mitocondrial.
e) Pueden inducir enfermedades infectocontagiosas.
5 Citocromo P450 que presenta polimorfismos en el 10% de la población, que impide el efecto de la codeína:
 
a) CYP2D6
b) CYP3A4
c) CYP1A2
d) CYP3A5
e) CYP2E1
Respuestas: 1. a, 2. a, 3. a, 4. a, 5. a.
 
Referencias
Becker WM, Kleinsmith LJ, Hardin J: World of the cell. Benjamin Cummings, 6a ed. San Francisco, EUA. 2005.
Crow JF: Was there life before 1953? Nature Genetics 2003;33: 449-450.
Devlin TM: Bioquímica. Libro de texto con aplicaciones clínicas, Editorial Reverté, 5a ed. Barcelona España. 2004.
Ebert BL, Todd RG: Genomic approaches to hematologic malignancies. Blood. 2004; 104:923-932.
Green ED, Guyer MS: National Genome Research Institute: Charting a course for genomics medicine from base pairs to bedside.
Nature 2011;470:204-213.
Griffiths AJF, Miller JH, Suzuki DT, Lewontin RC, Gelbart WM: Genética, Interamericana-McGraw-Hill. 5a ed. Madrid,
España, 1995.
Hidalgo-Miranda A, S ilva- Zolezzi I, Barrientos E, March S , Del Bosque-Plata L, Pérez-González OA, Balam-Ortíz E,
Contreras A, Dávila C, Orozco L, Jiménez-Sánchez G: Proyecto mapa genómico de los mexicanos. Ciencia y Desarrollo
2006; 32:31-53.
International Human Genomic Sequencing Consortium: Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature
2001;409:860-921.
Lodish H, Berk A, Zipursky SL, Matsudaira P, Baltimore D, Darnell J: Biología celular y molecular, Editorial Médica
Panamericana. 5a ed. Madrid, España, 2004.
Lozano JA, Galindo JD, García Borrón JC, Martínez Liarte: Bioquímica y Biología Molecular, McGraw-Hill Interamericana,
3ª ed. Madrid, España. 2005.
Melo RV, Cuamatzi TO: Bioquímica de los procesos metabólicos, México: Editorial Reverté, 2004.
Nelson DL, Cox MM: Lehninger Principios de Bioquímica Omega, 4a ed. Barcelona, España. 2006.
Passarge E: Genética, texto y atlas, 2a ed. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires, Argentina, 2004.
Ruddle FH, Kucherlapati RS: Hybrid cells and human genes. Scientific American 1974; 231:36-44.
Strachan T, Read A: Human molecular genetics. Garland Science, 4a ed. New York. 2011.
Sweeney BP: Watson and Crick 50 years old from double helix farmacogenomics. Anesthesia 2004 59:150-165.
Trejo-Albarrán R, Betancourt M, Casas-Hernández E: Los gametos: Células reproductoras de los mamíferos. El Manual
Moderno. México, 2005.
1310
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