"Separar al hombre de la naturaleza, como si no tuvieran nada que ver, es un grave error. La naturaleza está en nuestro ADN"
Nadine Gordimer

Existen parecidos entre la inmensidad y los misterios de la astrofísica y los de la biología molecular. Se ha descripto que la mayor parte del universo (un ochenta por ciento) está compuesto por materia oscura que no genera ninguna radiación electromagnética, siendo uno de los grandes enigmas de la ciencia.

Por otro lado, cuando se finalizó el Proyecto Genoma Humano en el 2001 se encontró algo parecido. Descubrieron que gran parte del genoma estaba compuesto con " ADN basura", que no tendría ninguna expresión genética. Sólo el 1,5 por ciento del genoma se expresaba y se le otorgó ese nombre al genoma que no lo hacía, pues parecía que no cumplía ninguna función.

Un gen es un sector de ADN que genera (sintetiza) una proteína. Está constituido por bases de unas sustancias llamadas nucleótidos (adenina. timina, citosina y guanina). Siendo estas simples moléculas la enciclopedia de la conformación y la identidad de todos organismos biológicos. Con esas pocas variantes del idioma génico, puede generarse desde un grano de arroz a un ser humano.

Sólo aproximadamente 20.000 genes expresan proteínas, componentes básicos del cuerpo humano, que tienen funciones estructurales o enzimáticas entre otras.

Esto causó una importante confusión, dado que antes de este gran proyecto de investigación se pensaba que existían alrededor de 100.000 genes, los que quedaron francamente reducidos.

Entonces, ¿qué significa que se haya reducido tanto un sistema que nos construye e identifica y que construye todo el espectro biológico del mundo?. La respuesta a este punto trata de buscarse con el proyecto Encode (Encyclopedia of DNA Elements) del National Human Genome Research Institute de EE.UU., que investigó el resto del material genético que no se expresaba.

Se generó así un grupo multicéntrico de investigadores de varios países, que encontró que este material genético silencioso, antes despreciado con el término basura, resulta imprescindible para la vida pues compone el material clave para la regulación de todos los genes y la expresión o supresión de los mismos. Sería el sector fundamental para diferenciar una célula de neurona de otra estirpe, como una célula de la piel entre muchos ejemplos.

Se observó así que el número de genes pareciera no condicionar la complejidad; considerando que los vegetales tiene más genes que los animales desarrollados. Por ejemplo, el arroz tiene más de 40.000 genes mientras el humano posee la mitad.

Dependerá entonces de otros factores para que se genere el órgano más complejo de toda la biología, que es el cerebro del homo sapiens.

Todas las células de un mismo organismo tienen el mismo código de ADN, aunque se diferencian en miles de variantes posibles. Esta diferenciación viene predeterminada desde la fecundación, pero a medida que surge la vida, la influencia ambiental externa y del mismo cuerpo genera diferentes expresiones; a partir de la promoción o supresión de genes. Lo que se denomina "Epigenética".

El número de genes no condiciona la complejidad: los vegetales tienen más que animales desarrollados

Un claro ejemplo de ello es lo que sucede con los gemelos univitelinos: aunque idénticos genéticamente se diferencian en sectores muy sensibles, como las huellas digitales. También presentan mayor prevalencia para padecer algunas enfermedades multifactoriales que padeciera el otro hermano, pero no del cien por ciento, como sucede en la esquizofrenia.

Esta diferencia se marca por la regulación del ADN que sucede luego de la fecundación. También justifica que a pesar de ser tan poco los genes que se expresan se construyen seres biológicos tan complejos.

Existen reguladores que pueden ser parte del ADN, del ARN o de proteínas celulares que dirigen específicamente: cuanto, cuando, donde y en qué células se expresan los genes. Abriendo un gran abanico de posibilidades. Existen genes que deben expresarse especialmente en un momento de vida, otros que dependen del medio ambiente y otros que nunca deben hacerlo, como los oncogenes.

Dentro de los mecanismos que regulan la operatividad genética se encuentra el ADN que no se expresa (intrones). También proteínas como el factor promotor, que se pega a sectores específicos del ADN (como un llave en la cerradura) activando enzimas, que promueven o tapan la expresión de un gen.

Existen otras proteínas que acompañan el control de la expresión genética, como las "histonas". Que ayudan al plegamiento del ADN y así lo regulan: cuanto más compactado se encuentre el mismo menos se expresará.

También existe un tipo de ARN (otro grupo de nucleótidos que nacen del ADN ácido desoxirribonucleico) que no expresa proteínas pero regula la expresión genómica (ARN regulador).

Otros de los mecanismos claves que se ha descrito en los últimos años es el de "metilación del ADN". Se metila siempre una de las bases, la Citosina (especialmente cuando se repite el dinucleótido Citosina-Guanina).

Dependiendo qué sector se ADN se metile se activará o se suspenderá un gen, llamándose "promotores o interruptores génicos".

Este mecanismo de metilación puede estudiarse y diagnosticarse, pero además genera algo revolucionario que altera las concepciones Darwinianas de la evolución; podría heredarse y generar situaciones repetibles en la descendencia.

Otros de los sistemas sorprendentes son las variantes que tiene el genoma, que aunque constituidos por alrededor de 3.000 millones de nucleótidos, el cambio de uno solo puede conllevar un funcionamiento normal o a una patología.

Esta variación se designa como SNP (Single Nucleotide Polymorphism) . Los genes cumplen varias funciones y los cambios de un gen conllevan generalmente una prevalencia aumentada, pero influida por los factores ambientales. Es decir, son genes que han servido para una función normal pero han determinado otra patología posteriormente. Por ejemplo por cuestiones cronológicas (la gente vive más y padece Alzhéimer) o por cambios sociales, como el mayor acceso a la comida, como es el caso de la diabetes o síndrome metabólico.

Esto explica por qué genes que generan patologías frecuentes, se han difundido en la población, dado que no alteraban la vida reproductiva de las personas. Pero actualmente pueden provocar pandemias de múltiples enfermedades muy frecuentes, aumentando francamente el riesgo de padecerlas.

Descubrir al ADN permite descifrar un idioma muy complejo y posibilita no hacer diagnósticos y generar un nuevo objetivo de la salud pública: la medicina predictiva.

Estos estudios no sólo llevan al conocimiento profundo de cómo somos creados, sino de cómo se generan las patologías y a planear prevenirlas o curarlas.

* Neurólogo Cognitivo. Doctor en Filosofía.
Prof. Tit. UBA-CONICET