21.05.2019 - 05:20
Podrem els humans dirigir l’evolució futura de la nostra espècie? Basant-nos en els coneixements actuals en genètica, es pot inferir i extrapolar què pot passar en un futur més proper. Al cap i a la fi, si cal predir el futur, cal comprendre les bases del nostre present. Per respondre la pregunta inicial, presentaré breument què sabem sobre el nostre genoma i si tenim prou dades per inferir com som (el que s’anomena correlació genotip-fenotip), per passar a presentar els avenços tecnològics actuals i el seu impacte potencial en la nostra evolució.
Sabem per què som com som?
El nostre genoma
Quan estudies les bases genètiques i moleculars del fenotip humà, com ara les causes de les malalties rares (minoritàries), t’endinses tant en l’herència mendeliana com en la genètica de malalties i altres trets més complexos, com ara el comportament. Gràcies a la seqüenciació massiva i a l’abaratiment dels seus costos, podem ara seqüenciar fàcilment el nostre genoma. Com que en seqüenciar un genoma, el nombre de variants genètiques que s’identifiquen respecte al que està considerat com el genoma de referència és molt alt, de quatre a cinc milions (The 1000 Genomes Project Consortium, 2015), i normalment l’objectiu és identificar quina és la causa genètica d’una malaltia en un pacient, en lloc de seqüenciar el genoma sencer ens decantem per seqüenciar l’exoma: és a dir, ens centrem en les regions codificants per a proteïnes o per a ARN, on podem inferir més fàcilment quin serà l’efecte biològic de les variants identificades. Tot i simplificar l’anàlisi, la interpretació de l’exoma no és directa, ja que s’identifiquen de mitjana entre 20.000 i 30.000 variants respecte a l’exoma humà de referència. Aquestes variants expliquen en bona mesura la nostra diversitat, i fa una mica de vertigen si ho volem interpretar tot (perquè en sabem encara ben poc), per això ens centrem en malalties concretes o en regions específiques del genoma.
«Gràcies a la seqüenciació massiva i l’abaratiment de costos podem ara seqüenciar fàcilment el nostre genoma»
Els trets i les malalties mendelianes
Des que l’humà és humà, se sent fascinat per comprendre per què els descendents s’assemblen als seus progenitors. També des de ben antic els humans sabem com encreuar plantes i animals, però les lleis que hi ha darrere dels resultats dels encreuaments eren hermètiques fins que al segle xix un monjo, Gregor Mendel, per tal d’entendre com es transmetien determinades característiques en la pesolera, va analitzar les dades estadísticament. Les lleis de Mendel són atractives i satisfactòries des del punt de vista intel·lectual, però poques de les característiques dels organismes segueixen patrons d’herència purament mendelians. Sabem que existeixen fenòmens genètics i factors ambientals (com veurem més endavant) que no sempre permeten fer inferències directes, i això demostra que la correlació genotip-fenotip –és a dir, que a partir de la seqüència del gen (genotip) es pugui inferir directament la característica que determina (fenotip)– no és fàcil ni senzilla.
Moltes de les nostres característiques s’expliquen per l’efecte de més d’un gen, és a dir, necessitem més d’una instrucció genètica per a fer determinades funcions cel·lulars, i això vol dir que mutacions en molts gens diferents poden causar finalment el mateix fenotip. Per exemple, la ceguesa hereditària en humans és causada per més de 300 gens. Si ens centrem en els que causen ceguesa perquè interfereixen amb la funció ciliar (l’orgànul cel·lular que actua com a sensor exterior), coneixem prop d’uns cinquanta gens causatius. Però les mutacions en aquests gens ciliars, si són molt severes, no només causen ceguesa sinó que afecten molts més òrgans, com la còclea o el ronyó, i funcions com el desenvolupament i col·locació interna dels òrgans, el tancament del tub neural… Així, un gen pot tenir moltes funcions i la xarxa d’interaccions amb altres gens no és simple.
Factors genètics i la interacció amb l’ambient
Per a molts trets, els gens contribueixen de forma quantitativa. És a dir, cada variant genètica afegeix o treu el seu granet de sorra i és la combinatòria final, més la interacció amb l’ambient, la que acaba de determinar el resultat. Així, per a trets com l’alçada o el pes corporal, és evident que hi juguen factors genètics i ambientals: només cal pensar que els massais són sempre alts encara que passin gana, però que una persona jove ben alimentada i que fa exercici pot arribar a ser més alta del que seria si no té accés a una bona alimentació. Així que el genotip determina el rang de resposta, el ventall possible de fenotips, i la interacció amb l’ambient acaba de determinar quin serà el resultat dins d’aquest ventall.
Llig l’article sencer al web de Mètode
Gemma Marfany, professora titular de Genètica de la Universitat de Barcelona. Dirigeix un grup de recerca que investiga les bases genètiques de malalties
hereditàries minoritàries, en particular, la ceguesa. És membre de l’Institut
de Biomedicina (IBUB), adscrit al CIBERER, i és cofundadora de l’empresa DBGen
