Misterio revelado: expertos descifraron la última pieza del genoma humano

Después de un prolongado esfuerzo científico, el desafío de descifrar el cromosoma Y humano, uno de los elementos fundamentales de la genética sexual, finalmente ha sido superado. Un grupo internacional compuesto por más de un centenar de investigadores lograron arrojar luz sobre esta estructura genética de gran complejidad. Este logro reviste una significativa importancia, ya que arroja nuevas perspectivas sobre su función en aspectos cruciales como el desarrollo, la fertilidad y hasta el desarrollo de enfermedades como el cáncer.

La culminación de la secuenciación completa del cromosoma vinculado al determinante masculino es un hito muy esperado en el estudio del genoma humano.

En el centro de este logro se encuentra el esfuerzo colaborativo conocido como el Consorcio T2T (Telómero a Telómero), el mismo que en el año 2022 atrajo la atención al publicar seis trabajos fundamentales en la revista Science. Además, el consorcio complementó esta hazaña con una serie de trabajos adicionales en otras publicaciones, todos centrados en la primordial secuenciación completa del genoma humano.

Ese mapa casi acabado -al que le faltaba "la fotografía" definitiva del cromosoma Y- venía a rematar el hito conseguido dos décadas atrás, cuando se cartografió cerca del 92 % del genoma humano, lo que ya supuso una revolución en la biología y la medicina.

En el año 2022, se proporcionaron los datos correspondientes al restante 8 % del genoma, lo que permitió revelar regiones genéticas ocultas que desempeñan un papel crucial en la comprensión de enfermedades genéticas, procesos reproductivos y la variabilidad genética entre individuos. Los artículos científicos presentados en la revista Nature en la fecha actual cierran este capítulo tan esperado en la exploración del genoma humano.

Ahora se ha conseguido secuenciar por completo el cromosoma Y, "lo que completa por fin el conjunto de cromosomas humanos de extremo a extremo", explica un comunicado del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI), que dirige la investigación.

El cromosoma Y, junto con el cromosoma X, suele ser objeto de debate por su papel en el desarrollo sexual.

Aunque estos cromosomas desempeñan un papel central, los factores que intervienen en el desarrollo sexual humano están repartidos por todo el genoma y son muy complejos, lo que da lugar a la variedad de características sexuales humanas que se encuentran entre los individuos masculinos, femeninos e intersexuales, detalla el NHGRI y la Universidad Johns Hopkins.

Estas categorías no son equivalentes al género, recuerdan estas instituciones, que añaden que trabajos recientes demuestran que los genes del cromosoma Y contribuyen a otros aspectos de la biología humana, como el riesgo y la gravedad del cáncer.

El cromosoma Y fue especialmente difícil de descifrar debido a sus patrones moleculares repetitivos; ensamblar los datos de su secuenciación es como intentar leer un libro largo cortado en tiras.

La nueva tecnología de secuenciación y los algoritmos bioinformáticos permitieron a los investigadores resolver estas secuencias de ADN.

Los nuevos datos rellenan lagunas en más del 50 % de este cromosoma, descubriendo importantes características genómicas con implicaciones, por ejemplo, para la fertilidad, como los factores que intervienen en la producción de esperma.

Hasta ahora la porción del cromosoma Y del genoma contenía "grandes lagunas" que dificultaban la compresión de las variaciones y las enfermedades asociadas.

"Cuando se encuentran variaciones que no se han visto antes, la esperanza es siempre que esas variantes genómicas sean importantes para entender la salud humana", detalló Adam Phillippy, líder del consorcio e investigador del NHGRI. Para el investigador, las variantes genómicas médicamente reveladas pueden ayudar a diseñar mejores diagnósticos en el futuro. 

Una tarea titánica

El genoma, una suerte de libro de instrucciones esenciales para un organismo, está compuesto por combinaciones de solo cuatro unidades químicas denotadas por las letras A, T, C y G (adenina, timina, citosina y guanina). Estas unidades, conocidas como bases nucleótidas, conforman un manual que consta de alrededor de 3.000 millones de pares de bases (letras), albergados en los 23 pares de cromosomas en el núcleo de todas las células. Secuenciar implica discernir su disposición precisa en un segmento de ADN.

La secuencia completa del cromosoma Y, una adición de 30 millones de bases al compendio del genoma humano, fue resumida por los investigadores a cargo.

Estas bases desvelan 41 nuevos genes que incitan la producción de proteínas, brindando perspicacia esencial a aquellos que se enfocan en la reproducción o la evolución.

El detallado esquema del cromosoma sexual masculino se presenta en uno de los textos de Nature, mientras que el otro relata la secuenciación de 43 cromosomas Y de diversas procedencias humanas, abarcando 21 poblaciones distintas.

Estos montajes ofrecen una panorámica minuciosa de la variabilidad genética a lo largo de 183.000 años de evolución humana y desvelan novedosas secuencias de ADN, signos de regiones preservadas y perspicacias sobre los mecanismos moleculares que contribuyeron a la intrincada estructura del cromosoma Y.