A 65 años del descubrimiento de la estructura del ADN

El célebre trabajo de los científicos Francis Crick, de Gran Bretaña, y James Watson, de Estados Unidos, titulado Molecular structure of nucleic acids, apareció publicado en la revista Nature el 25 de abril de 1953. Con sólo una página de extensión y un párrafo de inicio memorable: "Deseamos sugerir una estructura para el ácido desoxirribonucleico (DNA, por sus siglas en inglés), la cual tiene nuevos hallazgos que son de considerable interés biológico", los autores revolucionaron la ciencia.

Aseguró Xavier Soberón Mainero, director general del Instituto Nacional de Medicina Genómica (Inmegen), que no es retórica decir que, a partir de ese descubrimiento, la trayectoria de las capacidades humanas se modificó: “La capacidad de entender el sustrato biológico de lo que somos los seres humanos, en general los seres vivos, y la capacidad de modificarlo al poder dominar y controlar ciertos procesos de esta molécula, ha representado un cambio de trayectoria y un parteaguas en la historia de la ciencia y en la historia de la humanidad”.

Gracias a ese descubrimiento, del DNA, se tienen las bases para transformar, entre otros, el propio destino biológico humano, que es un tema que preocupa e inquieta a la sociedad y esto, sin duda, se debe tener presente dijo Soberón en entrevista para la Academia Mexicana de Ciencias, organización de la que es miembro.

Por este hallazgo, Watson y Crick fueron galardonados junto con Maurice Wilkins con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1962. El artículo es considerado el más importante del siglo XX en el área biológica. Es un texto breve, con un diagrama sencillo que muestra lo esencial de lo que se descubrió: que el DNA se enlazaba en una estructura de doble hélice, dos hebras, cada una de las cuales se adhería a la otra con reglas muy claras (en las bases nitrogenadas): la adenina (A) enfrente de la timina (T) y la guanina (G) enfrente de la citosina (C). Pero también se dio cuenta de la capacidad de esta estructura para guardar información y de duplicarla.

“Esto que en la actualidad se dice tan sencillo y que todos estudiamos desde muy temprana edad, en ese momento era totalmente nuevo. Fue un descubrimiento con el que arrancó la era de la genética contemporánea porque revolucionó la ciencia biológica, significó el nacimiento de la biología molecular”, comentó el doctor en investigación biomédica por la Universidad Nacional Autónoma de México.

Además del surgimiento de esta nueva disciplina, que es la biología molecular, después se dio paso a la ingeniería genética, al estudio del DNA recombinante, que también surgió de la misma fuente de descubrimientos, y al trabajo de investigación, que permitió el nacimiento de la biotecnología moderna y con ello el de la era genómica, con la que se ha descifrado de manera masiva la información genética.

Xavier Soberón precisó que hoy en día se puede ver a los organismos vivos como un todo, con su dotación genética completa. “La salud humana en la era genómica y la investigación en esta área justifican la inversión, por ello se siguen dedicando considerables recursos a la medicina genómica o de precisión, porque es la manera como se va a evolucionar en el tema de la salud en la primera parte del siglo XXI”, consideró el investigador formado en el área de la Química.

Secuenciación

Cuando se descifró la estructura del DNA, en 1953, no existía ningún gen propiamente secuenciado —determinar el orden exacto de los pares de bases nitrogenadas en un segmento de DNA—, solo se entendió que en esa organización había una secuencia. Se infería que la información debería de estar codificada en esa secuencia. Cuando en los años 60 se descubrió el código genético, aún no se habían secuenciado genes —que son las unidades de almacenamiento de información genética, segmentos de DNA que contienen la información sobre cómo deben funcionar las células del organismo—. El primer gen que se secuenció propiamente hablando fue casi al final de la década de los 70, antes hubo experimentos con RNAs de transferencia.

Gracias a los estudios del estadounidense Walter Gilbert, que le valió el Premio Nobel de Química en 1980, el cual compartió con su compatriota Paul Berg y el británico Frederick Sanger, por sus contribuciones a la determinación de las secuencias de base de los ácidos nucleicos, evolucionó la secuenciación. “A mí me correspondió hacer la primera secuencia que se hizo en México, secuencié 300 bases y en ello invertí seis meses”, recordó Soberón Mainero.

Poco a poco avanzó el desarrollo de la tecnología. En un principio los costos fueron elevados, un dólar por secuenciar cada base, considerando 3 mil 200 millones de letras del genoma humano, se puede señalar que tuvo un costo por arriba de los 3 mil millones de dólares. En la actualidad, obtener el genoma humano completo tiene un precio de alrededor mil dólares.

Xavier Soberón explicó que cuando se vio la importancia que iba a tener el proyecto del genoma humano y las implicaciones en varios ámbitos, como la biodiversidad, salud humana, etcétera, se fueron creando instituciones para albergar estas nuevas tecnologías y metodologías, por esta razón en México se creó el Inmegen.

La importancia de recordar

A 65 años del descubrimiento de la estructura del DNA, el titular del Instituto Nacional de Medicina Genómica consideró que es importante recordar este hallazgo que tiene mucha investigación previa al artículo publicado en la revista Nature, porque en la actualidad se está cerca de la posibilidad de hacer modificaciones a simios superiores más cercanos al ser humano, un tema que obliga a la reflexión.

“La capacidad de modificarse biológicamente es un tema que la humanidad tiene que afrontar, y esto es un reto mayúsculo que tiene conexión con el descubrimiento de la estructura del DNA. Alrededor de esto está todo lo demás, que es la capacidad de entender a los seres vivos, de entender cómo se manifiesta y como se puede preservar la biodiversidad y cómo se puede, también, curar mejor la enfermedad, que son los efectos positivos inmediatos que se pueden ver con el avance de la ciencia y de la biología molecular”, estableció el investigador.