La descripción completa del par 21 permitirá investigar a fondo el síndrome de Down

EL PAÍS / HENRY GEE, Madrid / Londres
Un equipo de científicos de varios países hizo pública ayer, a través de Internet, la secuencia completa del cromosoma 21, el más pequeño de los 24 cromosomas humanos y el segundo secuenciado. Este cromosoma es uno de los más interesantes porque tres copias de él producen el síndrome de Down y en él se encuentran al menos 14 genes implicados en enfermedades de origen genético. A pesar de que tiene prácticamente la misma cantidad de material genético que el cromosoma 22, el primero secuenciado, el 21 es un desierto genético, tiene sólo la mitad de los genes que aquél.

'El segundo cromosoma humano descifrado'

Sesenta y dos científicos de 13 instituciones de Alemania, Japón, Francia, Suiza, Estados Unidos y el Reino Unido firman la presentación de la secuencia del cromosoma 22 en la edición digital de la revista Nature , que se puede consultar por Internet. Los datos completos se publicarán en el número del 18 de mayo de esta revista. Ha dirigido el trabajo Stylianos Antonorakis, que trabaja en este cromosoma desde hace 20 años, primero en Estados Unidos y luego en Suiza. Éste es el segundo cromosoma que se secuencia completamente, tras el cromosoma 22 publicado en la misma revista a finales de 1999, y a pocas semanas de que se conozca y publique el genoma humano completo.

El cromosoma 21 es especialmente interesante porque está implicado en el síndrome de Down, o mongolismo. Cada cromosoma humano está presente en pares en el genoma (del 1 al 22, a excepción de los sexuales X e Y) pero en uno de cada 700 nacimientos aproximadamente existen tres copias del cromosoma 21, y su resultado directo es el síndrome de Down. Además de padecer retraso mental, los afectados por este síndrome tienen pautas anormales de crecimiento, enfermedades cardiacas, leucemia y una forma precoz de la enfermedad de Alzheimer, y su vida suele ser mucho más corta de lo habitual. El mecanismo es un misterio, por lo que se espera que la secuencia ahora completada arroje luz sobre él.

Menos cáncer

Además, los pacientes del síndrome de Down sufren menos tumores sólidos (es decir, tipos de cáncer distintos de la leucemia) que la población general. Esto indica que el cromosoma 21 contiene un gen supresor de tumores, un guardián del genoma que defiende el material genético (ADN) del daño que puede llevar al cáncer. En muchos cánceres, los tumores no llegan a formarse a no ser que se encuentren desactivados determinados mecanismos de supresión de tumores. Tener una copia extra de un gen supresor de tumores puede ser la causa de esta protección extra contra el cáncer que parecen tener los mongólicos.

Además de su relación con el síndrome de Down, el cromosoma 21 está repleto de genes de interés médico. Se han identificado ya determinadas mutaciones en 14 genes como causas de enfermedades, entre ellas un tipo de enfermedad de Alzheimer, la esclerosis lateral amiotrófica o enfermedad de Lou Gehrig, y tipos de ceguera, sordera y epilepsia. Un informe preliminar cree haber encontrado una relación entre el cromosoma 21 y la enfermedad maníaco depresiva, pero los autores de la secuencia creen que está todavía por probar esta relación.

La secuencia del cromosoma 21 puede ser el último hito antes de que se publique el genoma humano completo. Por lo que se sabe hasta ahora, hay muchas sorpresas a la vuelta de la esquina. En conjunto, los cromosomas 21 y 22 sólo contienen el 3% del genoma humano y son muy pequeños si se comparan con los gigantescos cromosomas 1 y 2. Aún así, estos dos cromosomas enanos tienen muchas cosas distintas. El cromosoma 22 es una colmena plena de actividad, llena de genes de todo tipo. El cromosoma 21 es una balsa genómica, con relativamente pocos genes, aunque algunos son de indudable interés. "Ahora nos podemos dedicar a determinar la función de cada uno de los 225 genes, lo que nos llevará al menos 10 años", ha explicado Antonorakis, informa France Presse. Hasta ahora se conocían 127 de estos genes, un poco más de la mitad del total.

Comparación de especies

Una comparación curiosa que se puede hacer es la del número de genes en los humanos y los ratones. En los cromosomas 21 y 22, parece que se han mantenido estables, en cuanto a su orden interno durante largos periodos evolutivos, bloques enteros de genes. Al comparar estos bloques en especies diferentes se llega a tener una idea de las reorganizaciones genéticas que están implicadas en cómo se formaron las especies. El hecho de que el ADN de los humanos y de los chimpancés difiera solamente en un 1% merece una explicación. La explicación podría estar tanto en la diferencia bruta en la secuencia de ADN como en la forma en que están ordenados los genes en los cromosomas. Comprender estas diferencias será el mayor logro del proyecto genoma humano.

El genoma humano podría tener solamente alrededor de 40.000 genes

H. G, Londres
Quizás el descubrimiento que más curiosidad despierta de los hechos por los científicos que han secuenciado el cromosoma 21 humano es que contiene relativamente pocos genes. En sus 33,8 millones de pares de bases químicas (las letras del material genético) sólo existen 225 genes. Sin embargo, hay casi el doble de genes (545) en los 33,4 millones de pares de bases del cromosoma 22, a pesar de que los dos cromosomas tienen un tamaño muy parecido.

Comparado con el 22, el cromosoma 21 parece un desierto genético. De hecho, hay todo un larguísimo trecho de la cadena de ADN, formado por 7 millones de pares de bases, mayor que el genoma completo de la bacteria Escherichia coli, en el que sólo se ha identificado un gen. Al hacer una extrapolación a partir de la densidad media de genes de ambos cromosomas secuenciados, los investigadores están revisando a la baja su estimación del número total de genes en el genoma humano, que hasta ahora se estimaba entre un mínimo de 70.000 y un máximo de 140.000 genes, y se inclinan porque este número oscile alrededor de los 40.000, una cifra bajísima para lo que se suponía hasta ahora. Otros investigadores se mantienen en al menos los 70.000 genes, teniendo en cuenta lo que se conoce de otros cromosomas que parecen estar mucho más poblados.

La escasez de genes en el cromosoma 21 podría explicar por qué los afectados por el síndrome de Down sobreviven hasta la edad adulta mientras que los fetos con tres copias de cualquier otro cromosoma (excepto los sexuales) no resultan viables. O mueren a los pocos días de nacer. La explicación sería que hay muy pocas cosas que se puedan estropear en el cromosoma 21.