Vorbim, probabil, despre cel mai ambițios și mediatizat proiect din istoria cercetării medicale, dar și unul dintre cele mai controversate.
Finalizat în anul 2003, Proiectul “Genomul Uman” (PGU) a durat 13 ani, timp în care a absorbit fonduri de aproximativ 3 miliarde de USD.
Coordonat de Departamentul de Stat pentru Energie și Institutul Național al Sănătății din SUA, la finanțarea și desfășurarea lui au contribuit și guverne, instituții sau firme din domeniul cercetării bio-genetice din mai multe țări, în primul rând Japonia, Franța, Germania și China.
Obiectivele declarate ale proiectului au fost foarte ambițioase încă de la început, cele mai importante fiind: 1) să identifice toate genele ADN-ului uman; 2) să determine secvențele celor 3 miliarde de perechi de molecule chimice care formează structura ADN-ului; 3) să depoziteze toate aceste rezultate ale cercetărilor în baze de date și să îmbunătățească metodele și instrumentele de analiză a acestor date.
Acum, la mai mult de 10 ani de la închiderea oficială a proiectului, părerile oamenilor de știință din domeniu sunt încă împărțite, iar controversa pare că nu o să dispară în curând.
Înainte de începerea lui, în anul 1990 și în timpul derulării lui, lumea științifică deborda de optimism în legătură cu progresul extraordinar pe care acesta urma să-l aducă în bio-genetica și medicină, în general. Astfel, în cadrul unei ceremonii organizată la Casa Alba în vara anului 2000 cu prilejul anunțării creării primei variante de lucru a hărții genetice umane, Președintele Bill Clinton afirma că proiectul genomului uman urma să revoluționeze prevenirea, diagnosticarea și tratamentul majorității bolilor.
Această afirmație urma după cea facută, cu un an mai devreme, de către Directorul Institutului Național de Cercetare a Genomului Uman, care proiecta un viitor strălucit pentru “medicina personalizată”. În viziunea lui, aceasta urma să ia o amploare deosebită după finalizarea proiectului. Întâi urmau să se dezvolte testele genetice care vor indica riscul fiecăruia dintre noi de a ne îmbolnăvi de boli de inimă, cancer și alte maladii comune, iar apoi va urma capabilitatea de a identifica, pentru fiecare dintre noi, măsurile individualizate de prevenire sau tratament.
În anul 1953, James Watson și Francis Crick descriau configurația de helix dublu a AND-ului, această structura chimică care conține instrucțiunile genetice de construire, dezvoltare și menținere a organismelor vii.
Apoi, în anii 1970, au început să fie descoperite metode de a determina ordinea (sau secvența) “literelor” chimice din compoziția ADN-ului.
Care este bilanțul proiectului Genomului Uman, la mai mult de 10 ani de la încheierea lui?
Cei care susțin că proiectul a fost o reușită arată că el a permis descoperirea a mai mult de 1800 de gene legate de diverse boli. Mulțumită rezultatelor proiectului, cercetătorii pot descoperi, în doar câteva zile, orice genă care este suspectată că poate cauza o boală moștenită, față de cei câțiva ani cât dura înainte de “cartografierea” genomului.
În același timp, au fost dezvoltate, până acum, în principal pe baza descoperirilor din proiect, mai mult de 2000 de teste genetice. Aceste teste ne permit să aflăm despre susceptibilitatea genetică față de o anumită boală, ajutând și personalul medical să pună un diagnostic. Cel puțin 350 de produse dezvoltate cu ajutorul avansurilor bio-tehnologice rezultate din proiect sunt acum în teste clinice.
Suporterii proiectului afirmă că descoperirea secvenței complete a genomului uman este similară cu completarea manualului de care aveam nevoie pentru a înțelege cum este construit corpul uman. Provocarea constă acum din a putea citi conținutul manualului și a putea înțelege cum diversele părți ale acestui sistem extrem de complex interacționează pentru apariția bolii sau pentru însănătoșire.
Un pas important pentru atingerea unei asemenea înțelegeri cuprinzătoare a sistemului a fost dezvoltarea, în 2005, a unui catalog al haplotipurilor, care sunt cele mai comune tipuri de variații ale genomului uman (în cadrul sub-proiectului HapMap sau Harta Hap). Acest catalog a accelerat procesul de căutare a genelor care sunt implicate în cele mai comune boli și a adus deja rezultate semnificative în identificarea factorilor genetici legați de multe condiții medicale, de la orbirea cauzată de vârsta înaintată la obezitate.
Ce ne vor aduce anii viitori, din punctul de vedere al susținătorilor proiectului? Răspunsurile acestora sunt pline de optimism: în primul rand, identificarea anomaliilor genetice prezente în 50 de tipuri majore de cancer. Apoi, mulțumită înțelegerii mai bune a bolilor datorită cartografierii genomului uman, vom vedea apărând o noua generație de intervenții terapeutice, medicamentoase sau nu, mult mai eficace și cu efecte secundare mai puține decât cele disponibile astazi. Individualizarea și adaptarea recomandărilor pentru a adresa nevoile și condițiile specifice ale unei anumite persoane – de la recomandări de dietă la cele legate de folosirea tele-medicinei, de exemplu – ar crește, într-adevar, rata de succes a măsurilor de prevenire sau de tratare a unei anumite condiții medicale.
O alta aplicație importantă a descoperirilor făcute în proiectul genomului uman ar putea veni din zona microbiomului uman, un domeniu relativ nou al cercetărilor medicale. Se știe că în corpul unui adult sănătos, numărul celulelor microbiene este estimat a-l depăși pe cel al celulelor umane în proporție de 10 la 1. Comunitățile acestea au rămas, totuși, mai degrabă nestudiate până acum, ceea ce a dus la o lipsă cvasi-totală a înțelegerii influențelor pe care le au în dezvoltarea organismului, fiziologia și imunitatea acestuia, precum și în nutriție. Și tocmai acesta este scopul sub-proiectului care, folosind avansul tehnologic și alte descoperiri aduse de proiectul genomului uman, va permite o caracterizare cuprinzătoare a microbiotei umane și o analiză a rolului ei în menținerea sănătății organismului uman.
Aceasta este pledoaria susținătorilor proiectului, care sunt entuziasmați de progresele făcute până acum și încrezatori, pe bună dreptate, în reușitele care vor veni, dar tabăra adversă are, ea însăși, argumente puternice pentru a eticheta rezultatele proiectului drept dezamăgitoare, cel puțin comparativ cu obiectivele declarate. Cercetătorii sperau să poată “cartografia” mai mult de 100 000 de gene ca să poată găsi markeri ai diverselor boli, însa au fost descoperite numai 25 000 de gene. În același timp, ADN-ul numit acum “junk” (“deșeu”) din cauză că nu se știe la ce folosește și care reprezintă o porțiune foarte mare a genomului uman (unii cercetători afirmă că până la 95%) continuă să rămână un mister, chiar și după încheierea proiectului.
De asemenea, în ciuda creșterii semnificative a numărului testelor genetice, multe dintre ele sunt neinformative pentru că relația dintre gene și boli este foarte complicată, cele mai multe boli având cauze complexe. Și chiar și cele mai informative teste genetice – cele pentru bolile care par a fi legate de o singură genă – nu pot prognoza momentul apariției bolii sau severitatea ei.
Căutările pentru genele “predispoziției” față de cancerul de sân și colon, legate de anumite forme timpurii de diabet de tipul 2 și de boala Alzheimer au fost mai reușite, însă factorii ereditari cauzează mai puțin de 3% din apariții, în cazul fiecăreia dintre aceste boli, riscul de îmbolnăvire depinzând, în mai mare măsură, de factorii de mediu. În același timp, pentru a te îmbolnăvi, contează nu numai prezența genei susceptibile pentru acea formă de cancer și factorii de mediu, dar și modul în care interactionează celelalte gene.
Mulți cercetători susțin și că atenția excesivă acordată în ultimul timp factorilor genetici în discuțiile despre prevenirea și tratatarea celor mai grave afecțiuni îndepărtează factorii de decizie și opinia publică de la luarea măsurilor corecte de sănătate publică. Acestea ar aduce, de fapt, rezultate mai bune, rezultate palpabile în prevenirea sau tratarea îmbolnăvirilor, față de viitoarele beneficii, multe părând utopice acum, promise de bio-genetică. Astfel, acești cercetători pledează pentru o atenție mai mare acordată îmbunătățirii structurilor sociale de suport, a stilului de viață și a factorilor de mediu extern (precum poluarea), acestea cauzând vasta majoritate a îmbolnăvirilor, nu factorii genetici.
De exemplu, există în mediul nostru extern sute de substanțe demonstrate a fi cancerigene. E știut, de asemenea, că incidența cancerului crește odată cu industrializarea și folosirea pesticidelor. Femeile din partea ne-industrializată a Asiei au o incidență mult mai mică a cancerului de sân decât femeile din occidentul industrializat. Și totusi, după ce emigrează spre Europa și Statele Unite, incidența cancerului de sân în rândul acestor femei “sare”, în decurs de numai o generație, până la nivelul incidenței existente în rândurile femeilor caucaziene. Similar, după ce folosirea DDT-ului și a altor pesticide a fost interzisă în Israel, mortalitatea cauzată de cancerul de sân în rândul femeilor aflate la pre-menopauză a scăzut cu 30%. Concluziile unui corp din ce în ce mai mare de literatură științifică arată clar că factorii de mediu, sociali și psihologici sunt cauza predominantă a îmbolnăvirilor. Aceste influențe epigenetice anihilează chiar și diferențele genetice semnificative.
Acestea fiind zise, finalizarea Proiectului Genomului Uman, care a contribuit extraordinar la dezvoltarea geneticii și a ramurilor asociate, a adus, totusi, o nouă era și în medicină, în general. Este o eră care are potențialul de a transforma radical înțelegerea organismului uman și a sănătății acestuia, chiar dacă acum este dificil de prognozat care vor fi descoperirile genetice ale viitorului și cum vor putea fi ele folosite în practică pentru prevenirea bolilor și tratarea acestora.
Articol realizat de Mirela Mustață, Redactor E-Asistent, Specialist în comunicare și relații publice, PhD.
Surse de documentare:
1) http://www.nature.com/scitable/topicpage/dna-sequencing-technologies-key-to-the-human-828
2) http://www.genome.gov/10001772
3) http://report.nih.gov/NIHfactsheets/ViewFactSheet.aspx?csid=45&key=H#H
4) http://www.genome.gov/10001618).
5) http://www.scientificamerican.com/article/revolution-postponed/
6) http://www.i-sis.org.uk/humangenome.php
7) http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/hgp/description
