Aquest mes es compleixen 20 anys de la seqüenciació del genoma humà, el nostre manual d’instruccions genètic. Va suposar tota una fita biomèdica que va ser possible gràcies a una dècada de treball de científics de diferents països liderats pels Estats Units en el marc de el Projecte Genoma Humà. Tot i que la seqüència completa no va arribar fins a l’any 2003, el 15 i 16 de febrer de 2001, les revistes Nature i Science van publicar els primers resultats.
Des de llavors, uns 30 milions de persones a tot el món han seqüenciat els seus gens. Dues dècades després, Europa s’ha proposat construir una macrobase de dades que connectarà les dels països participants i que contindrà més d’un milió de genomes, el que ajudarà a prevenir, diagnosticar i tractar nombroses malalties més enllà de les pròpies fronteres.
“L’objectiu de la iniciativa és la creació d’un marc federat d’accés a les dades genòmics generats a nivell europeu i la seva estandardització. Per a finals de 2022 hauria d’haver accés a més d’un milió de genomes seqüenciats de ciutadans europeus”, explica a SINC Gonzalo Arévalo, sotsdirector de Programes Internacionals de Recerca i Relacions Institucionals de l’Institut de Salut Carlos III, organisme que coordina el projecte a Espanya.
La iniciativa, anomenada 1+ Million Genomes, va sorgir després de la signatura el 2018 de la declaració Cap a l’accés a a el menys d’1 milió de genomes seqüenciats a la UE per 2022. El nostre país és un dels 24 que s’han unit i en total participen més de 70 investigadors espanyols, dividits en diferents grups de treball.
Els països participants tindran les seves pròpies bases de dades amb la informació genòmica d’una mostra dels seus ciutadans i totes es connectaran entre si. Per a finals de 2022 hauria d’haver accés a més d’un milió de genomes seqüenciats.
La pandèmia ha marcat l’arrencada de el projecte ja que el seu full de ruta es va adoptar el febrer de 2020, just a l’inici de la crisi sanitària i això, segons Arévalo, ha alentit algunes parts. No obstant això, també ha servit per accelerar altres iniciatives, com el llançament de la plataforma europea de dades Covid-19, “que comparteix alguns elements i reptes similars a el d’aquesta iniciativa i l’acceleració en solucions pot servir a aquesta també”, valora.
A més, la pandèmia ha provocat que s’afegeixi un paquet de treball sobre malalties infeccioses que inicialment no estava previst per buscar solucions més àgils davant de noves amenaces de salut pública relacionades amb malalties com la Covid-19.
De malalties rares a infeccioses
Els països participants tindran les seves pròpies bases de dades amb la informació genòmica d’una mostra dels seus ciutadans i totes es connectaran entre si en una plataforma d’accés federat. Entre aquests genomes s’inclouran els de pacients amb càncer, malalties comunes, infeccioses i rares.
En el cas de les malalties rares, per exemple, “si un pacient a Copenhaguen tingués una variant genètica no descrita i hi hagués un repositori europeu d’informació genòmica, el seu metge podria consultar si hi ha a Europa un altre cas similar i conèixer quin és el seu estatus clínic”, explica a SINC Carmen Ayuso, coordinadora de l’àrea de Genètica i Genòmica de l’Institut d’Investigació Sanitària de la Fundació Jiménez Díaz i membre del projecte.
Per patologies com aquestes, en què el pes genètic és tan important, comptar amb una plataforma d’aquest tipus suposarà un avanç fonamental tant per al diagnòstic com per al tractament dels pacients.
“Es podrien identificar variants farmacogenètiques que poguessin ser dianes terapèutiques, preguntar a la base de dades pel nombre de casos amb una determinada patologia i que els familiars puguin sol·licitar a altres metges a Europa que difonguessin algun comunicat amb fins associatius entre pacients similars”, proposa Ayuso.
Si un pacient a Copenhaguen tingués una variant genètica no descrita i hi hagués un repositori europeu d’informació genòmica, el seu metge podria consultar si hi ha a Europa un altre cas similar i conèixer quin és el seu estatus clínic.
Pel que fa a malalties infeccioses com la Covid-19, els científics estan començant a conèixer la influència que tenen els gens en el seu desenvolupament. Àngel Carracedo, coordinador del grup de Medicina Genòmica de la Universitat de Santiago de Compostel·la que també forma part de el projecte, està desentranyant el paper dels gens en aquesta nova patologia.
“Se sap que la severitat de la Covid-19, les complicacions, a l’igual que els símptomes d’inici, no només depenen del virus i de la càrrega viral, sinó també de la genètica de l’hoste”, assenyala a SINC.
Gràcies a treballs internacionals -a Espanya hi ha els consorcis Scourge o STOP-Coronavirus– i a estudis d’associació de genomes complets “es va sabent el paper d’alguns gens en la Covid-19 en els quals és particularment important una regió del cromosoma 3 a la que ja hi ha uns 15 que s’han trobat associats a la severitat de la Covid-19, entre ells, el grup ABO. El grup 0 té un efecte molt lleugerament protector”, detalla Carracedo.
L’atenció als aspectes ètics
Treballar amb tal quantitat de dades personals en més d’una vintena de països implica posar una especial atenció a l’aspecte ètic i legal de tota aquesta informació. Ayuso i Pilar Nicolau, que és membre del Grup d’Investigació Càtedra de Dret i Genoma Humà de la Universitat del País Basc, formen part del grup de treball dedicat a la regulació.
“El més important és assegurar que les persones de les que s’han obtingut les dades genòmiques i clínics, siguin pacients o individus sans, tenen garantits els seus drets”, subratllen les investigadores a SINC. “Això vol dir que han de comptar amb informació detallada i comprensible sobre quines dades es van a obtenir i com i per a què es van a emmagatzemar i utilitzar, de manera que puguin decidir lliurement, sense cap pressió, si volen o no participar en la iniciativa”, ressalten.
En aquest sentit, tots els procediments estan revisats per experts en Dret i Bioètica, tant a nivell nacional com europeu, i per comitès d’ètica de la investigació independents. A més, les dades estaran pseudonimitzades, el que significa que es mantenen vinculades a la identitat dels pacients amb codis que es custodien a la institució d’origen, i aquesta identitat es desvincula per sortir fora de la institució.
Els voluntaris han de comptar amb informació detallada i comprensible sobre quines dades es van a obtenir i com i per a què es van a emmagatzemar i utilitzar, de manera que puguin decidir lliurement, sense cap pressió, si volen o no participar en la iniciativa.
Pel que fa a la confidencialitat, les investigadores incideixen que es garantirà assegurant que la identitat dels pacients no és accessible, és a dir, que les dades no es van a compartir amb identificadors que permetin conèixer a qui corresponen.
A més, s’aplicaran mesures tècniques perquè els sistemes d’emmagatzematge i transmissió siguin segurs. També es controlarà l’accés a les dades. “Només es permetrà accedir-hi quan es provi que ho sol·licita un professional que utilitzarà la informació amb fins legítims i en condicions adequades”, recalquen les investigadores.
Un projecte ple de reptes
Abans que la iniciativa tirés endavant, a l’agost de 2019, un equip de científics entre els quals figuren alguns centres espanyols com Ivo Gut i Alfonso València -membres de el projecte en l’actualitat- van escriure un article a la revista Nature Reviews Genetics en el que identificaven els seus desafiaments i fortaleses.
“El marc temporal i l’ambició de la iniciativa, donar accés transfronterer a un milió de genomes seqüenciats per 2022, és el primer desafiament”, destaca a SINC Serena Scollen, directora de Genòmica Humana i Dades transnacionals de l’organització intergovernamental ELIXIR i autora principal de l’article.
A això se suma garantir la seguretat i privacitat de les dades i que aquestes puguin operar entre els diferents països amb una infraestructura tècnica i uns estàndards adequats. La pandèmia ha suposat un nou repte inesperat.
“M’atreviria a dir que, tot i que és un desafiament, encara és possible assolir-lo, però dependrà molt també dels esforços nacionals per crear cohorts -grups de persones- a gran escala i seqüenciar un gran nombre de genomes complets”, puntualitza Scollen.
En el marc de la iniciativa, el passat mes de gener la Comissió Europea llançava el projecte The Genome of Europe amb l’objectiu de contribuir amb, al menys, 500.000 seqüències completes de genomes articulats pels respectius Estats membres per 2022.
“La idea de la Comissió Europea és demanar-nos als països que integrem aquest projecte dins de les nostres prioritats per als fons europeus de recuperació i resiliència, de manera que, en prioritzar-ho, es pugui assolir amb major facilitat l’objectiu de tenir 27 cohorts nacionals de els 27 països de la Unió Europea”, manté Arévalo.
La mateixa meta anunciada per Obama
Però no només Europa s’ha posat com a meta la xifra del milió de genomes. Als Estats Units, ja el 2015 el llavors president, Barack Obama, va anunciar que es proposaven analitzar la informació genètica de més d’un milió de voluntaris nord-americans dins d’una nova iniciativa per comprendre les malalties humanes i desenvolupar medicaments personalitzats en funció dels gens.
“La medicina de precisió ens brinda una de les majors oportunitats per a nous avenços mèdics que mai hàgim vist”, va dir Obama, prometent que “establiria les bases per a una nova era de descobriments que salven vides”, com va recollir Reuters.
Al programa d’EUA All of Us ja s’han inscrit més de 369.000 participants, dels quals el 50% són de grups minoritaris racials i ètnics, i més del 80% són de comunitats infrarepresentades.
Sis anys després, la iniciativa s’emmarca dins del programa de recerca All of Us (Tots nosaltres, en català), dirigit pels Instituts Nacionals de Salut dels Estats Units. A diferència de la iniciativa europea, aquesta es troba oberta a la participació ciutadana, tot i que la pandèmia ha alentit el ritme d’inscripcions.
Brad Ozenberger, director del programa de genòmica All of Us, explica a SINC que fins a la data, s’han inscrit més de 369.000 participants, inclosos més de 272.000 que han completat tots els passos inicials del protocol, com el subministrament de mostres per a anàlisis genètics.
“D’ells, el 50% són de grups minoritaris racials i ètnics, i més de el 80% són de comunitats infrarepresentades”, concreta. Ara per ara, la inscripció està oberta a majors de 18 anys que visquin als Estats Units, amb independència de la seva nacionalitat.
Respecte a la iniciativa europea, a més de tenir un enfocament diferent tant en la recollida de les dades com en l’àmbit d’actuació, la nord-americana planteja una base de dades única i no federada.
“Pot ser interessant explorar si hi hagués espai per a conjugar ambdues. L’eina més valuosa és la col·laboració, no la competència entre països o continents”, sosté Arévalo. Una idea compartida per Ozenberger: “No es tracta de qui arriba primer a un milió de genomes. Com més ciència estigui en marxa, millor”.
A la recerca de tres milions de genomes africans
Al continent africà viuen més de 1.300 milions de persones, el que suposa el 17% de la població mundial, segons estimacions de les Nacions Unides. Per tenir una idea aproximada de la variació genètica d’aquesta comunitat tan diversa, caldria seqüenciar el genoma d’uns tres milions d’africans i això és precisament el que s’ha proposat Three Million African Genomes.
Com explica a la revista Nature Ambroise Wonkam, president de la Societat Africana de Genètica Humana, aquest ambiciós projecte podria servir per desenvolupar l’atenció de la salut i la investigació, i “equipar Àfrica per abordar els desafiaments de salut pública de manera més equitativa, generant coneixements que podrien beneficiar les poblacions vulnerables”.
Un dels objectius és establir un biobanc panafricà d’informació clínica i mostres genètiques, tenint en compte que alguns coneixements sobre la genètica de les malalties es troben més fàcilment en les poblacions africanes, en contenir més variació genètica que les de qualsevol altre continent, com recorda Wonkam. De fet, estudis amb persones africanes ja han ajudat a aclarir mecanismes relacionats amb la diabetis i l’esquizofrènia.
