Científicos secuencian más de 100 células individuales y revelan un “caos genético” dentro del cuerpo humano
Un nuevo análisis celular de alta resolución permitió observar un nivel inesperado de variación genética dentro del propio organismo humano. Al secuenciar más de un centenar de células individuales, los investigadores describen un escenario de inestabilidad y mutaciones dispersas que desafía la idea de un genoma uniforme y replantea cómo entendemos el envejecimiento, la enfermedad y la evolución de nuestros tejidos.
En un hito tecnológico sin precedentes, un equipo de científicos logró secuenciar el genoma completo de más de cien células individuales correspondientes a un hombre de 74 años. El análisis reveló una heterogeneidad genética profunda: alteraciones en brazos cromosómicos, fragmentos ausentes, duplicaciones y mutaciones de menor escala distribuidas en distintas regiones del ADN. En varias células, incluso, el cromosoma Y había desaparecido por completo.
“Encontramos células realmente alteradas”, explicó Joe Luquette, especialista en bioinformática de la Escuela de Medicina de Harvard y uno de los autores del estudio.
Los resultados, disponibles en la plataforma bioRxiv y aún pendientes de revisión por pares, constituyen el retrato más exhaustivo hasta ahora del mosaico genético existente dentro de una sola persona. Este análisis forma parte de la etapa inicial de un ambicioso proyecto de US$140 millones que busca catalogar mutaciones en 19 tejidos humanos utilizando muestras de 150 donantes.
De acuerdo con los expertos, esta base de datos permitirá comprender cómo las diferencias genéticas entre células de un mismo individuo —lo que se conoce como mosaicismo— influyen tanto en la salud general como en el desarrollo de enfermedades complejas, incluido el cáncer. “Estoy seguro de que este campo avanzará rápidamente”, señaló Soichi Sano, investigador del Centro Nacional Cerebral y Cardiovascular de Japón.
Mutaciones que acompañan el paso del tiempo
A lo largo de la vida, el ADN humano acumula modificaciones provocadas por errores naturales en la replicación o reparación genética, así como por la exposición a factores ambientales como la radiación solar o el humo del tabaco.
En muchos casos, estas alteraciones pueden favorecer la aparición de patologías o procesos degenerativos, incluida la pérdida del cromosoma y en células sanguíneas, un fenómeno vinculado a mayor riesgo de enfermedad cardiovascular.
Uno de los principales desafíos para estudiarlas ha sido detectarlas con precisión. La mayoría de las técnicas tradicionales trabajan con ADN extraído de múltiples células al mismo tiempo, lo que dificulta identificar mutaciones que aparecen solo en unos pocos elementos celulares. Y aunque la secuenciación de células individuales ha avanzado, suele centrarse en ARN —mucho más abundante— y no en ADN, que solo dispone de dos copias por célula.
Una técnica que amplía la resolución del genoma
Para sortear esa limitación, el equipo utilizó una metodología denominada “amplificación dirigida de plantilla primaria”, que permite obtener suficiente material genético de una célula individual sin introducir errores significativos. Gracias a esta técnica, fue posible analizar células del colon y de los pulmones del donante con un grado de detalle inédito.
El procedimiento no solo permitió identificar variaciones genéticas, sino también estimar en qué etapa de la vida surgieron. Al revisar los patrones de daño, los investigadores identificaron mutaciones compatibles con exposición al humo del tabaco.
El desafío futuro: separar lo normal de lo patológico
Aunque la metodología ha demostrado ser altamente precisa, algunos especialistas advierten que su costo y complejidad podrían limitar su uso en estudios de gran escala. Aun así, su aporte para mejorar la interpretación clínica del genoma resulta decisivo.
El consorcio aspira a construir un marco de referencia que permita distinguir de forma clara entre variaciones normales y mutaciones potencialmente peligrosas. “Si analizas un tumor y encuentras muchas mutaciones, ¿cómo sabes si son realmente graves? ¿Con qué lo comparas?”, planteó Luquette.
“Necesitamos una definición molecular de lo que es normal”, concluye.