Colombia, fundamental para trazar el atlas genético de la vida en la Tierra

En 1953, cuando el biólogo James Watson, junto con el biofísico Francis Crick, el físico Maurice Wilkins y la química Rosalind Franklin, descubrieron la estructura de doble hélice de la molécula del ADN, marcaron un hito que se convertiría en un paso decisivo en el análisis del genoma molecular.

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El primero de una cadena de eventos que llevaría a desarrollar las primeras técnicas necesarias para secuenciar el ADN en los 70, que se refinarían con el pasar de los años hasta convertir en una realidad el Proyecto Genoma Humano a inicios del 2000.

Solo hace poco más de dos décadas desde que los humanos conocemos la mayor parte de esa receta genética que nos hace lo que somos —aunque aún hay pequeños vacíos que son irrecuperables y que deberán esperar a que exista la tecnología necesaria para descifrarlas—.

Un conocimiento que, según estima el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano, que lideró el proyecto, es similar a tener todas las páginas de un manual que se necesita para hacer el cuerpo humano, aunque no lo sabemos leer muy bien, pero con múltiples implicaciones en el campo de la salud.

Conseguir una hazaña similar con los seres vivos de todo el planeta Tierra es la ambición de los científicos para los próximos 10 años. Con más de 5.000 investigadores de todo el mundo involucrados, el Proyecto BioGenoma de la Tierra (EBP, por sus siglas en inglés) pretende secuenciar el genoma de los casi dos millones de especies de plantas, animales y hongos que se han descrito en el planeta.

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Liderado por la Universidad de California en Davis (EE. UU.), el EBP es una iniciativa a la que, desde 2018, se han integrado múltiples proyectos científicos específicos, locales o nacionales, que se han ido sumando a este esfuerzo global, como el California Conservation Genome Project, el Darwin Tree of Life Project, el Vertebrate Genome Project y el Bird Genomes Project. Un gigantesco rompecabezas en el que Colombia, considerado como el segundo país más megadiverso del mundo, puede ser una pieza muy importante.

Por eso, cuando el 17 de enero de este año, el proyecto inició una nueva etapa con la publicación de diez artículos en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), que hablan de la planeación, avances y pasos para seguir, uno de ellos estuvo enfocado exclusivamente en el trabajo que se está haciendo en nuestro país. Un documento que fue elaborado, junto con otros científicos, por Andrew Crawford, profesor del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de los Andes, y Silvia Restrepo, la vicerrectora de Investigación y Creación de la institución.

Para el profesor Crawford, el artículo se incluyó en la publicación por el trabajo conjunto que se está dando entre el Gobierno, la academia y el sector privado, una afortunada sinergia que se produjo gracias a la ruta marcada por las recomendaciones de la Misión de Sabios, que planteó a la bioeconomía como el camino a seguir para el desarrollo sostenible del país.

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Una fórmula a la que se suma la exuberante biodiversidad en Colombia y la posibilidad que se ha abierto después de la firma del acuerdo de paz de 2016, de llegar a territorios a donde era difícil acceder por el conflicto armado, como recogen los expertos en el documento publicado en PNAS.

“Décadas de conflicto armado, infraestructura limitada y falta de recursos financieros acordes con esta concentración sustancial de biodiversidad planetaria han dejado los ecosistemas de Colombia comparativamente inaccesibles, intactos y poco estudiados”.

Así como el Proyecto Genoma Humano ha abierto las puertas a investigaciones que buscan desarrollar herramientas de diagnóstico altamente eficaces y a diseñar tratamientos nuevos para las enfermedades, el Proyecto BioGenoma de la Tierra también espera sentar las bases para que se ponga en marcha la ciencia necesaria para conseguir, a partir de la información genética, soluciones a problemas globales como la pérdida de biodiversidad o la adaptación de los cultivos al cambio climático, mejorar la conservación de especies, descubrir posiblemente en fuentes naturales nuevos medicamentos o hasta pensar en prevenir futuras pandemias.

Pero, según ha manifestado a medios de comunicación Harris Lewin, coordinador del EBP y Ecólogo de la Universidad de California en Davis, probablemente lo más especial del proyecto no son sus dimensiones ni los inimaginables beneficios que traerá, sino “el entusiasmo de los científicos que lo han puesto en marcha y que están coordinando la mayor iniciativa de la historia de la biología”.

Lewin y Crawford se conocieron participando en el Vertebrate Genome Project, una iniciativa enfocada a la secuenciación genética solo de animales vertebrados. “Harris se preguntaba cómo llevar esto al resto de la biodiversidad y dijo ‘por qué no pensamos un poco más adelante y lo organizamos a nivel de todos los eucariotas’, que es básicamente toda la vida que no es bacteria”, recuerda el profesor de la Universidad de los Andes.

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Ahora, la intención con el EBP es también unificar los esfuerzos que científicos, instituciones, empresas y laboratorios están haciendo alrededor del mundo de manera independiente, establecer estándares de calidad de los estudios, facilitar el intercambio de información, perfeccionar métodos y tecnología, gestionar la adquisición de recursos, comunicar al mundo los resultados y compartir los beneficios con las comunidades que habitan en los lugares donde se realicen las investigaciones.

Además, teniendo en cuenta que el EBP es un proyecto en el que la tecnología para realizar las secuenciaciones muchas veces está concentrada en los países ricos, que no pueden comenzar a hacer el mapeo del genoma por la cantidad de trabajo o porque la mayor biodiversidad está en los trópicos, en países que no tienen los recursos económicos para llevar a cabo los estudios, el proyecto considera un componente ético de transferencia de conocimiento entre todos los actores.

“No se trata de pedirles a los países biodiversos que envíen sus muestras, sino de pensar cómo se puede compartir beneficios y que cada país, que ha hecho el trabajo de cuidar la naturaleza, pueda estar seguro de que recibirá los beneficios”, explica Crawford.

Silvia Restrepo y Federica Di Palma, directora de ciencia en The Earlham Institute en Norwich y de la red de investigadores de Bridge Colombia en todo el Reino Unido y Colombia, fueron de la Misión de Sabios del 2019, En ese momento el grupo internacional de expertos hizo recomendaciones como que la bioeconomía contribuyera al menos al 10 por ciento del producto interno bruto para 2030.

Para alcanzar ese objetivo, desde el Gobierno Nacional, en cabeza del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación, se lanzó en el 2020 la Estrategia Nacional de Bioeconomía. En ese proceso, la unión de Colombia al proyecto EBP se espera que se convierta en un impulsor de la meta propuesta por la misión.

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Para Restrepo, el EBP en Colombia aporta mucho, porque considera que la base para una bioeconomía es el conocimiento de la biodiversidad. “Solo conociendo los recursos que tenemos podemos encontrar oportunidades económicas, utilizando sosteniblemente esos recursos”, asegura la vicerrectora de los Andes, quien junto con De Palma y Crawford han iniciado a trazar la red colaborativa de investigadores que en el país adelantan estudios de genómica como ellos.

Hay proyectos avanzando con algunas especies, como el de GROW-Colombia, que secuencia el cacao y el oso andino (Tremarctos ornatus). Además de becas de investigación colombianas que están aportando algunos hallazgos el investigadores como los del laboratorio del profesor Crawford, que se ha centrado en estudios en ranas. El plan es seguir uniendo y formalizando el proyecto EBP en el país, para hacer frente a los numerosos desafíos sociales, ambientales y económicos, incluyendo el conflicto, la desigualdad, la pobreza y la baja productividad agrícola, como plantea el artículo. 

“Hay muchísimo por hacer. El paso siguiente para Colombia sería ver quién quiere participar, qué prioridades tendremos y cómo se puede organizar y financiar estos intereses que tienen los colombianos”, explica el profesor Crawford, quien pone como ejemplo que desde dependencias como Minciencias se espera que se empiecen a trazar objetivos de investigación importantes para el país, como estudiar determinado cultivo para aumentar su productividad o enfocarse en alguna especie de importancia alimentaria para determinada población, por ejemplo.

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Para continuar con el proyecto, los científicos y técnicos deben recoger muestras, documentarlas y conservarlas en biobancos. Después, extraen el ADN y lo secuencian, siguiendo los estándares que se han establecido en los tres primeros años de preparación del EBP, para luego clasificarla digitalmente en bancos de datos accesibles para todo el mundo.

Hasta el 2023, se espera que en la primera fase se logren producir genomas de referencia de unas 9.400 familias taxonómicas, para tener al menos un animal, un hongo, o una planta representante de cada una. Ese será el punto de partida para ampliar lo que esperan que se convierta en el atlas que contenga el legado genético de la biodiversidad del planeta.

Alejandra López Plazas

Redactora de Ciencia 

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