El Projecte 1000 Genomes seqüencia el genoma de 2.504 persones dʼarreu del món
El Projecte 1000 Genomes (1000GP), que ha seqüenciat el genoma de 2.504 individus de vint-i-sis poblacions humanes diferents dʼarreu del món, descriu un catàleg de 84,7 milions de variants que amplia en un 40 % el nombre de variants conegudes del genoma humà, segons remarca un nou article publicat a la revista Nature. Tot i aquesta gran diversitat genètica, la majoria de variants (el 86 % dʼaquests 84,7 milions) es troben restringides als individus dʼun sol continent, especialment entre les poblacions subsaharianes del continent africà.
El Projecte 1000 Genomes (1000GP), que ha seqüenciat el genoma de 2.504 individus de vint-i-sis poblacions humanes diferents dʼarreu del món, descriu un catàleg de 84,7 milions de variants que amplia en un 40 % el nombre de variants conegudes del genoma humà, segons remarca un nou article publicat a la revista Nature. Tot i aquesta gran diversitat genètica, la majoria de variants (el 86 % dʼaquests 84,7 milions) es troben restringides als individus dʼun sol continent, especialment entre les poblacions subsaharianes del continent africà.
En aquest projecte internacional, que té com a objectiu principal catalogar la variació genètica en lʼespècie humana, hi participa el Dr. Marc Via, del Departament de Psiquiatria i Psicobiologia Clínica i de lʼInstitut de Recerca en Cervell, Cognició i Conducta (IR3C) de la Universitat de Barcelona. Via ha col·laborat en el disseny mostral dʼaquesta recerca dins del grup Samples / ELSI (Ethical, Legal, and Social Implications). També són coautors de lʼestudi els experts Andrés García-Montero i Alberto Orfao, de la Universitat de Salamanca.
Segons els nous resultats de 1000 Genomes, cada persona participant en lʼestudi (sanes i majors dʼedat) és portadora de 150-180 variants que provoquen la finalització prematura de proteïnes i de 24-30 variants implicades en malalties rares. El projecte també ha contribuït a caracteritzar la història i la demografia de les poblacions humanes ancestrals. Així, per exemple, sʼha confirmat lʼorigen demogràfic comú de tots els humans fa uns 150.000-200.000 anys i el posterior coll dʼampolla que van patir les poblacions europees, asiàtiques i americanes, que sʼestima que les va conduir a tenir unes dimensions efectives inferiors als 1.500 individus fa entre 15.000-20.000 anys.
Un mapa de la variació genètica en humans a gran escala
El Projecte 1000 Genomes està impulsat per un consorci internacional en què participen institucions de gran prestigi, com ara el Centre de Genètica Humana Wellcome Trust (Regne Unit), la Universitat dʼOxford (Regne Unit), la Universitat de Harvard (Estats Units), lʼInstitut Broad de MIT i Harvard (Estats Units), la Universitat de Washington (Estats Units) o lʼInstitut Max Planck de Genètica Molecular (Alemanya).
Tal com explica Marc Via, «el Projecte 1000 Genomes ha estat el primer que ha abordat la caracterització de la variabilitat en el genoma de poblacions de tot el món a gran escala. Fins ara, els estudis sʼhavien centrat en la seqüenciació de genomes dʼindividus puntuals però no es tenia coneixement sobre com és la variabilitat normal a escala poblacional». Aquesta visió tan àmplia de 1000 Genomes fa que sigui un projecte únic fins i tot en comparació amb altres propostes molt ambicioses més recents.
A partir dels resultats, els experts del projecte també han pogut estimar en quatre o cinc milions el nombre de variants en què cada genoma individual difereix de la seqüència de referència del genoma humà. Tot i que la majoria de variants identificades són rares (amb freqüències inferiors al 0,5 %), la majoria de variants identificades en el genoma de cada individu són comunes (freqüència superior al 5 %).
Aplicant les tecnologies de seqüenciació de nova generació
El desenvolupament i lʼaccessibilitat de les tecnologies de seqüenciació de nova generació (NGS), que permeten estudiar totes les posicions del genoma i identificar-ne totes les variants genètiques —des de polimorfismes de nucleòtid simple (SNP) fins a grans duplicacions de regions cromosòmiques—, han estat un factor clau en el Projecte 1000 Genomes. «Fins i tot, han permès ampliar el nombre de genomes analitzats més enllà del miler (el nombre inicial previst i que dóna nom al projecte)», explica Marc Via. «Així doncs, el projecte ha seqüenciat cada base dels genomes complets dels 2.504 participants una mitjana de set o vuit vegades, i el seu exoma (les regions codificants per a proteïnes i altres molècules), una mitjana de setanta-cinc vegades. Aquesta resolució permet estimar que més del 99 % dels SNP que es presenten amb una freqüència de lʼ1 % o superior han estat identificats».
A més, el projecte també inclou una part important de disseny de nous mètodes estadístics i algoritmes informàtics per gestionar la gran quantitat dʼinformació que es genera en aquest tipus dʼestudis, la qual cosa permet establir nous estàndards per a la comunitat científica. «Per exemple, sʼha pogut analitzar el paper que ha tingut la selecció natural en processos recents dʼadaptació a ambients locals i sʼhan detectat nous gens que estan potencialment sota selecció natural, tot i que també sʼha observat que no són gaire habituals els fenòmens de selecció natural forta en lʼevolució recent de les poblacions humanes», detalla Marc Via.
Coneixement a lʼabast de la comunitat científica internacional
El projecte, que ha establert el marc de referència general fins ara inexistent de com és la variació en el nostre genoma en poblacions de diferents continents, posa a lʼabast dels investigadors de tot el món un panell de referència de la variació genètica humana, especialment de la comuna i de la poc freqüent, que permet augmentar la resolució dels estudis que analitzen lʼassociació entre variants genètiques i malalties complexes. «El projecte com a tal es dóna per finalitzat amb aquesta fase. La informació genòmica i la disponibilitat de material biològic (cèl·lules o ADN) de tots els individus participants seguiran a lʼabast de la comunitat científica de manera indefinida», conclou el professor Via.