La revolución del ADN

El descubrimiento por James Watson y Francis Crick, en abril de 1953, de la estructura molecular del ADN marcó el inicio de una nueva revolución científica: la revolución genética o del ADN. La doble hélice del ADN se convirtió con rapidez en el foco de la ciencia moderna y desencadenó una avalancha de nuevos descubrimientos científicos que vinieron acompañados del desarrollo de nuevas tecnologías.

En los años que siguieron al descubrimiento de la estructura del ADN, los científicos dedicaron sus esfuerzos a comprender cómo esta molécula es capaz de contener información, cómo se transmite de generación en generación y cómo acaba por manifestarse en los caracteres de cada individuo.

Tan solo 25 años más tarde ya eran capaces de reproducir en el laboratorio estos procesos que suceden de forma natural en las células y modificarlos de manera artificial. Los genes se podían manipular; había nacido la ingeniería genética. La tecnología derivada de la manipulación de los genes permitió avanzar en el estudio del genoma -conjunto de genes- de los organismos, y así conseguir identificar y localizar cada uno de sus genes. En el 50º aniversario del modelo de doble hélice, se anunció el fin del mayor proyecto de ADN realizado hasta la fecha, el Proyecto Genoma Humano (PGH).

En unas pocas décadas, la manipulación del ADN ha originado un gran número de aplicaciones, algunas de las cuales han irrumpido en nuestra vida cotidiana. Se aplica a cuestiones tan diferentes como el diagnóstico de enfermedades genéticas, la producción de alimentos transgénicos o la investigación judicial para encontrar culpables y exculpar inocentes.

En los próximos años seremos testigos de las consecuencias prácticas y las implicaciones éticas de la revolución genética. Cabe esperar que los nuevos conocimientos supongan un beneficio para toda la sociedad y no sean utilizados como vía de discriminación. A medida que se garantice más conocimiento sobre la vida, ¿se incrementará nuestra tolerancia hacia todas las formas de vida o aumentará nuestro sentido de poder?

1. Declaración Universal sobre el Genoma Humano y los Derechos Humanos

El 11 de noviembre de 1997 la Conferencia General de la UNESCO, en su 290ª reunión, aprobó por unanimidad la Declaración Universal sobre el Genoma Humano y los Derechos Humanos, lo que constituye el primer texto internacional sobre bioética. A pesar de que aún faltaban unos años para la finalización del PGH resultaba evidente la necesidad de promulgar principios universales que guiaran su desarrollo y su posterior utilización. La Declaración consta de 25 artículos; los primeros hacen referencia a la dignidad humana y a los derechos de las personas. Por ejemplo:

- El genoma humano es la base de la unidad fundamental de todos los miembros de la familia humana y del reconocimiento de su dignidad intrínseca y su diversidad. En sentido simbólico, el genoma humano es el patrimonio de la humanidad. (Art. 1)

- Cada individuo tiene derecho al respeto a su dignidad y derechos, cualesquiera que sean sus características. Esta dignidad impone que no se reduzca a los individuos a sus características genéticas y que se respete el carácter único de cada uno y su diversidad. (Art. 2)

- El genoma humano en su estado natural no puede dar lugar a beneficios pecuniarios. (Art. 4)

- Una investigación, un tratamiento o un diagnóstico en relación con el genoma de un individuo, sólo podrá efectuarse previa evaluación rigurosa de los riesgos y las ventajas que entrañen y de conformidad con cualquier otra exigencia de la legislación nacional. En todos los casos, se recabará el consentimiento previo, libre e informado de la persona interesada. Se debe respetar el derecho de toda persona a decidir que se le informe o no de los resultados de un examen genético y de sus consecuencias. (Art. 5)

- Nadie podrá ser objeto de discriminaciones fundadas en sus características genéticas. (Art. 6)

2. El mayor descubrimiento biológico del siglo XX

La doble hélice del ADN se considera el mayor descubrimiento biológico del siglo XX. ¿Por qué es tan especial esta estructura? La doble hélice de ADN está formada por dos cadenas unidas que tienen la forma de un muelle (helicoidal), una forma bastante frecuente en las moléculas biológicas. Si los muelles se estiran, la doble hélice aparece como una escalera de mano. Cada cadena forma uno de los listones o pasamanos de la escalera y una cadena se une a la otra a través de los "peldaños". La clave para comprender por qué el descubrimiento de la estructura del ADN tuvo tanta trascendencia está precisamente en los "peldaños" que mantienen unidas a sus dos cadenas.

3. La clave está en las bases

Las moléculas de ADN son muy largas pero están formadas por la repetición de tan solo cuatro subunidades básicas, denominadas nucleótidos. Cada uno de los nucleótidos posee una molécula (una base nitrogenada) diferente: A (de adenina), T (timina), C (citosina) y G (guanina). El gran descubrimiento de Watson y Crick fue que cada "peldaño" de la escalera de mano consiste en un par de bases, cada una perteneciente a una de las cadenas, y que las bases sólo pueden aparearse de una forma: A con T y G con C.

Esto implica que, si un "listón de la escalera" dice, por ejemplo, ACCGTAG, el de enfrente debe decir necesariamente TGGCATC... Se dice que ambas cadenas son complementarias.

Las reglas del apareamiento de las bases en el ADN subyacen a muchos de los procesos fundamentales que suceden en las células. Por ejemplo, si las dos cadenas se separan (rompiendo la unión entre los pares de bases), cada cadena sirve de molde para fabricar una nueva cadena acoplando los nucleótidos correspondientes. Ésta es la razón de que los genes (segmentos de ADN) puedan copiarse a sí mismos, las células puedan multiplicarse y los organismos reproducirse.

Cuando Watson y Crick propusieron el modelo del ADN ya se conocía que era la molécula portadora de la información genética, es decir, de la información responsable de los caracteres de cada individuo. Pronto se dieron cuenta de que lo único que podía diferenciar la información genética de un individuo de la de otro, o a un gen de otro, era el orden en el que se disponen las bases en el ADN, es decir, la secuencia. Las bases son como las letras con las que se escribe un texto que contiene las claves de cada ser vivo; el texto es diferente para cada organismo, aunque el "idioma" utilizado sea el mismo.

4. Desnaturalizar e hibridar

Las dos cadenas de una molécula de ADN se pueden separar en un laboratorio elevando la temperatura; este proceso se denomina desnaturalización. Si se vuelve a bajar la temperatura las cadenas se unen nuevamente. Al proceso mediante el que dos cadenas sencillas de ADN de distinta procedencia se unen para dar lugar a una cadena doble se denomina hibridación. Cuanto más pequeño es el fragmento de ADN, más rápidamente se produce la hibridación.