Alberto L. D’Andrea es presidente de la Confederación Argentina de Biotecnología y escribe especialmente para Dang Dai sobre cómo la nanobiotecnología china podría revolucionar la secuenciación masiva del ADN. En el país asiático funciona el BGI  (Beijing Genomics Institute), el mayor centro de genómica en el mundo, que por ejemplo terminó la secuenciación del genoma de las 1008 variedades de soja de interés comercial como punto de partida a múltiples innovaciones futuras del sector. En Leer más, el artículo completo.

– La nanobiotecnología china podría revolucionar la secuenciación masiva del ADN

Alberto L. D’Andrea (*)

En octubre de 1990 se inició el proyecto relacionado con los seres vivos más ambicioso de todos los tiempos: el Proyecto del Genoma Humano. Con una inversión de 3.000 millones de dólares investigadores del todo el mundo trabajaron intensamente para mapear aproximadamente 3.400 millones de pares de bases distribuidas en los 23 pares de cromosomas humanos. Finalmente en febrero del 2001 las revistas científicas Science y Nature publicaron el mapa del genoma humano. A partir de ese momento algo no pasó desapercibido para los bioemprendedores, la factibilidad tecnológica de descifrar genomas estaba probada, pero  los resultados de ese proyecto lento y costoso eran sólo para el genoma de pocos humanos. Era necesario  desarrollar el equipamiento necesario  para poder realizar la secuenciación de los genomas en unas pocas horas y a un costo accesible (entre 100 y 1.000 dólares). Planteada la carrera para producir el equipamiento necesario, los primeros equipos para tal finalidad ya se están comercializando en el año 2013, constituyendo un punto de partida y de  inflexión en el conocimiento del genoma de 7.000 millones de seres humanos y por ende el inicio de la era de  una medicina personalizada  genético-molecular. Basta decir que unas 6.000 enfermedades conocidas son producto de un único gen dañado. En otras enfermedades como el cáncer, el asma  y la arteriosclerosis participan a menudo  docenas de genes simultáneamente. Si nos hacemos un análisis del  genoma periódicamente podremos saber cuántas nuevas mutaciones tenemos y cuáles de ellas están vinculadas estadísticamente con la probabilidad del desarrollo de enfermedades  importantes en los años venideros. Estamos hablando ni más ni menos que en el diagnóstico a nivel genético-molecular, terapias a nivel molecular y en disminuir en forma drástica los gastos en la salud mundial producto de tratamientos prolongados y costosos de enfermedades  crónicas terminales. Adicionalmente la tecnología desarrollada para la secuenciación humana masiva nos posibilitó avanzar rápidamente para realizar el  mapa genético de distintas variedades de especies animales y vegetales permitiendo por primera vez en la historia disponer del acervo genético como materia prima básica de la actividad bioeconómica presente y futura ligada a las biofábricas transgénicas.

A modo de ejemplo podemos citar que el BGI  (Beijing Genomics Institute), el mayor centro de genómica en el mundo, terminó la secuenciación del genoma de las 1.008 variedades de soja de interés comercial como punto de partida a múltiples innovaciones futuras del sector. En el contexto señalado investigadores chinos han presentado un método de secuenciación nanobiotecnológica ultrarrápido con posibilidad de disminuir los costos drásticamente contribuyendo a una aceleración de la secuenciación masiva. Los doctores G. Steven Huang, Yu-Shiun Chen y colaboradores de la Universidad Chiao Tung Nacional (NCTU) de Taiwán desarrollaron con éxito la técnica más rápida, precisa y económica para  secuenciar ADN. La técnica se publicó en la revista Nature Nanotechnology bajo el título “DNA sequencing using electrical conductance measurements of a DNA polymerase”. Demostraron que mediante la combinación de un nanotransistor, construido con dos átomos de oro y una molécula de anticuerpo, unido a una ADN polimerasa, se puede acelerar el proceso de secuenciación del ADN con el fin de proporcionar una mejor herramienta para la medicina personalizada y la investigación genética. Un genoma humano se compone de aproximadamente 3 mil millones de pares de bases de ADN. Incluso con la tecnología actual el proceso de secuenciación del ADN es relativamente lento y costoso. La técnica innovadora desarrollada por el equipo de la NCTU permite superar ambos problemas con una menor la tasa de error. La técnica permite secuenciar  las moléculas individuales de ADN mediante la medición de la conductancia eléctrica de una ADN polimerasa Phi29 mientras incorpora los nucleótidos a la cadena. La conductancia de la polimerasa se puede medir debido a que está conectada (unida) al  nanotransistor  proteico. Por primera vez se puede seguir y “ver” todo el proceso de síntesis realizado por la polimerasa sin la utilización de equipamiento externo. Una inteligente contribución nanobiotecnológica para avanzar aceleradamente, mediante la disminución del costo,  hacia la secuenciación masiva, consolidar la incipiente nueva era y apuntalar las biofábricas transgénicas fotosintéticas y ecológicas de la bioeconomía.

(*) Presidente de la Confederación Argentina de Biotecnología (CAB), supervisor de la Dirección de Educación Técnica, Gobierno de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, y director de la Licenciatura en Biotecnología de la Universidad Argentina de la Empresa. UADE.