"Vivir en el mundo sin conocer las leyes de la naturaleza es como ignorar la lengua
del país en el que uno ha nacido"


Hazrat Inayat Khan (místico musulmán sufí)
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- ADN libre

ADN libre, o más exactamente libre de célula, es como se conoce al ADN que circula libre en el plasma sanguíneo. En la última década se ha visto que este ADN aparece en las mujeres embarazadas, proveniente del feto, en las personas que tienen cáncer, de los órganos transplantados y de los alimentos que ingerimos. En los tres primeros casos para impulsar la creatividad en la innovación de lo que se conoce como diagnóstico no invasivo; en el último caso para tergiversar el conocimiento y usarlo en una lucha irracional.


 Aunque fue localizado por primera vez en 1948 es lógico que no tuviera ningún impacto entre los investigadores de la época y que sólo la disponibilidad de la secuencia del ADN humano ha atraído el interés por sus aplicaciones biomédicas.

Se estima que del 2 al 6 por ciento del ADN libre de una mujer embarazada es de origen fetal. Su origen son las células de la placenta que al morir excretan todo su contenido que, normalmente, es degradado, pero algunos fragmentos de ADN que están protegidos (los nucleosomas) no son destruidos y pueden pasar al sistema circulatorio de la madre.

Este ADN libre tiene un tamaño medio muy bajo, de unas 200 a 300 pares de bases (pb) (o pares de letras AT y GC) y se localiza en la sangre de la madre a partir de la 7ª semana de gestación y aumenta progresivamente al avanzar la gestación. Después del nacimiento desaparece en unas dos horas, lo que indica que, durante el embarazo, este ADN se destruye continuamente y es sustituido por nuevos fragmentos de ADN.

Para aislar y estudiar este ADN se ha utilizado tanto su pequeño tamaño como la presencia de secuencias específicas de los varones, es decir que se encuentran en el cromosoma Y, como son las secuencias de SRY y de DYS14. Si el resultado es positivo significa que el feto es de sexo varón. Este análisis es útil porque en la mayoría de los casos lo que se busca es saber si el futuro niño tendrá algunas de las enfermedades cuyo gen se encuentra en el cromosoma X, como la distrofia muscular de Duchenne o la hemofilia. ¿Por qué en varones? Por ser éstos quienes tienen una frecuencia muy superior a las hembras de padecerlas. Las hembras tienen dos cromosomas X y, para padecer alguna enfermedad asociada a este cromosoma, necesitan que tanto su padre como su madre sean portadores de la variante enferma del gen y que además se lo transmiten los dos a la vez. Los varones, por el contrario, tienen un cromosoma X, su pareja es el cromosoma Y que es el que determina la masculinidad. Por este motivo con que la madre sea portadora y le transmita ese cromosoma X tienen suficiente para padecer la enfermedad.

Este tipo de análisis en el que se determinan genes del feto extrayendo un poco de sangre de la madre se ha denominado Diagnóstico Prenatal No Invasivo (NIPD) o simplemente "ADN libre de célula" (cfDNA). Junto con el sexo, esta técnica puede detectar el Rh del feto, útil en los casos de madres con Rh negativo, así como muchas enfermedades determinadas por un solo gen. En estos estudios destacan dos grupos españoles, (Bustamante-Aragones) y (Fernández-Martínez), lo que merece su difusión.

Una ventaja adicional de esta técnica es su aplicabilidad a partir de la 7ª semana de embarazo. La determinación del sexo del feto, por ejemplo, no da resultados concluyentes por ecografía antes del 4º mes de embarazo, otros métodos invasivos detectan el sexo no antes de la semana 11.

La fiabilidad de esta técnica es tal que permite, incluso, detectar enfermedades causadas por la variación del número de algún cromosoma. El genoma humano se encuentra en nuestras células repartido en 23 estructuras independientes llamadas cromosomas. Como en la reproducción se juntan el genoma del padre y el de la madre, el cigoto o huevo inicial y, a partir de él, todas las células del organismo, tienen dos copias de cada cromosoma, lo que da 46 cromosomas por célula. Pero, a veces, ocurren errores en las divisiones de las células y pueden aparecer, y podemos transmitir a nuestros descendientes, un cromosoma de más o de menos. Cuando se crea un nuevo ser con tres copias del cromosoma 21, en lugar de las dos copias, éste padecerá el síndrome de Down.


Para detectar si un feto lleva tres copias de un cromosoma (o una copia, como en el síndrome de Turner) basta con analizar en el ADN libre de la madre el número relativo de copias de alguna secuencia de ese cromosoma que varíe mucho (que sea polimórfico). Un feto normal deberá tener la misma cantidad de la secuencia del cromosoma materno y del paterno. Si lleva tres cromosomas dará una relación de doble cantidad de la secuencia de un parental relativo a la del otro parental.

Los estudios publicados indican que el síndrome de Down se puede detectar en la décima semana de gestación con una eficacia del 99%. Alteraciones similares se pueden dar en el cromosoma 13, detectable con una eficacia del 92%, y en el 18 que se detecta en el 97% de los casos. Las restantes alteraciones son prácticamente letales y causan abortos tempranos.

Con algo más de dificultad también se puede estudiar la presencia de alteraciones en el número de cromosomas en una mujer gestando dos fetos. Los dos fetos pueden ser monocigóticos (gemelos), en cuyo caso los dos fetos son genéticamente idénticos, o dicigóticos (mellizos), que comparten sus genomas como dos hermanos de diferente embarazo. En el caso de los monocigóticos el análisis es sencillo al ser los dos iguales. En el caso de dicigóticos la cosa se complica mucho por ser diferentes pero, además, porque se ha visto que generalmente los dos fetos contribuyen de forma desigual a la cantidad de ADN libre que tiene la madre en su sangre.

El ADN libre podrá ser usado en un futuro próximo para analizar el genoma completo de un feto, lo que será clínicamente muy ventajoso, aunque también creará nuevos problemas.

Pero no sólo se puede analizar ADN fetal, esta técnica se está aplicando al estudio del estado de salud de un órgano transplantado, con genoma diferente al del enfermo, de forma no invasiva.

También se pueden detectar gran cantidad de tumores mediante el ADN libre con los marcadores genéticos de cada tipo de enfermedad. Las estadísticas de estos análisis indican que se pueden detectar con una seguridad mayor del 75% cánceres de páncreas, ovario, colorrectal, riñón, gastroesofágico, de mama, melanoma, hepatocelular, y el de cabeza y cuello, pero con menos del 50% de éxito en los de cerebro, próstata o tiroides.

¿Qué más seres vivos podemos tener dentro de nuestro organismo de los que podamos analizar si tenemos su ADN libre en nuestra sangre? Aparte de muchas bacterias, que a nadie preocupa demasiado, tenemos en nuestro tubo digestivo todos los alimentos que hemos tomamos recientemente. Prácticamente la totalidad de los alimentos que tomamos son vegetales o animales o productos derivados de ellos, y con cada bocado tomamos cientos de miles de sus células, cada una con su núcleo y cada núcleo con dos copias de su genoma y cada genoma con varias decenas de miles de genes.

¿Puede el ADN de los alimentos pasar del intestino al sistema circulatorio? Si. En animales de granja ya se vio hace algunos años y se encontraron solamente fragmentos de 150 a 500 pares de bases, lo que no da para contener ningún gen íntegro. En humanos también se buscó y se encontró, pero en el artículo que se publicó se hacía un énfasis especial al decir que habían encontrado ADN de vegetales normales pero ninguna secuencia de los transgenes en las personas alimentadas con soja transgénica, lo que a casi nadie sorprendió.

El pasado año (2013) se publicó un artículo que afirma que han encontrado algunos fragmentos de ADN de los cloroplastos de tomate y de patata en el sistema circulatorio humano. Aparte de no citar el artículo de Netherwood publicado nueve años antes en Nature Biotech, lo más sorprendente de este artículo es que en todos los trabajos previos relacionados se comparan personas o animales alimentados con vegetales no modificados o con transgénicos, mientras que en el trabajo de Spisák no se utilizan ni se mencionan en ningún momento a vegetales ni modificados genéticamente ni transgénicos, lo que me genera una indudable sospecha. La única conclusión, ya mencionada, es que se encuentran fragmentos de ADN libre de cloroplastos de patata y de tomate en la sangre de los individuos estudiados. ¡Pues para eso no hacía falta hacer ningún trabajo!

Una vez tuve que criticar duramente a la revista Nature (ver la entrada en este blog "ADN basura"), ahora tengo que hacer lo mismo con otra revista "teóricamente" prestigiosa y seria, PLoS ONE, donde artículos como éste no deberían tener entrada ... ahora parece que eso depende de las implicaciones del artículo.

El artículo está teniendo una gran crítica, la principal es la de ser una contaminación difícil de evitar cuando se utilizan métodos para detectar cantidades muy pequeñas de fragmentos muy pequeños de ADN.


¿Por qué ha levantado tanta polvareda en Internet? La polvareda viene de los que, cuando oyen "transgénico", en su mente aparece instantáneamente la imagen de un monstruo devora-personas con alguna doble hélice colgando de su oreja; pero a estas personas no les pregunten si saben qué es un gen y cómo funciona, menos aún qué es un organismo transgénico, no necesitan saberlo para criticarlo. Tras leer algún trabajo –quise decir leer el título de algún trabajo– que les llega por algún colega, crean toda la historia según les conviene a sus ideas y en sus páginas web escriben lo de siempre, sus afirmaciones incuestionables, como ha ocurrido en este caso. (Me viene a la mente un chiste de Mingote en el periódico ABC: Un señor de negro dice "Vamos a ver de qué trata este artículo que tan certera y duramente he criticado").

Usando el título del artículo de Spisák, donde ya he indicado que no se menciona ni una sola vez ni OMG ni transgénico (¡pero eso qué importa!), hay algunos ejemplos dignos de ser citados por sus alegatos "científicamente demostrados" de que los alimentos transgénicos son un peligro por las trágicas consecuencias que tienen. Quiero traerles sólo tres ejemplos, pero pueden encontrar en la red varias docenas más. Uno titula su parrafada: "Transferencia del ADN genéticamente modificado del alimento a la sangre" donde se emplea la falacia ad ignoratiam o afirmación gratuita, típica de los ecointransigentes quienes afirman de forma categórica lo que no pueden demostrar: "el transgén insertado puede llevar a cabo reacciones inesperadas y producir productos tóxicos ... y el virus usado como vector puede producir nuevos virus y nuevas enfermedades peligrosas". El que viene a continuación usa la afirmación indiscutible con la misma falacia del anterior: "Confirmado: El ADN de los cultivos modificados genéticamente pueden ser transferidos a los humanos que los comen". Para acabar la muestra de insensateces, les dejo una página que no tiene desperdicio (redoble de tambores): "Confirmado: los ácidos nucleicos invasores de los alimentos", donde para no ser menos afirman lo que sólo ellos saben: "el ADN de los alimentos tienen el potencial de influir en la expresión de los genes e invadir su genoma ... esto señala los peligros de los OMG y de otros ácidos nucleicos desconocidos". Los títulos están traducidos literalmente, vean, si tienen alguna duda, solamente la dirección de sus webs.

Y así hasta el infinito.

¿Es malo comer genes? No, no es malo comer genes, lo malo es no comer. Diariamente comemos millones de genes de animales, plantas y microorganismos sin que se den efectos adversos ni se inserten en nuestro genoma y nos salgan orejas verdes por alguna lechuga que nos pasó su ADN, ni cuernos del día que comimos estofado de ciervo; lo mismo hicieron nuestros padres, y sus padres, y sus padres, y sus... ancestros desde hace quinientos millones de años. Hay un australiano que dice que, por si acaso, va a crear una empresa para vender alimentos sin ADN; por ahora dice que lo hará cuando lo consiga.

¿Saben los ecointransigentes que de todas las células de nuestro cuerpo sólo el 5% son nuestras? El 95% "restante" son bacterias que, en su mayoría, se encuentran en el tracto digestivo. Si los genes entraran y salieran de los genomas como dicen los intransigentes, a estas alturas no nos quedaría un sólo gen humano en nuestro genoma, nos habríamos convertido en una gran masa bacteriana, los animales no existirían convertidos todos en bacterias, el mundo estaría colonizado por las bacterias y las plantas, y eso si sus xilemas y floemas no están también invadidos por bacterias. Volveríamos al principio de la evolución de la vida. Pero por ahora no parece que los antitransgénicos tengan razón en lo que dicen.

¿Contra quién luchan, contra los transgénicos o contra la cultura científica? Les queda por decir que las mujeres gestantes o los transplantados son también transgénicos. Estas personas padecerían un terrible trauma si algún día estudiasen en serio algo de evolución molecular y se dieran cuenta de que ellos, todos, también somos transgénicos.




Referencias
1. Mandel P y Metais P (1948) Les acides nucleiques du plasma sanguin chez l’Homme. C R Acad Sci Paris 142: 241-243
2. Bustamante-Aragones A y otros (2010) "Noninvasive prenatal diagnosis using ccffDNA in maternal blood: state of the art". Expert Rev Mol Diagnostics 10 (2): 197-205
3. Fernández-Martínez FJ y otros (2012) Noninvasive fetal sex determination in maternal plasma: A prospective feasibility study. Genetics in Medicine 14: 101-106
4. Sayres LC y Cho MK (2011) "Cell-free fetal nucleic acid testing: a review of the technology and its applications". Obstetrical Gynecological Survey 66 (7): 431-442
5. Chinen PA y otros (2010) Noninvasive determination of fetal Rh blood group, D antigen status by cell-free DNA analysis in maternal plasma: experience in a brazilian population". Am J Perinatology 27: 759-762
6. Ashoor G (2012) Chromosome-selective sequencing of maternal plasma cell-free DNA for first-trimester detection of trisomy 21 and trisomy 18. Am J Obstet Gynecol 206: 322.e1–5
7. Mersy E y otros (2013) "Noninvasive detection of fetal trisomy 21: Systematic review and report of quality and outcomes of diagnostic accuracy studies performed between 1997 and 2012". Hum Reprod Update 19 (4): 318. doi:10.1093/humupd/dmt00
8. Leung TY y otros (2013) Noninvasive twin zygosity assessment and aneuploidy detection by maternal plasma DNA sequencing. Prenat Diagn 33: 675–681.
9. Yurkiewicz IR y otros (2014) "Prenatal whole-genome sequencing--is the quest to know a fetus's future ethical?". New England J Med 370 (3): 195–7. doi:10.1056/NEJMp1215536
10. Vlaminck ID y otros (2014) Circulating Cell-Free DNA Enables Noninvasive Diagnosis of Heart Transplant Rejection. Sci Transl Med 6: 241ra77. DOI: 10.1126/scitranslmed.3007803
11. Bettegowda C y otros (2014) Detection of circulating tumor DNA in early- and late-stage human malignancies. Sci Transl Med 6: 224ra24. DOI: 10.1126/scitranslmed.3007094
12. Sharma R (2006) Detection of Transgenic and Endogenous Plant DNA in Digesta and Tissues of Sheep and Pigs Fed Roundup Ready Canola Meal. J Agric Food Chem 54: 1699-1709
13. Mazza R (2005) Assessing the Transfer of Genetically Modified DNA from Feed to Animal Tissues. Transgenic Res 14: 775-784
14. Netherwood T (2004) Assessing the survival of transgenic plant DNA in the human gastrointestinal tract. Nature Biotech 22: 204-209. DOI: 10.1038/nbt934
15. Spisák S y otros (2013) Complete Genes May Pass from Food to Human Blood. PLoS ONE 8: e69805. DOI:10.1371/journal.pone.0069805
16. Lusk RW (2014) Diverse and widespread contamination evident in the unmapped depths of high throughput sequencing data. arXiv:1401.7975v1 [q-bio.GN]
17http://preventdisease.com/news/14/021914_Genetically-Modified-DNA-Transfers-From-Food-to-Blood.shtml
18http://www.collective-evolution.com/2014/01/09/confirmed-dna-from-genetically-modified-crops-can-be-transfered-to-humans-who-eat-them-2/
19http://www.i-sis.org.uk/Nucleic_Acid_Invaders_From_Food.php
20http://www.agbioworld.org/newsletter_wm/index.php?caseid=archive&newsid=356
21.  Dunne C y otros (2001) In vitro selection criteria for probiotic bacteria of human origin: Correlation with in vivo findings. Am J Clin Nutr 73(suppl): 386S-392S




2 comentarios:

  1. Me ha gustado mucho tu articulo Alfonso. Es cierto que llama la atención la cantidad de bacterias que llevamos encima. El denominado microbioma, que además es personalizado!!.Intento trasladsr a mis alumnos de ciencias ambientales que la ciencia y el conocimiento de las bases biológicas es muy importante para defender el medio ambiente y que deben huir de sensacionalismos Tu artículo y referencias me vienen de maravilla. Gracias por enseñarnos !!

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  2. Sigo su BLOG con gran interés! Y he leído su articulo "ADN libre" con mucho consentimiento.

    (Quizas no he ententido todo: que significa "un señor de negro"? Un hombre negro?)

    Esta tranquilos: aqui en holanda luchamos también contra los ecotransigentes! Una lucha sin fin, porque estamos luchando contra los miedos profundamente arraigados.
    Motivado por usted , voy a escribir tambien un blog sobre este tema.
    Con mis saludos cordeales,
    Conrad Woldringh

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