Con el título de “Genotyping, sequencing and analysis of 140,000 adults from Mexico City” investigadores de la Facultad de Medicina, de la UNAM, en colaboración con investigadores de la Universidad de Oxford, Inglaterra, publicaron un artículo en la revista Nature en el que se analiza el genoma de 140,000 habitantes de dos alcaldías de la Ciudad de México, Iztapalapa y Coyoacán.
“Estos resultados son parte del “Estudio Prospectivo de la Ciudad de México” (MCPS), el cual incluye a 160,000 mexicanos que se empezaron a estudiar hace 25 años”, explica Jaime Berumen Campos, uno de participantes en el proyecto. “Como es obvio, inicialmente no se vislumbraba el análisis del genoma, porque el proyecto de la secuenciación del primer genoma humano comenzó en 1999 y la primera versión del genoma completo se publicó en el 2003”.
Quienes iniciaron el proyecto hace 25 años fueron tres epidemiólogos que tuvieron esa visión, especialmente el líder del proyecto, el doctor Roberto Tapia Conyer. Los otros fueron Pablo Kuri Morales y Jesús Alegre, “quien ha dado seguimiento a los pacientes durante todo este tiempo. Es un trabajo tremendo dar seguimiento a 160,000 personas, no es nada sencillo”.
“Pero esa es la belleza y la fuerza del estudio MCPS, porque una cosa es que se estudie o analice la información de los individuos en un corte o momento del tiempo, y otra muy diferente es hacer el seguimiento de morbilidad y mortalidad a todos los integrantes del estudio durante 25 años. Obviamente, todo esto es una mina de datos”.
Proyecto para estudiar el efecto del tabaquismo
Inicialmente, el proyecto fue diseñado para estudiar el efecto y riesgos del tabaquismo en la salud de las personas, ya que era un problema muy grave, pero decidieron tomar muestras de sangre para en el futuro ver si había que estudiar algunas otras cosas. “Claro, todo esto con el consentimiento de los participantes”.
El proyecto lo iniciaron Roberto Tapia y el doctor Richard Peto, de la Universidad de Oxford. Poco después se incorporó Pablo Kuri Morales, quien diseñó la encuesta e inició el proyecto, y Jesús Alegre, quien le fue dando seguimiento al proyecto.
“Yo llegué al proyecto hace cuatro años, cuando empezaron a salir los datos genéticos. De esta manera empecé a aportar mi granito de arena. Precisamente, así se hacen los equipos de trabajo. En el artículo de Nature aparecen poco más de 50 autores”, explica Berumen Campos.
Un proyecto mexicano con colaboración externa
Es importante enfatizar que el proyecto es mexicano, aunque claro, son proyectos tan grandes que no los puedes hacer solo, y además son muy costosos, explica el investigador.
“Desde el principio se firmó un convenio con la Universidad de Oxford, y esa colaboración ha sido muy importante porque en general los extranjeros tienen más recursos”.
Luego, cuando se iba a secuenciar el genoma, se hizo un convenio con la empresa Regeneron Genetics Center, que secuenció todo el exoma.
Análisis del genoma
Se hicieron tres tipos de análisis del genoma. Se secuenció el exoma de 140,000 personas. El exoma es el uno por ciento del genoma, pero ahí está la parte codificante del genoma, donde están los genes.
De los 140,000 con un microchip se exploraron 650,000 posiciones dispersas en todo el genoma. Después, se secuenció el genoma completo de diez mil individuos. “Es el tercer estudio más grande del mundo de análisis del genoma humano”.
Al analizar el exoma se pueden estudiar los genes asociados a muchas enfermedades, como diabetes, cáncer u obesidad.
Es un proyecto muy robusto porque además de hacer la encuesta clínica-demográfica y las mediciones antropométricas al inicio del estudio, se ha llevado a cabo el seguimiento de la mortalidad en todos los individuos reclutados y el seguimiento clínico periódico en 10 mil de ellos. Es importante recalcar que cerca de 35,000 individuos de este estudio ya han fallecido, por múltiples enfermedades.
Los investigadores de Oxford también son epidemiólogos, en general, pero tienen grupos de análisis de datos, del genoma humano. La colaboración con ellos ha sido continua, para diseñar el proyecto, para darle seguimiento, para conseguir el financiamiento, explicó el investigador.
En el transcurso del tiempo se han conseguido recursos dentro y fuera de México, en Inglaterra, y obviamente el grupo de México ha participado en todas esas peticiones de donativos, pero muy de la mano con los de Oxford.
“Nosotros participamos en el análisis de los datos que los grupos de Regeneron y Oxford iban produciendo. Cada quince días los tres grupos teníamos una reunión por zoom. Durante la pandemia, dos años, cada 15 días discutimos los datos que ellos iban generando y presentando, como las tablas y las figuras, a partir de estos datos creamos nuevas ideas y estrategias de análisis. Eso lo discutíamos en conjunto Roberto Tapia, Pablo Kuri, Jesús Alegre y yo”.
Inicio del proyecto
Desde el principio se empezó a reclutar a la gente que participaría en el proyecto. De 1998 al 2004, en seis años se les fue reclutando y la sangre se colectó desde el principio pensando en que se podía medir algo.
En México se separaron los glóbulos blancos y el plasma, se guardaron y se mandaron a Oxford, donde se conservan en ultracongeladores y en nitrógeno líquido. Son 160,000 muestras.
Sólo los epidemiólogos piensan en proyectos de 100,000 o 150,000 personas o más, dice Berumen.
Tanque de nitrógeno líquido de un portaviones
“Cuando inició el proyecto, Jesús Alegre, junto con Linda Youngman, consiguieron un tanque de nitrógeno líquido gigante (10 m de altura, aproximadamente) que estaba en un portaviones estadounidense fuera de servicio, anclado en San Diego. Lo compraron y lo enviaron a Inglaterra. En ese tanque se guardan las muestras”, dice Berumen Campos. “Con el tiempo se ha preservado el suero, los glóbulos blancos y de éstos se han sacado muestras para el DNA”
La sede del proyecto es la Unidad de Medicina Experimental (UME) de la Facultad de Medicina. Ahí, el líder de la operación, Jesús Alegre, tiene cincuenta enfermeras y trabajadoras sociales que dan seguimiento a los individuos estudiados en este proyecto.
También hay geógrafos, especialistas en informática, que van revisando las bases de datos de mortalidad, de salubridad y van ligando esa información con los individuos de la base de datos del proyecto MCPS. Hay estadística de los datos clínicos y epidemiológicos y de los datos genómicos. “Sin esta infraestructura para identificar los individuos y los datos, no se podría tener los logros alcanzados”.
Financiamiento
“Cuando empezaron el proyecto solicitaron fondos al Wellcome Trust, en Inglaterra, pero no les hicieron caso. No les aprobaron el proyecto, pero regresaron al año siguiente con 10,000 mil muestras, encuestas, personas reclutadas, un proyecto organizado, bien hecho, y les dieron los fondos económicos”, dice Jaime Berumen.
“Coincidió que cuando me nombraron jefe de la UME en la Facultad de Medicina, el doctor Tapia me invitó al proyecto porque empezaron a generarse los datos genómicos. Él me conocía, sabía que yo tenía suficiente experiencia en genética molecular y que trabajaba bien y rápido, y me invitó”, recuerda el investigador.
“Me llevé el proyecto a la Unidad, y ahí mi director, Germán Fajardo, fue muy importante porque creyó en mí. Cuando le propuse llevarnos el proyecto a la Unidad, me apoyó con todo lo que pudo. Siempre es importante que tu jefe te apoye, porque si no, no se puede o es mucho más difícil”.
Recuerda que tuvo que remodelar unas áreas en la Unidad, acondicionar, formar el grupo de bioinformática, y con Alegre comprar computadoras, desarrollar todos los scripts que estaban usando en Inglaterra. De hecho, las super computadoras que estamos utilizando las armamos nosotros mismos a partir de todas las piezas sueltas que compramos por Amazon.
“Ahora ya tenemos un grupo de bioinformática que está trabajando igual de duro que los ingleses”.
Recuerda que los británicos les llevaban ventaja en experiencia, “pero estamos trabajando de la mano con ellos. De hecho, acabamos de enviar a una estudiante de doctorado para hacer una estancia de seis meses allá. En marzo fuimos cuatro investigadores de mi grupo a la Universidad de Oxford”.
Es importante pensar que estos proyectos grandes, complejos, no los puede hacer un solo grupo, son numerosos los equipos que trabajan en esto y que necesitamos aprender a trabajar como equipo y en colaborar como equipo de trabajo, de otra manera es imposible.
Proyecto hecho en México
“Me gustaría mencionar algo muy importante. En el artículo el nombre de Jesús Alegre aparece compartiendo la nota en primer lugar, y al final, donde va normalmente el jefe del proyecto, aparece Roberto Tapia y luego Pablo Kuri, que son autores correspondientes”.
Este año los investigadores publicaron unos quince artículos importantes, y viene otro en Nature, en el que se hace el análisis de un millón de exomas. “En este artículo, de nuestra cohorte se incluyeron los exomas de 60,000 individuos”.
Es importante mencionar que en la mayor parte de los estudios del genoma en todo el mundo, la representación de latinos es menor a uno por ciento. Con este proyecto, el porcentaje de análisis del genoma de latinos de estar en menos de uno por ciento aumentó a cinco por ciento.
Iztapalapa y Coyoacán
Al inicio, el estudio era para analizar el riesgo de tabaquismo en la Ciudad de México e inicialmente habían elegido sólo Iztapalapa, pero como no reunieron inmediatamente las 150,000 personas, decidieron empezar también en Coyoacán.
Cuando se analizó la genética se encontraron ligeras diferencias entre las poblaciones de las dos alcaldías, por razones históricas, porque en general en Coyoacán hay un mayor porcentaje de población europea que en Iztapalapa. “Eso lo vimos también en los genes”.
“Hay pequeñas diferencias, y era lo esperado por la conformación histórica de las poblaciones. A Iztapalapa han llegado muchas migraciones de personas del sureste y del centro del país”, dice el investigador.
Este estudio es importante para la epidemiología en México. Por ejemplo, de los 140,000 exomas se encontraron nueve millones de variaciones en relación con el genoma de referencia, de los cuales cuatro millones están en las regiones que codifican para los genes, y la tercera parte de ellas no están en las bases de datos internacionales, es decir, son nuevas mutaciones o variaciones genéticas identificadas.
Gracias al proyecto se van a hacer los análisis genéticos con mejor certeza para poblaciones latinas, pero no sólo para identificar mejor las mutaciones asociadas a enfermedades genéticas, sino también para conocer el riesgo para padecer una enfermedad común o compleja, como los diferentes tipos de cancer, diabetes, infarto del miocardio, y muchas otras enfermedades.
“Por ejemplo, algunas personas nacen con mutaciones que les confieren un riesgo para desarrollar cáncer, pero si no se conoce la frecuencia en estas personas, esa mutación no existe y no la encuentras en las bases de datos internacionales, no sabes si es grave o qué tan frecuente pues no está validada en las bases de datos internacionales como una mutación benigna o maligna o patogénica.
Estos proyectos, con un número muy grande de personas analizadas, permiten identificar las variaciones genéticas raras”, no solo asociadas a enfermedades genéticas raras, sino también las que tienen un efecto protector en enfermedades comunes, como la obesidad, y que han permitido identificar blancos terapéuticos para esa enfermedad, finalizó el investigador universitario.