Va ser al mes d’abril de 2003 quan es va escriure en el «Llibre de la vida» que s’havia completat la codificació del genoma humà, és a dir, la seqüència d’ADN continguda en 23 parells de cromosomes, presents en el nucli de cada cèl·lula humana diploide (terme que fa referència a la presència de dos conjunts complets de cromosomes en les cèl·lules). D’aquests 23 parells, 22 són cromosomes autosòmics (que significa que el gen es troba en un dels cromosomes numerats, o no sexuals). Els cromosomes que determinen el sexe són dos cromosomes X en les dones, i un X i un Y en els homes.

El Projecte Genoma Humà va ser un assoliment que permetria nous tractaments per a malalties cròniques i, sobretot, era una llum d’esperança genètica per entendre tot el que està determinat en les nostres vides, un manual d’instruccions que ens permet comprendre la nostra biologia.

Inicialment, es va creure que el genoma humà contindria les instruccions per a la fabricació de proteïnes. No era així! Va resultar que menys del 2% dels tres mil milions de lletres del genoma humà estan dedicades a la producció de proteïnes. Es van trobar al voltant de vint mil gens que codificaven proteïnes diferents en les llargues línies de molècules conegudes com a parells base que formen les nostres seqüències d’ADN.

El nostre egocentrisme es va sorprendre en saber que compartíem un nombre similar de gens productors de proteïnes amb algunes de les criatures més simples del planeta.

Com en tota recerca, la ciència es va qüestionar la seva troballa: és possible que la nostra comprensió del que ens fa humans estigués equivocada? Aquesta situació incòmoda va propiciar una pregunta vital: el nostre concepte de la biologia és correcte?

Hi ha en el nostre ADN una misteriosa combinació de lletres sense un significat obvi i que es coneix com a genoma fosc. Alguns experts en genètica van considerar que el genoma fosc era l’abocador de l’evolució humana, és a dir, restes de gens trencats que no tenien cap rellevància. Per a altres experts, el genoma fosc era crucial per entendre la nostra humanitat, atès que sens dubte hi ha d’haver una raó per mantenir aquest genoma. Durant dues dècades, aquestes dues postures han constituït el principal debat científic en aquesta qüestió.

Vint anys després, es reescriuen els primers capítols de la funció del genoma fosc en el llibre de la vida. En ciència, tot és provisional, i cada avançament genera noves preguntes i incògnites. Actualment, es creu que aquest material genètic regula el procés de descodificació dels gens productors de proteïnes. A primera vista, no sembla que sigui una funció molt interessant per exposar-la en una tribuna, però si considerem que aquests gens ens ajuden a donar resposta a totes les pressions ambientals a les quals s’enfronta el nostre cos durant tota la vida, com la dieta, l’estrès, la contaminació, l’exercici i la quantitat de son, la funció d’aquesta matèria fosca adquireix prou importància. A aquest procés se li ha donat un nom: epigenètica, és a dir, la part de la biologia que estudia els factors no genètics que intervenen en el desenvolupament de l’embrió. Una definició més completa seria: «és l’estudi dels canvis que activen o inactiven els gens sense modificar la seqüència de l’ADN, a causa de l’edat i l’exposició a factors ambientals com l’alimentació, l’exercici, els medicaments i les substàncies químiques. Aquests canvis poden modificar el risc de malalties i de vegades passen de pares a fills».

En una entrevista publicada per la BBC News, Samir Ounzain, biòleg molecular, va afirmar que «si pensem en nosaltres com a espècie, som uns mestres de l’adaptació al medi ambient a tots els nivells. Aquesta adaptació és el processament de la informació (...) Quan tornes a la pregunta de què ens fa diferents d’una mosca o d’un cuc, ens adonem cada vegada més que les respostes es troben en el genoma fosc». També va explicar, de manera més senzilla i comprensible, que les proteïnes són els components de la maquinària de la vida, mentre que el genoma fosc és el programari que processa i respon a la informació externa.

El resum de tot l’escrit fins ara és que com més sapiguem i aprenguem sobre el genoma fosc, més i millor entendrem la complexitat humana i allò què som.

En una tribuna anterior vaig dissertar sobre les múltiples definicions de la vida i de com encara no hi havia una resposta clara i concisa. La biologia o el nostre concepte d’aquesta, cerca la resposta mentre escriu en el llibre de la vida els desafiaments als quals tota recerca s’enfronta, i descobreix, per exemple, regions del genoma humà que no codifiquen proteïnes i que semblen estar plagades de transposons (seqüències repetitives d’ADN que només porten informació genètica per a poder mou-re’s dins dels genomes dels éssers vius). Fins ara, els transposons han estat ignorats per la majoria d’estudis genètics, que han optat per centrar-se exclusivament en l’exoma (la petita regió del genoma que posseeix la informació que codifica proteïna). Seqüenciar l’exoma és important per saber les causes de les mutacions que produeixen més del 80% de les malalties conegudes, la qual cosa sens dubte ajuda al diagnòstic d’aquestes malalties.

Dues dècades després, els avanços tecnològics en la seqüenciació genètica permeten estudiar el genoma fosc amb major detall. L’experimentació demostra que les seqüències de transposons poden ser crítiques per a la nostra supervivència, o bé, si es prefereix l’explicació, que els transposons en els nostres genomes es remunten a les primeres formes de vida o que provenen de virus que van envair el nostre ADN al llarg de la història humana, abans de ser reutilitzats en el cos per conferir algun pro-pòsit útil. Aquests patògens poden infectar cèl·lules que passen a la pròxima generació.

Per a què serveix l’estudi d’aquest registre fòssil vivent?

Ajuda a una major comprensió de la nostra evolució. Per exemple, el moviment d’un transposó a un gen diferent va poder ser el responsable que en la família dels grans simis es perdés la cua, cosa que va propiciar que la nostra espècie desenvolupés la capacitat de caminar alçada. Això és passat. Ara, comprendre la nostra pròpia evolució ens ajuda a conèixer per què sorgeixen les malalties.  

Un dels tipus d’àcid nucleic que elaboren les cèl·lules és l’ARN. Aquesta denominació s’ha popularitzat per les vacunes contra la covid-19. Les cèl·lules elaboren diverses formes diferents d’ARN i cadascuna d’elles compleix una funció específica en la cèl·lula. Els ARN produïts pel genoma fosc ajuden a unir proteïnes, bloquejar el procés de producció d’aquestes i regular l’activitat dels gens. A mesura que la recerca en aquest camp avança, s’entén millor el vincle d’aquest àcid nucleic amb el genoma fosc i diverses malalties cròniques. En paraules de Samir Ounzain: «Els ARN produïts pel genoma fosc actuen com a directors d’orquestra, dirigint com respon el seu ADN al medi am-bient». La nostra manera de viure envia senyals al genoma fosc, que utilitzarà les molècules d’ARN per enviar al nostre cos a un estat de malaltia. Fumar, una mala alimentació i la falta d’exercici físic són factors que alteren l’activitat dels nostres gens augmentant la inflamació en el cos o promovent la mort cel·lular.

La importància de les recerques sobre el genoma fosc estan facilitant nous enfocaments en els tractaments d’aquestes malalties. La indústria del desenvolupament de fàrmacs generalment s’ha enfocat en les proteïnes, i els recents avanços en recerca busquen resultats més efectius, per exemple, en les vacunes contra el càncer o en l’anàlisi de les regions que no són proteïnes, per trobar la manera d’interrompre el càncer a l’origen. El desenvolupament de nous fàrmacs propiciarà que els efectes secundaris dels medicaments més comuns es minimitzin.

La recerca sobre el genoma fosc està en la seva primera fase per comprendre com es comuniquen entre si aquestes seqüències codificadores de proteïnes i com es manifesten aquestes complexes interaccions en el transcurs del temps en malalties neurodegeneratives com l’Alzheimer.
L’aventura de seqüenciar el genoma humà és molt recent en la història de la ciència, estem en els inicis d’aquesta. En les pròximes dues dècades, se sabrà més i podrem identificar els comportaments cel·lulars que propicien malalties, s’aprendrà a identificar les parts del genoma fosc que estan involucrades en els processos que patim.

Conforme avancin les recerques, podrem llegir en el llibre genètic de la vida i aprendre què som. La ciència continuarà preguntant-se si el nostre genoma evoluciona amb el temps, si sabrem descodificar-lo per complet, si sabrem afrontar l’inesperat que la recerca ofereixi. Potser, en els pròxims vint anys denominem el genoma fosc amb un altre nom.

En el llibre El gen egoista, Richard Dawkins disserta sobre el gen de la cultura, aquest gen que determina les nostres idees, coneixements, comportaments, valors i normes amb les quals ens relacionem socialment i que d’una o altra manera transmetem individual o col·lectivament. Dawkins denomina aquest procés de transmissió amb el nom de meme: «Els memes es contemplen com a replicadors autònoms capaços de propagar-se d’una ment a una altra d’una manera similar a com ho fa una infecció vírica en els organismes». Aquesta definició llegida en la Revista de libros em permet introduir una pròxima tribuna dedicada als gens culturals que ens influeixen de tal manera que condicionen la nostra biologia; integren els memes amb el gen fosc, la matèria tenebrosa, opaca si es prefereix, que ens converteix en humans, o això crec.