CENTRO DE INVESTIGACIONES ODONTOLOGICAS  
FACULTAD DE ODONTOLOGIA
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
SANTA FE DE BOGOTA D.C. - COLOMBIA  

BOLETÍN No. 3

Cromosomas, Genes y DNA

En la historia de la Genética cabe distinguir dos épocas -<< antes del ADN>> y << después del ADN>> - la primera, va de 1900 a 1944 corresponde a la identificación por parte de Avery, MacLeod y McCarty del ácido desoxirribonucleico (ADN) como el material hereditario. Este hecho crucial produjo cambios radicales en los diseños experimentales y en la denominada Genética Molecular, justificando utilizar la analogía histórica del <<antes>> y el después del ADN.  

En las tres últimas décadas, la medicina genética y la ciencia han avanzado a velocidad de vértigo. Hoy  son comunes en nuestro medio términos propios de la genética humana que durante años fueron todo un enigma: cromosomas, genes, ADN, ARN, secuenciación, proteínas y otros que ya forman parte del diccionario médico contemporáneo.

Por lo anterior podemos afirmar que este siglo  será "El siglo de la biotecnología", como resultado del proyecto genoma humano (PGH). Este proyecto se inició oficialmente en 1990 y todo parece indicar que la ciencia va a conocer pronto, en detalle, el código en que está escrito el mensaje genético de la especie humana. La finalización del PGH va a permitir el conocimiento de las letras (bases), que forman las palabras (genes), base del diccionario de la herencia humana. Sin embargo, aún hace falta profundizar en los fundamentos del lenguaje que permita utilizar este diccionario. Los cromosomas humanos contienen aproximadamente 100.000 genes,  los cuales se espera estén completamente  secuenciados  y mapeada su localización para el año 2003. El mapa genético  actualizado a Enero de 2000,  contiene aproximadamente 38.800 genes, de ellos varios cientos son la causa o están asociados con enfermedades y desordenes craneofaciales, orales y/o dentales. Se debe continuar con un rápido avance en las áreas de bioinformática, clonación, bioingeniería y biomimética, para reemplazar tejidos y órganos viejos y/o defectuosos.

La práctica de la odontología combina la ciencia y la tecnología. La ciencia basada en el conocimiento y apoyada en la tecnología, es el fundamento para la identificación y solución de los problemas clínicos. Estamos entrando en la era de la odontología molecular que puede mejorar la calidad en los servicios de salud, incluyendo la identificación de la predisposición  a la enfermedad, las intervenciones preventivas, los diagnósticos y terapias innovadoras. En el área de los  biomateriales, se están intoduciendo términos como regeneración y reparación de tejidos y estructuras dentales. Sin embargo, aún tenemos mucho por aprender.

El crecimiento y desarrollo humano embrionario, fetal y postnatal ha sido un tema interesante  por miles de años. Hace 2.000 años Aristóteles ya se cuestionaba como se llevaba a cabo la formación del embrión humano, si todas sus partes iniciaban la existencia al mismo tiempo o si su desarrollo era una secuencia de eventos (epigénesis). La teoría de la epigénesis fue soportada a través de estos 20 siglos para todos los embriones de los invertebrados y vertebrados. Ahora sabemos que el desarrollo del embrión humano depende de un plan maestro codificado en tiempo y espacio por la expresión de genes reguladores que se encuentran en cada célula empaquetados en el DNA, organizado en 23 pares de cromosomas localizados en el núcleo de cada una de las células somáticas del cuerpo humano.

La cara , los dientes,  las estructuras y órganos que conforman el complejo crane-facio-oro-dental, serán mejor entendidas a nivel molecular cuando se descifre el genoma humano. La práctica odontológica ha experimentado y seguirá experimentando cambios en la medida en que se comprendan mejor  las claves del desarrollo y los mecanismos implicados en su regulación. Por esta razón, entrar en la era de la odontología molecular es casi una obligación para todos nosotros, pues debemos involucrarnos con ella y no ser esquivos al desarrollo científico mundial en las áreas de la salud.

Hay tantos interrogantes como esperanzas en las posibilidades científicas para descifrarlos. A nivel mundial, existen autores como Thesleff en Finlandia, Slavkin en Washington, Maas, Satokata y Vastardis en Bostón, Veis, Ruddle y Bullenken en Pensilvania, Rutherford, Thomas , McDougall, Tucker y Sahrpe, Hirisuk y muchos otros dedicados al estudio de los mecanismos que regulan el desarrollo de los órganos dentales. Los autores han hecho énfasis en identificar las interacciones secuenciales y recíprocas entre los tejidos ectodérmico y mesenquimal, en donde participan diversas moléculas bajo el control de los genes maestros reguladores. Con base en este conocimiento desarrollado por estos grupos de investigación a nivel mundial, el grupo de genética del Centro de Investigaciones Odontológicas, se ha planteado como objetivo el estudio de las anomalías dentomaxilofaciales analizando la expresión génica asociada a estos desordenes. Actualmente, se están desarrollando los siguientes proyectos:  

Descripción del cuadro clínico y análisis molecular del gen amelogenina en una familia con amelogénesis imperfecta ligada a x >> que tiene como objetivo identificar las posibles mutaciones en el gen que codifica para la proteína amelogenina,  

Optimización del proceso de extracción de proteína morfogenética ósea 7 de dentina humana>>, mediante el cual se pretende lograr la identificación y secuenciación del gen que codifica para la proteína en dentina,  

Estudio clínico, filogénico y molecular de la hipodoncia >>, cuyos objetivos son determinar la prevalencia de la alteración en el grupo de estudio, establecer los dientes más comúnmente afectados, determinar el patrón de herencia e identificar las mutaciones en los genes responsables de la alteración, para posteriormente relacionar los aspectos clínicos, hereditarios y moleculares, apostando datos valiosos para el entendimiento de la morfogenésis y el establecimiento del patrón dental. Este estudio fue patrocinado por Colciencias y es desarrollado en conjunto con el Instituto de Genética Humana, de la P.U.,  

Evaluación de la expresión de genes reguladores en los eventos iniciales de señalización en la formación del órgano dental >>, el cual pretende identificar los genes que inician la cascada de señalización en la formación de los dientes utilizando las técnicas de hibridización sustractiva y Mrico SAGE para caracterizar de una manera más aproximada la señal integral del desarrollo dental. 

De esta manera, nuestro grupo busca hacer nuevos aportes al conocimiento de la genética molecular en el área odontológica, que sin duda alguna serán punto de partida en el planteamiento de nuevas estrategias sobre el control de la expresión génica; tema que ocupará a los genetistas del nuevo siglo cuando se conozca completamente el mapa genético humano. (Recientemente fue finalizada la secuenciación del ADN humano codificante - ADN que puede ser transcrito y traducido a proteína - por la empresa privada Norteamericana)  

Como una aproximación inicial en el cumplimiento de esta tarea fundamental, considerando pertinente a partir de este primer boletín de genética, recordar algunos términos básicos que serán de gran ayuda en la comprensión de temáticas tratadas en ediciones posteriores.