L'ADN de totes les espècies; objectiu de la biologia

L'objectiu central del Projecte Earth BioGenome és comprendre l'evolució i organització de la vida al planeta Terra mitjançant la seqüenciació i anotació funcional dels genomes d'1,5 milions d'espècies conegudes d'eucariotes, un grup massiu que inclou plantes, animals, fongs i altres organismes les cèl·lules dels quals tenen un nucli que acull el seu ADN cromosòmic. Fins a la data, només s'han seqüenciat els genomes de menys del 0,2 per cent de les espècies eucariotes.

El projecte també busca revelar algunes de les aproximadament de 10 a 15 milions d'espècies desconegudes d'eucariotes, la majoria de les quals són organismes unicel·lulars, insectes i petits animals en els oceans. Les dades genòmiques seran un recurs de lliure accés per al descobriment científic i els beneficis resultants es compartiran amb els països i les comunitats indígenes on s'obté la biodiversitat. Els investigadors estimen que la iniciativa proposada costarà deu anys i aproximadament 4.700 milions de dòlars.

En un document que es publicava ahir a Proceedings of the National Academy of Sciences, 24 experts interdisciplinaris, que conformen el grup de treball del projecte, proporcionen una raó convincent de per què el projecte hauria de seguir endavant i delineen un full de ruta sobre com es pot aconseguir.

En el document, els científics assenyalen el precedent enormement reeixit del Projecte del Genoma Humà. Llançat el 1990 i completat el 2003, Estats Units i les agències de finançament d'altres països van invertir aproximadament 3.000 milions de dòlars per seqüenciar el genoma humà complet. La «revolució genòmica» resultant ha tingut un enorme impacte no només en la medicina humana, sinó també en la medicina veterinària, la biociència agrícola, la biotecnologia, la ciència ambiental, l'energia renovable, la medicina forense i la biotecnologia industrial. Un informe de 2013 del Battelle Memorial Institute va calcular que el benefici financer del Projecte del Genoma Humà per a l'economia dels Estats Units és de gairebé 1 bilió de dòlars.Una nova bioeconomia

Lewin considera que el Projecte Earth BioGenome brindarà encara més oportunitats per generar beneficis científics i socials. «El EBP establirà les bases científiques per a una nova bioeconomia que té el potencial d'aportar solucions innovadores a problemes de salut, mediambientals, econòmics i socials a persones a tot el món, especialment en països subdesenvolupats que posseeixen importants actius de biodiversitat», diu aquest expert.

El projecte va sorgir per primera vegada el 2015 en una reunió organitzada per Lewin, Robinson i Kress, seguida d'una altra reunió organitzada com a part de la Iniciativa Smithsonian sobre Biodiversitat Genòmica. Després de la finalització del Projecte del Genoma Humà, molts organismes d'importància biomèdica, agrícola i industrial van tenir seqüenciats els seus genomes. Els assistents a la reunió de 2015 van decidir que es necessitava un projecte encara més ambiciós per avançar en la biologia, un que seqüenciés l'ADN de tota vida complexa a la Terra.

Els avenços en la tecnologia han fet que el projecte sigui factible. El cost de la seqüenciació del genoma complet ha disminuït a aproximadament 1.000 dòlars per a un esbós d'una seqüència de qualitat de la mida del genoma humà i a aproximadament 30.000 dòlars per a un acoblament de qualitat de referència dels cromosomes d'un genoma eucariota mitjana.

Amb els avenços en computació d'alt rendiment, emmagatzematge de dades i bioinformàtica, ara és possible l'acoblament d'alt rendiment i la caracterització de genomes, encara que seran necessàries innovacions en algoritmes per alinear, interpretar i visualitzar quantitats massives de dades. S'espera que el projecte complet requereixi aproximadament un exabyte (1.000 milions de gigabytes) de capacitat d'emmagatzematge digital.