miniatura|Logo. miniatura|dereita|300px|Representación gráfica do cariotipo humano normal. O Proxecto Xenoma Humano (en adiante PXH) foi un proxecto de investigación científica que tiña o obxectivo fundamental de determinar a secuencia de nucleótidos que compoñen o ADN do xenoma humano e identificar e cartografar os seus aproximadamente 20.000-25.000 desde un punto de vista físico e funcional.
O proxecto, dotado con 3000 millóns de dólares, foi creado en 1990 no Departamento de Enerxía e nos Institutos Nacionais da Saúde dos Estados Unidos, baixo a dirección do doutor Francis Collins, que lideraba o grupo de investigación público, conformado por múltiples científicos de diferentes países, cun prazo previsto de realización de 15 anos. Debido á ampla colaboración internacional, aos avances no campo da xenómica, e da tecnoloxía computacional, terminouse un borrador inicial do xenoma en 2000; finalmente o xenoma completo foi presentado en abril de 2003, dous anos antes do agardado. Un proxecto paralelo feito no sector privado foi realizdo pola compañía Celera Genomics. A maioría da secuenciación realizouse nas universidades e centros de investigación dos Estados Unidos, Canadá, Nova Zelandia, Reino Unido e España.
O xenoma humano é a secuencia de ADN dun ser humano. Está dividido en fragmentos que conforman os 23 pares de cromosomas distintos da especie humana (22 pares de autosomas e 1 par de cromosomas sexuales). O xenoma humano está composto por aproximadamente entre 22.500 e 25.000 xenes distintos. Cada un destes xenes contén codificada a información necesaria para a síntese dunha ou varias proteínas ou de ARNs funcionais (xenes de ARN). O "xenoma" de calquera persoa (a excepción dos xemelgos idénticos e dos organismos clonados) é único.
Coñecer a secuencia completa do xenoma humano pode ter moita relevancia en canto aos estudos de biomedicina e xenética clínica, desenvolvendo o coñecemento de doenzas pouco estudadas, novas medicinas e diagnósticos máis fiables e rápidos. Porén, descubrir toda a secuencia xénica dun organismo non nos permite coñecer o seu fenotipo. O PXH necesita unha regulación lexislativa relativa ao uso do coñecemento da secuencia xenómica, xa que este uso presenta certos posibles problemas éticos.
Antes da década de 1980 xa se coñecía a secuencia de xenes soltos dalgúns organismos, e tamén se coñecían os xenomas de entidades subcelulares, tales como virus e plásmidos. Pero ata 1986 o Departamento de Enerxía dos Estados Unidos (DOE), non concretou institucionalmente o PXH durante un congreso en Santa Fe, California. O PXH contaba cunha boa suma económica e sería utilizado para estudar os posibles efectos das radiacións sobre o ADN. Ao seguinte ano, no congreso de biólogos no Laboratorio de Cold Spring Harbor, os Institutos Nacionais da Saúde (NIH) quixeron participar no proxecto ao ser outro organismo público con moita máis experiencia biolóxica.
O debate público que suscitou a idea captou a atención dos responsables políticos, non só porque o PXH era un gran reto tecnocientífico, senón polas tecnoloxías de vangardia que xurdirían, e porque o coñecemento obtido aseguraría a superioridade tecnolóxica e comercial do país. Antes de dar luz verde á iniciativa do PXH necesitouse por un lado o informe de 1988 da Oficina de Avaliación Tecnolóxica do Congreso (OTA) e a do Consello Nacional de Investigación (NRC) dos Estados Unidos. Ese ano inaugurose HUGO (Organización do Xenoma Humano) e James D. Watson foi nomeado alto cargo do proxecto. Sería substituído por Francis Collins en abril de 1993, en gran parte pola súa inimizade con Bernadine Healy que era o seu xefe daquela. Tras isto o nome do Centro cambiou a Instituto Nacional de Investigacións do Xenoma Humano (NHGRI).
En 1990 inagurouse definitivamente o Proxecto Xenoma Humano, e calculábase que necesitaría 15 anos para realizar o seu traballo. Os seus obxectivos principais nunha primeira etapa eran a elaboración de mapas xenéticos e físicos de gran resolución, mentres se poñían a punto novas técnicas de secuenciación, para poder abordar a secuenciación de todo o xenoma. Calculouse que o PXH americano necesitaría uns 3000 millóns de dólares e remataría en 2005. En 1993 os fondos públicos achegaron 170 millóns de dólares, mientres que a industria gastou aproximadamente 80 millóns. Co paso dos anos, o investimento privado aumentaría considerablemente.
A secuenciación do xenoma humano promete ser beneficiosa en moitos campos, desde a medicina moleclar á evolución humana. O PXH, por medio da secuenciación do ADN, pode ser de grande axuda para comprender doenzas como: identificación de mutacións ligadas a diferentes formas de cancro; o deseño de medicacións e unha predición máis axeitada dos seus efectos; avances en ciencias forenses aplicadas; avaliación de riscos para a saúde; bioarqueoloxía, antropoloxía e evolución. Outros beneficios que se poden obter é o desenvolvemento comercial de investigacións xenómicas cos produtos baseados no ADN, que é unha industria milmillonaria.
Historia miniatura|upright=1.2|Replicación do ADN. miniatura|300px|A primeira presentación impresa do xenoma humano entregouse nunha serie de libros, que se mostran na Colección Wellcome, Londres. Os inicios da idea de realizar un proxecto para secuenciar o xenoma humano empezaron en maio de 1985 cando Robert Sinsheimer organizou un obradoiro para discurtir a secuenciación do xenoma humano, pero por varias razóns os NIH estaban tamén interesados en implicarse na proposta. No marzo seguinte, o obradoiro de Santa Fe foi organizado por Charles DeLisi e David Smith da Oficina do Departamento de Enerxía e Investigaión Ambiental (OHER). Ao mesmo tempo Renato Dulbecco propuxo a secuenciación completa do xenoma nun artigo na revista Science. Despois seguiunos James Watson dous meses máis tarde cun obradoiro realizado no Cold Spring Harbor Laboratory.
O feito de que o obradoiro de Santa Fe fose promovido e apoiado por unha axencia federal abriu o camiño, que, non obstante, era difícil e tortuoso (Cook-Deegan),Gene Wars, Op Cit, para que a idea se convertese nunha política gobernamental. Nun memorando ao Vicesecretario para a Investigación enerxética (Alvin Trivelpiece), o director do OHER, Charles DeLisi, perfilou un plan para o proxecto. Con isto deu comezo unha longa e complexa cadea de acontecementos que levaron a reprogramar os orzamentos que permitiron á OHER poñer en marcha o Proxecto en 1986, e recomendar unha partida orzamentaria para o PXH, que figuraba na presentación do orzamento de 1986 do presidente Regan (Cook-Deegan),Gene Wars, Op.Cit.p 102 e finalmente foi aprobado polo Congreso. De especial importancia para conseguir a aprobación do Congreso foi o apoio do senador Peter Domenici, con quen DeLisi fixera amizade. Domenici presidía o Comité do Senado sobre Enerxía e Recursos Naturais, e tamén o Comité de Orzamentos, ambos os dous claves para o proceso de aprobación dos orzamentos do DOE. O Congreso engadiu unha cantidade comparable ao orzamento dos NIH, empezando así o financiamento oficial do Proxecto por ambas as axencias.
O Dr. Alvin Trivelpiece procurou e obtivo a aprobación da proposta de DeLisi polo subsecretario William Flynn Martin. Isto foi utilizado na primavera de 1986 por Trivelpiece, entón Director da Oficina de Investigación Enerxética do Departamento de Enerxía, para informar a Martin e ao subsecretario Joseph Salgado sobre a súa intención de reprogramar 4 millóns de dólares para iniciar o proxecto coa aprobación do Secretario Herrington. Esta reprogramación foi seguida por unha partida orzamentaria de 16 millóns de dólares no presuposto de 1987 da administración Regan que foi sometido ao Congreso. Foi aprobado polas dúas cámaras.
Axiña se empezaron a considerar tecnoloxías candidatas para o proxecto proposto, polo menos desde 1985.
En 1990, as dúas principais axencias que financiaban o proxecto, a DOE e os NIH, realizaron un memorando de entendemento para coordinar os plans e establecer o calendario para a iniciación do Proxecto en 1990. Daquela, David Galas era o Director da rebautizada “Oficina de Investigación Biolóxica e Ambiental” na Oficina de Ciencia do Departamento de Enerxía, e James Watson encabezaba o Proxecto Xenoma dos NIH. En 1993, Aristides Patrinos sucedeu a Galas e Francis Collins sucedeu a James Watson, asumindo o papel de xefe do proxecto conxunto como Director do Centro Nacional para a Investigación do Xenoma Humano dos NIH (que máis tarde se chamaría Instituto Nacional de Investigación do Xenoma Humano).
O proxecto de 3000 millóns de dólares que fora creado oficialmente en 1990 polo Departamento de Enerxía e os NIH esperábase que se rematase en 15 anos. Ademais dos Estados Unidos, o consorcio internacional incluía xenetistas do Reino Unido, Francia, Australia, China e moitos outros socios espontáneos.
Debido á extensa cooperación internacional e aos avances no campo da xenómica (especialmente na análise de secuencias), e aos grandes avances na tecnoloxía da computación, finalizouse un primeiro borrador do xenoma en 2000 (anunciado polo presidente norteamericano Bill Clinton e o primeiro ministro británico Tony Blair o 26 de xuño de 2000). A primeira ensamblaxe dispoñible deste primeiro borrador foi completada polo Grupo de Bioinformática do Xenoma da Universidade de California, Santa Cruz, principalmente liderado por Jim Kent. Os traballos de secuenciación continuaron e publicouse o xenoma case completo o 14 de abril de 2003, dous anos antes do previsto. En maio de 2006, completouse a secuenciación que faltaba do cromosoma 1, que foi publicada en Nature.
Grao de conclusión do Proxecto O PXH non pretendía secuenciar todo o ADN que se encontra nas células humanas. O que se secuenciaou foron só as rexións eucromáticas do xenoma, que supoñen un 90% do xenoma. As outras rexión, chamadas heterocromáticas están nas zonas dos centrómeros e telómeros dos cromosomas, e non conteñen xenes, e non foron secuenciadas dentro deste proxecto.
Despois de publicárense os mencionados borradores iniciais do xenoma humano en 2000 e 2001, o PXH foi declarado completo en abril de 2003. Aínda que se informara que comprendía o 99% do xenoma humano eucromático cunha exactitude do 99,99%, despois publicouse unha avaliación de maior calidade posterior da secuencia do xenoma humano o 27 de maio de 2004 na que se indicaba que o 92% das mostras superaban o 99,99% de exactitude o que estaba dentro do obxectivo buscado. Seguiron despois producíndose ulteriores análises e publicacións.
Esforzos públicos e privados En 1998, foi presentado un proxecto similar ao PXH público pero de financiamento privado polo investigador norteamericano Craig Venter e a súa compañía Celera Genomics. Venter foi científico dos NIH a inicios da década de 1990 cando se iniciou o proxecto. O esforzo económico que ía facer Celera, de 300 millóns de dólares pretendía avanzar a un ritmo máis rápido e a unha fracción do custo de 3.000 millóns do proxecto público.
Celera usou unha técnica chamada secuenciación de escopeta de xenoma completo, empregando a secuenciación de finalización por pares, que se usara para a secuenciación de xenomas bacterianos de ata seis millóns de pares de bases de lonxitude, pero non para xenomas como o humano de 3.000 millóns de pares de bases.
Celera anunciou inicialmente que intentaría ober a patente de "só de 200 a 300" xenes, pero máis tarde emendou isto e dixo que buscaría a "protección da propiedade intelectual" de "estruturas importantes totalmente caracterizadas" nun númeo de 100 a 300 elementos. A compañía finalmente enviou 6.500 solicitudes preliminares ("place-holder") de patentes de xenes completos ou parciais.