LA DANZA CÓSMICA.

En ocasiones pienso que lo más apasionante de la investigación biológica quizá se encuentre, como en la vida, no en el principio ni en el final, sino en el recorrido necesario para llegar de uno a otro, en la ‘biografía biológica’ imprescindible para que un acto corriente tenga lugar. ¿Cuáles son los mecanismos que van desde un gen, desde un cromosoma, desde una molécula hasta… el ladrido de un perro, hasta el sentimiento del amor, hasta el hecho de recordar algo con ternura?”.

Eduardo Punset. Por qué somos como somos, 2008.

            El final –final es sólo un eufemismo– de la lectura del genoma humano en 2001 fue un tanto decepcionante y, a la vez, desconcertante. Decepcionante porque el ser humano, seducido por su propio discurso, se creyó a pies juntillas que era “el rey de la Creación”. Si el genoma, el conjunto de los genes, era solamente una serie de instrucciones para fabricar proteínas, lo lógico sería pensar que las células humanas, dada su complejidad y majestuosidad, llevarían en su seno cientos de miles de genes que darían cuenta cabal de su real estirpe. Se predijo que el genoma humano contendría unos 100 mil genes. La cuenta final fue mucho más modesta. Nuestras células tienen solamente entre 25 mil y 30 mil genes. No es el número de genes, sino lo que sabemos hacer con ellos lo que explica la complejidad y versatilidad del cuerpo humano. De cualquier forma es maravilloso y compensa cualquier decepción.

Lo desconcertante fue saber que las instrucciones para sintetizar proteínas –los genes– sólo ocupan el 1.5% de todo el genoma contenido en una célula. ¿Y el restante 98.5%? Vastas extensiones de nuestro ácido desoxirribonucleico o ADN permanecían aparentemente silenciosas y nos resultaban totalmente desconocidas. Se llegó a hablar de “ADN basura”, suponiendo sin muchas bases que ese porcentaje abrumadoramente mayoritario de nuestro genoma correspondía a desechos inútiles acumulados a lo largo de nuestra historia evolutiva.

Como esta impresión inicial carecía todavía de demostración científica y contradecía la conocida y muchas veces comprobada economía de recursos con la que opera la naturaleza –un 98.5% de desperdicio sonaba a locura–, los científicos del Proyecto Genoma Humano iniciaron en 2003 un nuevo proyecto para determinar con exactitud las funciones de esa gran porción de nuestro genoma hasta ese momento sumida en el misterio. Lo llamaron Proyecto Encode –encode significa codificar en inglés– aprovechando el gusto que tienen los angloparlantes por los acrónimos. Formaron la palabra usando algunas sílabas de “Enciclopedia de los Elementos del DNA” (ENCyclopedia Of Dna Elements).

A primera vista, el Proyecto Encode lucía temerario. En 2003, se hizo una prueba piloto con el 1% del genoma y en 2007 se amplió el estudio a la totalidad del genoma. Si la primera fase del Proyecto Genoma Humano, que reveló solamente el contenido de 1.5% del material genético, llevó diez años concluirla, estudiar el restante 98.5% parecía una tarea inalcanzable. Y, sin embargo, los científicos ya han resuelto cerca del 80% de ese magno rompecabezas. La disposición de técnicas de secuenciación (lectura del ADN) cada vez más poderosas y eficientes y el uso de computadoras y programas informáticos más versátiles y potentes explican esa rapidez.

El panorama que se nos presenta, expuesto en 30 artículos publicados este jueves 6 de septiembre de 2012 en las revistas Nature, Genome Research y Genome Biology, es fascinante y da cuenta de una complejidad de múltiples niveles que desafía la capacidad de comprensión de la mente humana. Cuesta creer que en un espacio tan reducido como el núcleo de una célula, cuyo diámetro mide en promedio seis milésimas de milímetro, puedan llevarse a cabo tareas reguladas mediante mecanismos tan complicados y superpuestos.

El Proyecto Encode ha echado por tierra la idea del “ADN basura”. No hay tal. En ese 98.5% del genoma existen secuencias de ADN que regulan el funcionamiento de nuestra aparentemente modesta dotación de 25 mil a 30 mil genes cuya lectura y traducción conduce a la fabricación de las proteínas que se encargan de todas las funciones celulares. Dicho de otra manera: en esas vastas extensiones del genoma que hasta ahora nos eran prácticamente desconocidas se encuentra el secreto de la enorme versatilidad y complejidad del ser humano. Eso tramos de ADN tienen funciones muy concretas y se encargan de regular (promover o potenciar versus inhibir o silenciar) de una manera muy fina la expresión de la información contenida en los genes que representan el 1.5% de nuestro material genético. Los mecanismos reguladores y administradores de la síntesis de proteínas ocupan muchísimo más espacio en el genoma que las instrucciones para fabricarlas.

Otro punto de interés a partir de estos nuevos descubrimientos tiene que ver con las enfermedades. Los llamados estudios de asociación del genoma en su totalidad (Genome-Wide Association Studies o GWAS, por sus siglas en inglés) han ido mostrando pequeñas diferencias o polimorfismos en el genoma de los seres humanos que parecen asociarse al riesgo de padecer ciertas enfermedades. Se puede decir que tener una variación en el propio genoma nos predispone a padecer diabetes, asma, un tipo particular de cáncer o enfermedad de Alzheimer, por ejemplo. Lo que antes llamábamos una predisposición ahora queda más claro que se trata de una variación genética propia de un individuo en particular.

Los científicos esperaban que esas variaciones afectasen principalmente a los genes con la información para fabricar proteínas. Pero no es así. El 90% de esas variaciones o polimorfismos se encuentran en el hasta ahora misterioso 98.5% del genoma, el que empieza a ser descifrado gracias al Proyecto Encode. Las variaciones no afectan directamente a las instrucciones para fabricar proteínas, sino a los múltiples mecanismos que regulan la expresión de esa información. Se abre una nueva etapa en la compresión y potencial manipulación de la base genética de las enfermedades humanas.

El Proyecto Encode apunta a otras repercusiones que tienen que ver con nuestra historia evolutiva y la relación que guardamos con las distintas especies de seres vivos del planeta. Si nos asombró saber que el 1.5% de nuestro genoma es casi idéntico al del chimpancé (¿por qué luciremos tan distintos?), ahora tendremos que comparar nuestros respectivos 98.5% que antes no habíamos tomado demasiado en cuenta. ¿Seremos tan parecidos a estos simios también en esa porción mayoritaria del genoma? Tal vez no. Parece que lo que sucedió con ese 98.5% de nuestro genoma en los últimos 6 millones de años contiene las respuestas de lo que nos caracteriza como seres humanos y nos distingue de parientes tan cercanos como los chimpancés. O a lo mejor resulta que también somos muy parecidos a los simpáticos primos en ese 98.5% del genoma y lo que nos  distingue de ellos es la manera en la que usamos la información genética. El tiempo lo dirá.

Supe del Proyecto Encode por el artículo que Javier Sampedro publicó en el periódico El País el miércoles 5 de septiembre de 2012, titulado “Los científicos descubren los secretos ocultos del ADN” (http://sociedad.elpais.com/sociedad/2012/09/05/actualidad/1346866919_254591.html). Lo que más me gustó de su artículo fue recordar que algunos genes son regulados por secuencias de ADN que se encuentran lejos de ellos, ubicadas incluso en cromosomas distintos.

Eso quiere decir que los cromosomas –los cuerpecillos hechos de ADN y proteínas en los que se divide nuestro genoma– deben interactuar entre sí para regular la información contenida en nuestros genes. Quiero pensar que en ciertos momentos los cromosomas se acercan, se toman de las manos, entrechocan sus cinturas y hasta se besan –ya sabíamos que lo hacían durante la división celular, el famoso crossing over o entrecruzamiento cromosómico–, lo que resulta sumamente revelador. En pocas palabras y abusando un poco de la imaginación, podríamos decir que los cromosomas bailan.

Si como decían los sabios antiguos existe una ley de correspondencia entre el macrocosmos y el microcosmos, entonces ese baile cromosómico que yo imagino debe corresponder a la Danza Cósmica de Shiva, la divinidad destructora-creadora de la antigua India. El flujo incesante de la vida universal que a todos nos anima.

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