“Fósiles de cromosomas”: una técnica revolucionaria rescata el ADN de un mamut y acerca la resurrección de especies extinguidas
Los restos de una hembra fallecida hace 52.000 años en Siberia abren una ventana a un mundo desconocido para la ciencia
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El País
MADRID.- Cualquier persona consideraría una aventura excepcional recorrer Siberia en busca de monstruosas criaturas prehistóricas, emergidas de las profundidades gracias al deshielo. Para el explorador sueco Love Dalén, eso es un lunes cualquiera. El 3 de septiembre de 2018, cerca del remoto pueblo ruso de Belaya Gora, se topó con los restos de una hembra de mamut lanudo, encerrados en el suelo congelado desde hacía 52.000 años. El análisis genético revela este jueves un descubrimiento extraordinario: aquel cadáver de mamut conserva la estructura tridimensional de su ADN, una característica jamás vista que permite incluso saber qué genes estaban activos. Para los investigadores, estos “fósiles de cromosomas antiguos” acercan la posibilidad de resucitar especies extinguidas hace milenios.
“He encontrado muchos cientos de especímenes de mamut durante mi carrera, pero este estaba extraordinariamente bien preservado. Probablemente es la muestra de mamut mejor conservada que he hallado”, explica Dalén, un investigador de la Universidad de Estocolmo que es medio gaditano: su esposa es de El Puerto de Santa María y su hija nació en Jerez. “Ver aquella oreja tan bien preservada es una experiencia increíble que nunca olvidaré”, rememora el científico, bisnieto de Gustaf Dalén, ganador del Nobel de Física en 1912 por inventar un regulador automático que reducía el consumo de gas en los faros costeros que guiaban a los barcos.
El nuevo descubrimiento es histórico, pero que haya sido en un mamut es anecdótico, subraya el genetista Marc Martí Renom, uno de los líderes de la investigación. La primera vez que se logró rescatar ADN antiguo fue en 1984, en los restos de un cuaga, una subespecie de cebra que se extinguió en el sur de África un siglo antes. Desde aquel primer cuaga, se ha conseguido obtener incluso ADN humano de cientos de miles de años, lo que ha revelado multitud de hechos inesperados, como que los hombres locales de la península Ibérica desaparecieron hace unos 4000 años o que los humanos modernos y los neandertales tuvieron hijos hace más de 100.000 años.
“La gente se imagina el genoma como un texto, como si fuera una letra detrás de otra. La realidad es que el genoma es un objeto físico que tiene dos metros de longitud, plegados en el núcleo de la célula”, explica Martí Renom en una sala del Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG), en Barcelona. Hasta ahora, los fragmentos de ADN antiguo rescatados solían tener unas 100 letras. Los cromosomas fósiles de la hembra de mamut tienen cientos de millones de letras. Martí Renom compara su ADN con un puzle de 3000 millones de piezas. El hallazgo de su estructura tridimensional es como haber encontrado la fotografía de la caja del puzle.
El método
El biólogo Juan Antonio Rodríguez, coautor de la investigación, cree que este avance “puede contribuir a la desextinción de especies”, pero pide cautela. “A mí no me gustaría ver un zoológico, un Parque Pleistocénico, donde puedas ir a ver tigres dientes de sable, mamuts, rinocerontes lanudos, leones de las cavernas o cualquier tipo de animal extinto, porque creo que estaríamos devolviendo a la vida animales que se extinguieron en unas circunstancias que no son las mismas que las de ahora. No sabemos cómo reaccionarían estas especies en las condiciones climáticas actuales o frente al ser humano. Tampoco sabemos si genéticamente serían viables y podrían llevar una vida normal”, reflexiona Rodríguez, antes investigador del CNAG y ahora profesor de la Universidad de Copenhague, en Dinamarca. Algunos de los últimos mamuts vivieron hace unos 4000 años en la isla de Wrangel, al norte de Siberia, según publicó el equipo de Love Dalén hace un par de semanas.
Una empresa estadounidense, Colossal, ha anunciado que pretende crear mamuts en 2027, o más bien elefantes editados genéticamente para tener los rasgos exteriores de un mamut lanudo. Tres de los coautores del nuevo estudio —el explorador sueco Love Dalén, el biólogo inglés Tom Gilbert y el genetista estadounidense Erez Aiden— están en el consejo científico asesor de Colossal. La empresa recibió en 2022 una inyección de 70 millones de euros, de inversores como Thomas Tull, productor de la película Jurassic World, y la famosa millonaria Paris Hilton. Tom Gilbert, de la Universidad de Copenhague, ha proclamado en un comunicado que los nuevos resultados “tienen consecuencias obvias para los actuales esfuerzos dirigidos a la desextinción del mamut lanudo”.
Erez Aiden es el padre de Hi-C, un revolucionario método para estudiar la arquitectura tridimensional del ADN. Su colega mexicana Cynthia Pérez comenzó hace casi una década a investigar si esta técnica funcionaba también con ADN deteriorado. “Empecé haciendo experimentos muy humildes con mi cena, con los huesos de pollo que me sobraban”, recuerda Pérez, que también lo intentó con un ratón atropellado y con la piel de su bolso, en su laboratorio de la Escuela de Medicina Baylor, en Houston (EE UU). Cuando demostró que el método también funcionaba con ADN dañado, el equipo contactó inmediatamente con el explorador Love Dalén, que en 2018 les facilitó una muestra de la oreja de la hembra de mamut.
¿Resurrección de especies?
George Church, gurú de la genética mundial y cofundador de la empresa Colossal, cree que los cromosomas fósiles son “una potente herramienta” para estudiar la historia de la vida en la Tierra, pero duda de que impulsen la resurrección de especies. “El avance necesario para la desextinción no es la estructura tridimensional, sino la capacidad de sintetizar (o editar de manera extensa) genomas funcionales de 3000 millones de letras. En la actualidad, podemos sintetizar e insertar con precisión entre 4 y 12 millones de letras, y estas cifras están creciendo rápidamente”, señala Church, de la Universidad de Harvard (EE UU).
Los españoles Marc Martí Renom y Juan Antonio Rodríguez recuerdan perfectamente el día en el que se dieron cuenta de que el experimento con el mamut había funcionado. Era el 11 de marzo de 2020 y estaban en el CNAG en Barcelona, con su colega mexicana Marcela Sandoval, de la Universidad de Copenhague. Podían ver incluso que los mamuts tenían 28 cromosomas, como los elefantes. “Ahora podemos entender la estructura tridimensional y estudiar los patrones de activación de genes específicos. Esto es un hito en el campo de la paleogenómica”, celebra Sandoval. Dos días después, el Gobierno decretó el estado de alarma por Covid e impuso el confinamiento de la población en sus casas.
La pandemia no fue el único freno a la investigación. El 24 de febrero de 2022, Rusia invadió Ucrania y provocó una guerra que continúa hoy. Conseguir muestras de otros mamuts para repetir los experimentos es todavía más difícil, pero los autores lo han logrado con los restos de otra hembra —posiblemente cazada por un tigre dientes de sable hace 39.000 años— hallados en 2010 en la república rusa de Yakutia. La estructura tridimensional del ADN muestra que los mamuts lanudos tenían activos genes vinculados al pelo, al frío y a las defensas frente a enfermedades.
El nuevo estudio se publica este jueves en la portada de la revista especializada Cell. Martí Renom, que también investiga en el Centro de Regulación Genómica de Barcelona, compara la carne de mamut analizada —secada rápidamente y en frío hace 52.000 años— con la cecina. El equipo de Houston elaboró una especie de cecina de vaca y probó a maltratarla. Los científicos atropellaron la carne con un coche, le pegaron un tiro con una escopeta, le dieron golpes con un martillo, la metieron en un microondas e incluso un pícher del equipo de béisbol local Astros le lanzó una pelota a toda velocidad. La cecina se destrozaba, pero los investigadores fueron capaces de rescatar sus cromosomas intactos.
Un nuevo mundo
La técnica Hi-C aplicada al ADN antiguo abre la puerta a un nuevo mundo, según recalca Juan Antonio Rodríguez. “Yo creo que obtener cromosomas fósiles de neandertales quizás sea un poco más difícil por el estado de conservación de las muestras, pero, por ejemplo, de momias egipcias sí. Es muy probable que los cromosomas fósiles estén en esa carne seca”, señala el biólogo. Ver la estructura tridimensional del ADN de un faraón serviría, por ejemplo, para ver si tenía activos genes relacionados con las defensas ante determinadas pestes. El genetista Marc Martí Renom cree que el cadáver de Ötzi, un hombre asesinado en los Alpes hace 5300 años y encontrado en el hielo en 1991, también “podría ser un buen candidato” para aplicar la técnica.
El nuevo estudio incluye una sorpresa. Los autores calculan que la estructura tridimensional del ADN podría sobrevivir durante 530 millones de años, si se dan las condiciones adecuadas. Esa especulación genera fascinantes teorías. “Curiosamente, una muestra [de ADN] también podría viajar bastante lejos en ese tiempo. El único cometa interestelar conocido, 2I/Borisov, se está moviendo a aproximadamente 32 kilómetros por segundo. A este ritmo, podría llegar a Proxima Centauri, la estrella más cercana fuera del sistema solar, en 40.000 años, menos que la edad de nuestra muestra de mamut lanudo”, escriben los investigadores.
Erez Aiden, el padre de la técnica Hi-C, reconoce el alto margen de especulación, pero defiende sus hipótesis. “Desconocemos muchas cosas que son realmente básicas en este campo. Y, cuando no tienes ni idea sobre cómo funciona algo, muchas cosas son posibles. Antes de que los telescopios modernos y las sondas espaciales ofrecieran buenas vistas de la superficie de Marte, muchas personas inteligentes pensaban que había marcianos que construían canales allí. Esto ocurría hace menos de un siglo”, reflexiona Aiden.
Un misterio
Los autores creen que el ADN y las proteínas en la muestra de mamut están en un estado vítreo, una sustancia que denominan cromovidrio. “Prácticamente no sabemos nada de manera empírica sobre si el ADN puede sobrevivir en el espacio profundo, y mucho menos si puede hacerlo el cromovidrio. Sería absolutamente increíble y asombroso si observásemos un cometa y encontráramos ADN. Esa sería la gran noticia. Como especie, somos muy ignorantes sobre muchas cosas y esta es una de ellas”, añade Aiden.
El investigador de Houston responde a las preguntas de EL PAÍS mientras el huracán Beryl arrasa su ciudad y deja su laboratorio sin electricidad. Aiden se pregunta qué sentido evolutivo tiene que la arquitectura del ADN de un mamut se conserve durante 52.000 años. “Los mamuts lanudos no son plantas dependientes de la producción de semillas que entran en un estado de latencia y se reaniman más tarde. Parece que la esencia de la vida, en su núcleo más fundamental, es superduradera. Y no es tan obvio por qué es tan increíblemente duradera. Hay un misterio aquí”, argumenta el genetista estadounidense.
Aiden menciona una hipótesis: la panspermia, la teoría de que la vida viaja por el universo a lomos de cometas y asteroides. En ese escenario, sí tendría sentido que el material genético fuera tan resistente como el del mamut. El ADN más antiguo jamás recuperado procede de un bosque de hace dos millones de años en el norte de Groenlandia. Erez Aiden también plantea otra hipótesis menos cautivadora. “También puede ser pura casualidad”, afirma. “Ya lo dije antes: como especie, somos muy ignorantes sobre muchas cosas y esta es una de ellas”.
Por Manuel Ansede y álvaro González Roldán
©EL PAÍS, SL
Por El País
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