Una vez que el ADN adquirió el estatus de superestrella, el único desafío restante era crear un catálogo de todas las estrellas genéticas del firmamento humano.
El Proyecto Genoma Humano, un esfuerzo científico global que comenzó a finales de la década los ochenta, se creó con el objetivo de catalogar todos los genes presentes en los humanos. Desde el comienzo, el Proyecto Genoma Humano fue de lo más ambicioso.
La corriente de pensamiento tradicional mantenía que el cuerpo necesitaba un gen que sirviera como molde para cada uno de los más de cien mil tipos de proteínas diferentes que componen nuestro organismo. Así pues, los científicos llegaron a la conclusión de que el genoma humano tendría al menos ciento veinte mil genes localizados en los veintitrés pares de cromosomas humanos. Sin embargo, ahí no acaba la historia. Estaba a punto de revelarse una broma cósmica, una de esas bromas que periódicamente desconciertan a los científicos convencidos de haber descubierto los secretos del universo.
Imagina el impacto del descubrimiento de Nicolás Copérnico publicado en 1543, que afirmaba que la Tierra no era el centro del universo, tal y como creían los científicos teólogos de la época. El hecho de que la Tierra girara en realidad en torno al Sol y de que el Sol tampoco fuera el centro del universo desacreditaba las enseñanzas de la Iglesia. Los extraordinarios descubrimientos de Copérnico iniciaron la revolución científica moderna al cuestionar la presunta infalibilidad de la Iglesia. A la postre, en las civilizaciones occidentales, la ciencia desechó a la Iglesia como fuente de conocimiento para comprender los misterios del universo.
Los genetistas sufrieron una conmoción semejante cuando, en lugar de los ciento veinte mil genes que esperaban, descubrieron que el genoma humano está compuesto por unos veinticinco mil genes (Pennisi, 2003a y 2003b; Pearson, 2003; Goodman, 2003). ¡Más del ochenta por ciento del supuesto ADN necesario no existía! Los genes perdidos han demostrado ser un problema mayor que los dieciocho minutos perdidos de las grabaciones de Nixon.
El axioma de «un gen, una proteína» era el principio fundamental del determinismo genético. Ahora que el Proyecto Genoma humano ha echado por tierra ese concepto, hay que descartar las teorías vigentes sobre el funcionamiento. Ya no es posible creer que los ingenieros genéticos puedan solucionar con relativa facilidad todos nuestros dilemas biológicos. Sencillamente no hay suficientes genes para explicar la complejidad de la vida o las enfermedades humanas.
El dogma central
El dogma, también conocido como «la supremacía del ADN», define el flujo de información en los organismos biológicos. Tal y como se indica mediante las flechas, el flujo se produce en una única dirección, del ADN al ARN y de éste a la proteína. El ADN representa la memoria a largo plazo de las células, que se transmite de generación en generación. El ARN, una copia inestable de la molécula de ADN, es la memoria activa o inmediata que las células utilizan como molde físico a la hora de sintetizar proteínas. Las proteínas son elementos básicos moleculares que posibilitan la estructura y el funcionamiento de la célula.
El ADN se considera la «fuente de origen» que regula las características de las proteínas celulares, y de ahí la idea de la supremacía del ADN, que significa literalmente «superioridad jerárquica». Puede que me parezca a Chicken Little gritando que el firmamento de la genética se está desplomando. No obstante, no tienes por qué aceptar mi palabra al respecto. En un comentario acerca de los sorprendentes resultados del Proyecto Genoma Humano, David Baltimore, uno de los genetistas más importantes del mundo y ganador de un Premio Nobel, dijo unas palabras acerca de la complejidad humana (Baltimore,2001).
«A menos que el genoma humano contenga un montón de genes que resultan invisibles para nuestros ordenadores, es evidente que nuestra incuestionable complejidad no se basa en que tengamos más genes que los gusanos o las plantas. Comprender cuál es el origen de nuestra complejidad (de nuestro descomunal repertorio de comportamientos, de la capacidad para llevar a cabo acciones conscientes, de nuestra extraordinaria coordinación física, de la habilidad para realizar cambios precisos en respuesta a las variaciones del entorno, del aprendizaje, de la memoria. ¿Es necesario que continúe?) seguirá siendo un enigma por descubrir en el futuro».
Tal y como afirma Baltimore, el resultado del Proyecto Genoma Humano nos obliga a considerar otras ideas sobre el control de la vida. «Comprender cuál es el origen de nuestra complejidad … seguirá siendo un enigma por resolver en el futuro». Además, los resultados del Proyecto Genoma Humano nos obligan también a reconsiderar nuestra relación genética con los demás organismos de la biosfera.
Ya no podemos usar los genes para explicar por qué los humanos se encuentran en la cima de la escala evolutiva.
Resulta que no hay mucha diferencia entre el número total de genes humanos y los de los organismos primitivos. Vamos a echar un vistazo a tres de los modelos animales más estudiados en las investigaciones genéticas: un gusano redondo microscópico perteneciente al género de los nematodos y conocido como Caenorhabditis elegans, la mosca de la fruta y el ratón de laboratorio. El primitivo gusano Caenorhabditis es un modelo perfecto para estudiar el papel de los genes en el desarrollo y el comportamiento
Este organismo de rápido crecimiento y reproducción tiene un cuerpo con un patrón muy preciso que está compuesto por 969 células y un cerebro formado por unas 302 neuronas. Aun así, tiene un repertorio de comportamientos característico y, lo que es más importante, puede ser sometido a la experimentación genética. El genoma del Caenorhabditis tiene alrededor de veinticuatro mil gene s (Blaxter, 2003). El cuerpo humano, compuesto por unos cincuenta billones de células, sólo tiene mil quinientos genes más que el lento e invertebrado gusano microscópico, con su millar de células.
La mosca de la fruta, otro apreciado objeto de investigación, posee quince mil genes (Blaxter, 2003; Celniker, et al., 2002). Así pues, la mosca de la fruta, muchísimo más compleja, tiene nueve mil genes menos que el primitivo gusano Caenorhabditis. y cuando la cosa llega a ratones y a hombres, tendríamos que pensar mejor de ellos, o peor de nosotros mismos; ¡los resultados de las extrapolaciones paralelas del genoma revelan que humanos y roedores tienen más o menos el mismo número de genes!
Biología celular básica
Si volvemos la vista atrás, los científicos deberían haber sabido que esos genes no podían detentar el control de nuestras vidas. Por definición, el cerebro es el órgano responsable de controlar y coordinar la fisiología y el comportamiento de un organismo. Pero, ¿es el núcleo el verdadero cerebro de la célula? Si nuestra asunción de que el ADN contenido en el núcleo es el «cerebro» de la célula es cierta, si elimináramos el núcleo -un proceso llamado enucleación-, el resultado debería ser la muerte inmediata de la célula.
Y ahora los resultados del gran experimento…
Los científicos arrastran a nuestra reacia célula hacia la arena del microscopio y la encadenan allí. Con la ayuda de un micromanipulador, el científico coloca una micropipeta, similar a una aguja, encima de la célula. Con una diestra embestida del manipulador, nuestro investigador introduce la pipeta en el citoplasma celular. Tras aplicar una ligera succión, el núcleo se absorbe en la pipeta y la pipeta se retira del interior de la célula. Bajo la pipeta rellena de núcleo yace nuestra célula expiatoria … a la que le han arrebatado el «cerebro».
Pero … ¡un momento! ¡Todavía se mueve! ¡Dios mío … la célula todavía está viva! La herida se ha cerrado y, al igual que un paciente de cirugía en vías de recuperación, la célula comienza a moverse muy despacio. Muy pronto, la célula vuelve a estar en pie (vale, vale, el seudópodos) y huye del campo de visión del microscopio con la esperanza de no volver a ver a ese dodor nunca más. Tras la enucleación, muchas células sobreviven durante uno o dos meses sin genes. Las células enucleadas viables no son masas descerebradas de citoplasma que sobreviven gracias a sistemas de soporte vital.
Estas células ingieren y metabolizan sus alimentos de forma activa, mantienen la coordinación de su sistema fisiológico (respiración, digestión, excreción, motilidad, etcétera), conservan la capacidad de comunicarse con otras células y son capaces de desarrollar las apropiadas respuestas de crecimiento o protección desencadenadas por los estímulos del medio. Como era de esperar, la enucleación no carece de efectos secundarios.
Sin genes, las células no pueden dividirse ni reproducir las partes proteicas que pierden a causa del uso normal del citoplasma. La incapacidad para reemplazar las proteínas defectuosas citoplasmáticas conlleva disfunciones mecánicas que, a la postre, dan como resultado la muerte celular. Nuestro experimento fue diseñado para poner a prueba la idea de que el núcleo es el «cerebro» de la célula. Si ésta hubiera muerto inmediatamente después de la enucleación, el experimento habría servido al menos para sustentar esa teoría.
Sin embargo, los resultados son ambiguos: las células enucleadas siguen mostrando comportamientos vitales complejos y coordinados, lo que implica que el «cerebro» de la célula sigue intacto y en funcionamiento. El hecho de que las células enucleadas conserven sus funciones biológicas en ausencia de genes no es en absoluto un nuevo descubrimiento.
Hace unos cien años, los embriólogos clásicos eliminaban de forma rutinaria los núcleos de las células del huevo en división y demostraban que una única célula de huevo enucleada era capaz de desarrollarse hasta la fase de blástula, una etapa embrionaria que consta de cuarenta células o más. Hoy en día, se utilizan células enucleadas con objetivos industriales, como las capas de alimento vivo en cultivos diseñados para la producción de vacunas víricas.
Si el núcleo y sus genes no son el cerebro de la célula, ¿cuál es exactamente la contribución del ADN a la vida celular? Las células enucleadas mueren, pero no porque hayan perdido el cerebro, sino porque han perdido la capacidad reproductiva. Sin la capacidad para reproducir sus componentes, las células enucleadas no pueden reponer los componentes esenciales de las proteínas defectuosas ni replicarse.
Así pues, el núcleo no es el cerebro de la célula … ¡sino las gónadas! Confundir las gónadas con el cerebro es un error comprensible, ya que la ciencia ha sido siempre (y sigue siendo) un propósito patriarcaL Se ha acusado muchas veces a los hombres de pensar con las gónadas, ¡así que no debe sorprendemos del todo que la ciencia haya confundido sin querer el núcleo con el cerebro celular!