La gran mayoría de mi generación, cuando fuimos a la escuela, vimos en algún libro de Historia Universal o de biología (o en una lámina de las que se compraban en las papelerías), esa imagen donde se muestra la evolución de los homínidos, y cómo desde el australopitecus, el homo habilis, el homo erectus, y el homo neandertalis se fueron irguiendo hasta llegar al homo sapiens.
Si uno lo piensa un poco, en esa imagen del ancho de una página se resumen miles de años de evolución. Y sabemos de ellos—y un poco de nosotros—a través de sus huesos que fueron encontrados en distintas partes del mundo.
Hoy les platico un poco sobre el hombre de Neandertal, que es nuestro pariente más próximo en la rama evolutiva de los homínidos (hasta el momento, mañana quién sabe), y cómo el ADN rescatado de algunos huesos diminutos ha abierto una nueva ventana hacia el entendimiento de los humanos modernos.
Todo inició en 1856, en el valle de Neander, situado a unos 10 kilómetros de Düsseldorf, Alemania. Algunos trabajadores se encontraban despejando una cueva cercana a una cantera cuando hallaron algunos huesos y la parte superior de un cráneo. Los investigadores tardaron algunos años en descifrar el rompecabezas, hasta que llegaron a la conclusión de que los huesos se trataban de una forma de humano extinta (aproximadamente hace 30,000 años). Era la primera vez que algo así “sucedía” en la ciencia natural, así que tuvo un efecto profundo en la comunidad científica, porque existía evidencia sólida de un pariente perdido en la historia muy cercano al ser humano. Si en la mente de los antropólogos bullían un sin fin de preguntas, ya no digamos en la de los Creacionistas.
Avancemos en el tiempo unos dos siglos hasta llegar a Svante Pääbo y su equipo en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig, Alemania, quienes fueron capaces de obtener el genoma de una especie extinta, el Neandertal, y echar luz sobre nuestro pasado evolutivo. Una nueva rama en el árbol de la Ciencia se inaugura: la paleogenómica.
CRISIS VOCACIONAL
¿Cómo llegó a eso? Todo inició cuando la madre de Svante lo llevó a Egipto a la edad de trece años. El mundo antiguo de Egipto lo fascinó tanto que inició sus estudios en la Universidad de Upsala, en Suecia. Pero no terminó del todo convencido de que la rapidez con que avanzaba ese campo fuera la rapidez que él deseaba. Ante ésta coyuntura e inspirado en la figura paterna (médico y bioquímico), decidió ingresar a la facultad de medicina con la intención de realizar también investigación científica. Allí comenzó a trabajar en el laboratorio del científico Per Pettersson, donde aprendió técnicas de clonación y manipulación de Ácido DesoxirriboNucléico (ADN).
Aunque las investigaciones que desarrolló en ese laboratorio rindieron frutos científicos de interés internacional, Svante continuaba escuchando el llamado del antiguo Egipto, asistiendo al Instituto de Egiptología para tomar clases de copto entre otras actividades. Allí, se hizo amigo de Rostilav Holthoer, un egiptólogo finés. La convivencia con él le permitía rebotar ideas que traía danzando en su cabeza, por ejemplo, en cómo poder unir su entrenamiento en biología molecular y el antiguo Egipto. Recientes avances en la comparación de ADN entre especies permitían establecer qué tanto estaban separadas unas de otras y cuándo habían comenzado a separarse.
En concreto, Svante se preguntó si en las momias egipcias podrían haber sobrevivido moléculas de ADN? Si era así, ¿cómo estudiar la secuencia de ADN antiguas para clarificar qué tan relacionados estaban los egipcios del pasado con los del presente? Más aún, ¿sería posible “leer” los rastros de los eventos históricos acaecidos en Egipto en el ADN de sus poblaciones?
EL MOMENTO ¡EUREKA!
Para probar su hipótesis de que el ADN pudiera sobrevivir en las momias egipcias, Svante compró un hígado de ternera y lo dejó desecarse a 50°C en el horno del laboratorio. Con esto, buscaba imitar el proceso de momificación. Tras varios días de tratamiento, retiró el hígado y procedió a buscar ADN. Lo encontró, fragmentado, pero allí estaba. Con ello, acababa de demostrar que fragmentos de ADN podían sobrevivir en tejido muerto de días o semanas. Pero, ¿y en miles de años?
Acudió de vuelta a su amigo finés Rosti para platicarle su descubrimiento y conseguir acceso a algunas momias para extraer tejido que le permitiera determinar si algo de ADN había sobrevivido a 3000 años de antigüedad. Su amistad le permitió a Svante tener acceso a tejido muscular de 3 momias… lamentablemente, sus resultados no arrojaron evidencia de la existencia de ADN. Necesitaba más muestras.
Nuevamente, con ayuda de las relaciones sociales de su amigo Rosti (networking le llaman ahora), consiguió acceso a las momias de un museo en Berlín del Este (era el verano de 1983) y regresó a Upsala con más de 30 muestras de momias. Tras analizar las muestras bajo el microscopio, encontró evidencia de ADN en el cartílago de una oreja, y mejor ADN conservado en la piel de la pierna izquierda de la momia de una niña.
Si bien Svante tenía en sus manos la evidencia que probaba su hipótesis, mantuvo la cabeza fría, y se aseguró de que efectivamente las momias fueran antiguas realmente y no posibles falsificaciones (resulta que hay varias en el mundo que no son momias auténticas). Para datar a las momias, logró la caridad de un investigador experto en datación por carbono en la Universidad de Upsala. Los resultados, después de semanas de angustia, confirmaban que las momias databan de aproximadamente 2,400 años. No quedaba duda: ¡el ADN podía conservarse incluso después de miles de años!
Svante publicó sus resultados en una revista en idioma alemán en 1984, y un año después, en la revista de ciencias arqueológicas, con el título de “Preservación de ADN en momias egipcias antiguas”. Posteriormente, logró clonar esas secuencias de ADN de las momias; estos resultados fueron portada en la revista Nature (el santo sanctorum de los científicos), algo inusitadamente raro en un investigador de 30 años.
EL DEPARTAMENTO DE ZOOLOGÍA EN MÚNICH
Con ésta clase de credenciales académicas, y algunas estancias científicas en los Estados Unidos, a Svante le ofrecieron un puesto de profesor titular en la Universidad de Múnich. Allí estableció su primer laboratorio y pronto se dio cuenta que, para lograr resultados confiables en la amplificación de secuencias de ADN provenientes de animales extintos (como el Mamut, datado en 25,000 años de antigüedad, por ejemplo), requeriría el establecimiento de estándares rigurosos en la extracción y manipulación de las muestras.
Svante y su equipo tuvieron la oportunidad de poner a prueba sus estándares con el estudio de Otzi, el cuerpo momificado hallado en los Alpes, y que databa de la Era del Cobre (5,300 años). Las secuencias de ADN que obtuvieron no fueron sorprendentes desde el punto de vista de variaciones genéticas o información adicional a la que ya ofrecía la antropología sobre cómo eran los humanos en la Era del Cobre, pero sirvió para establecer protocolos de control de calidad en la extracción de muestras (la contaminación de la muestra por ADN de quienes toman la muestra es de particular importancia; de lo contrario, se pueden obtener conclusiones erróneas).
Estos y otros resultados del grupo de investigación de Svante llamaron la atención de los conservadores del Museo de Bonn, en Alemania. Resulta ser que uno de esos conservadores, algunos años antes le había preguntado a Svante si ésta clase de técnicas podrían ser aplicables con cierto éxito a especímenes como el del Hombre de Neandertal. Svante, contrario a otros interesados en aplicar dichas técnicas al Hombre de Neandertal, fue honesto al decir que existía alrededor de un 5% de éxito (es decir, no faroleó con tal de obtener dinero). La honestidad le abrió las puertas a 3.5 gramos de hueso-repito, 3.5 gramos de muestra- provenientes de un brazo del hombre de Neandertal.
Con el ADN del hombre de Neandertal, el siguiente paso consistió en comparar dicho ADN con otros restos fósiles del hombre de Neandertal hallado en Zagreb, Croacia. Estas comparaciones le permitieron conocer que existían pocas variaciones entre los neandertales en términos genéticos. Además, el ADN del Neandertal era tan diferente al Humano que parecía improbable que se hubieran mezclado.
Por ese entonces, en 1997, con la reunificación Alemana, a Svante le ofrecieron la oportunidad de ser miembro fundador de un Instituto Max Planck, el Instituto de Antropología Evolutiva. La pregunta en la cual estaría centrado éste instituto era “¿qué es lo que hace únicos a los humanos?”, es decir, comprender qué clase de cambios habían encarrilado al ser humano en un camino evolutivo tan distinto al de los primates.
PROYECTO GENOMA NEANDERTAL
Ahora bien, el problema de la contaminación no era lo único en lo que tenían que preocuparse. Para lograr secuenciar el genoma completo de un neandertal requeriría un mayor número de muestras de calidad así como la creación de alianzas con el sector privado, por ejemplo, los líderes en tecnología de secuenciadores genéticos.
Y dinero extra.
Svante corrió con suerte, ya que precisamente por esas fechas, el Presidente de la Sociedad Max Planck logró negociar un fondo para proyectos de innovación estratégica, y el proyecto de secuenciar el genoma de un Neandertal, de un ser extinto, cumplía con los requisitos.
Después de ciertos esfuerzos, en febrero de 2009 el equipo de Svante anunció a la prensa que habían logrado secuenciar el ADN de un Neandertal. El análisis de los datos crudos tomó otro año. ¿Qué se descubrió del análisis? En términos hipotéticos: Que nuestros ancestros de África se toparon con los Neandertales y tuvieron hijos no estériles (aproximadamente un 2% de nuestro genoma es Neandertal); que cerca del 80% de los euroasiáticos posee versiones de genes que codifican especialmente para fortalecer la piel (pigmentación y pecas), uñas y cabello, algo útil para soportar los climas fríos de Europa; protección contra patógenos (menos propensos a ser infectados por la Heliobacter pylori, por ejemplo).
Por otro lado, y no tan a nuestro favor, también heredamos ciertos genes que predisponen a enfermedades como el Lupus, la diabetes (en México, ¿quién no tiene un pariente con diabetes?), o la enfermedad de Crohn (una inflamación del colón, de naturaleza autoinmune).
UNA NUEVA ESPECIE
Otro resultado impresionante del equipo de Svante, fue el descubrimiento de una nueva especie de homínido (ahora conocidos como Denisovanos, por las cuevas de Denisova, en los montes Altái, en Asia Central) a partir del ADN extraído de un diminuto hueso de la mano (falange distal) de una niña.
¿Qué más se ha descubierto? Algo que salta a la vista que nos separa de muchas especies, es la capacidad de hablar, de expresarnos verbalmente de manera sofisticada, variada. Resulta que el gen FOXP2 (involucrado en la capacidad humana del lenguaje) también lo tenían los Neandertales y los Denisovanos.
He hablado sobre el gen FOXP2 en otro artículo, aquí te lo dejo, a un click de distancia amable lector(a).
HACIA EL FUTURO
El grupo de Svante y colaboradores han logrado refinar las técnicas de extracción de ADN que ahora es posible averiguar qué especie humana vivía en un lugar analizando los sedimentos del sitio bajo estudio: en 10 centímetros de sedimentos en vertical se pueden guardar la historia de 10,000 años. Pensemos en las puertas que la paleogenómica pude abrir en el estudio de las culturas mesoamericanas.
Pueden consultar sus más recientes descubrimiento aquí.
La paleogenómica también se ha aplicado para derribar mitos, hipótesis que han prevalecido bien por falta de evidencia más sólida que la desmienta o bien por tradicionalismo académico. Un ejemplo en México es el de los Olmecas, cuyas cabezas colosales se creía que tenían un origen africano (por sus rasgos). Ahora, con la ayuda del análisis del ADN mitocrondrial (el que se hereda por vía materna) se puede establecer sin asomo de duda que los olmecas tienen un origen Measoamericano y no de otro continente (información cortesía de Libreta Negra). Así, una técnica surgida de la biología molecular reescribe los libros de Historia y nos ofrece otro catalejo para mirar al pasado, entender nuestro presente y, quizá, diseñar nuestro futuro.
COMENTARIOS FINALES
Gran parte de la información mostrada en ésta entrada proviene del libro escrito por Svante Pääbo, «El hombre de Neandertal: En busca de genomas perdidos». Un libro que no tiene desperdicio. Es uno de esos libros que muestra con mayor humanidad la labor de un científico, sus luchas internas, personales, tanto dentro y fuera del laboratorio, así como ir contra la corriente al crear un nuevo campo de la Ciencia (léase intrigas académicas). En pocas palabras, una belleza de libro. Si pueden, hagan el esfuerzo por adquirirlo. Quizá en un futuro no tan distante, se publique una segunda edición para actualizarlo con nuevos resultados de los estudios a los Neandertales, qué hipótesis resultaron ser falsas y qué nuevas preguntas se abren como resultado de ello.
Por otro lado, un libro que aborda de manera muy amena y trepidante la posibilidad de que los Neandertales aún existan en lugares remotos de difícil acceso pero con ciertas capacidades de comunicación que clasificaríamos de «extrasensoriales», es el de (¡sorpresa!) Neandertal de John Darnton. Publicado en su momento por Planeta, creo que aún se asoma de vez en cuando en las librerías. Yo lo compré porque Steven Spielberg había adquirido los derechos para filmar una película (la cual sigo esperando) y la verdad no decepciona.
hot off the press
Al momento de escribir estas líneas, un grupo de investigadores en China propone la existencia de un nuevo ancestro homínido a partir de un cráneo muy bien conservado y estudios geoquímicos. Al nuevo homínido lo han bautizado como «Hombre Dragón» y se estima que vivió en el este de Asia hace 146,000 años. En palabras del Prof. Chris Stringer del Museo Británico de Historia Natural e integrante del grupo de investigadores: «Lo que tenemos aquí es una rama separada de la humanidad que no está en camino de convertirse en Homo sapiens (nuestra especie), pero representa un linaje separado desde hace mucho tiempo que evolucionó en la región durante varios cientos de miles de años y finalmente se extinguió».
La paleogenómica de los fragmentos óseos del «Hombre Dragón» seguramente sacará a la luz nuevas ramas del árbol genealógico que componen la evolución humana, y también podría derribas algunos mitos.
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El rincón del Capitán Nemo 