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La larga cadena de la genética

En mi niñez, la casa de mi abuela estaba rodeada de misterio: desde la oscura bodega con prensas y barriles para el vino hasta el trastero en penumbra con casi un siglo de cachivaches, todo era un arcano en estado puro. Pero el mayor misterio era sin duda alguna El Finado.

En las conversaciones de los adultos —rigurosamente prohibidas para los niños— y que yo espiaba siempre que podía, a menudo se le mentaba. Le tenían un respeto reverencial, y muchas de las discusiones terminaban con la frase “¡menos mal que no se enteró El Finado!”.

Asumiendo los riesgos de la empresa, me dediqué durante meses —con más miedo que fortuna— a buscarlo por aquella inmensa casa. Con el tiempo, acabé convencido de que vivía tras una puerta permanentemente cerrada en el piso de arriba… Años después supe que tras la cancela solo había una cocina de leña en desuso, y que El Finado era mi abuelo, muerto años atrás.

Supe además que cuando nací se llevó una extraordinaria alegría, porque conmigo continuaría el apellido. Con el tiempo también supe que El Finado me había pasado la cuarta parte de mis genes —e incluso todo mi cromosoma Y— y, seguramente, también algunas de sus ideas, costumbres y gestos, que pasaron primero a mi padre y luego a mí.

En ocasiones, realizo un viaje al pasado y me detengo a ensoñar cómo sería el abuelo de El Finado, y los numerosos abuelos y abuelas de los abuelos y abuelas suyos. Me dejo invadir por un extraño vértigo al comprobar cuan larga es esa cadena que une a todos mis antepasados, y que no hubiese fallado ni una sola vez.

Todos mis antepasados tuvieron descendientes. Cumplió El Finado, su ancestro Cromañón y, dos millones de años atrás, el Australopitecino, el curioso buscador en la sabana… Tampoco falló su más lejano predecesor, el pequeño primate que hace 15 millones de años apostó por mirar la vida a través de sus grandes ojos frontales; ni su ancestro, el pequeño mamífero que amamantó a sus hijos oculto en una grieta rocosa mientras los grandes dinosaurios hacían temblar la tierra 80 millones de años atrás.

Cumplió su ancestro todavía anfibio que ponía huevos en una charca y su antecesor pez celecanto, que arrastró sus aletas por la orilla; también su antepasado vermiforme, arrastrándose en el fango marino hace más de 600 millones de años, y el primigenio organismo unicelular que nadaba en el mar de hace 1.500 millones de años (y que tanto se parece a los que ahora yo estudio como científico).

Se reprodujo con éxito su ancestro arquibacteriano y en anterior protocelular, quizás venido de otros ancestros de lejanos planetas y de quien heredé mi sistema molecular, ADN, ARN, proteínas…

Todos vivieron en su tiempo, y murieron cuando les llegó su hora. Pero todos, absolutamente todos, pasaron con éxito sus genes a sus descendientes durante un período (una cadena) de más de 3.500 millones de años.

¡Menos mal que El Finado no se enteró que no continué su apellido! Nunca tuve hijos biológicos… Pero lo que más abruma es pensar que he sido yo el que ha cortado una larga cadena que venía de la noche de los tiempos; la continuidad de millones de ancestros terminó en mí. ¡He roto una enorme serie que equivale en términos humanos a 160.000 millones de generaciones de ascendientes!
¿Sabrán perdonarme si les dedico esta reflexión?

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Menos trabajo, más vida (2)

El sueño de permanecer más tiempo sobre el planeta dirige numerosos trabajos de descubriendo el gen del envejecimiento, podremos detener el imparable camino hacia investigación a las células y su composición genética, en la creencia de que, la muerte.

Pero el envejecimiento de un ser vivo no se puede explicar exclusivamente por el envejecimiento de sus células. Las células están permanentemente naciendo y muriendo. Incluso las bacterias, que se consideraban inmortales, ya que se dividen y dan lugar a dos nuevas células, tarde o temprano acaban muriendo. Aunque llega un punto donde la regeneración deja de producirse; entonces es cuando envejecemos.

Tal vez la manifestación más clara se obtiene al observar nuestra cara y cómo con la edad se va llenado de arrugas. En las células de la piel se encuentra una proteína denominada colágeno, que tiene una gran importancia en el mantenimiento, resistencia y aspecto de la piel.

Las arrugas son, por consiguiente, la distribución de esas fibras de colágeno, que van perdiendo su estructura a medida que del individuo va madurando. A partir de los 40 años, la regeneración del colágeno comienza a fallar, la piel empieza a perder firmeza y las arrugas aparecen en nuestras caras.

Todas las células del cuerpo, incluidas las de la piel, se regeneran constantemente. Aun así, la muerte de las células tiene utilidad para el individuo. Las de la piel, cuyo nombre es queratinocitos, van muriendo y, sin embargo, lejos de ser despreciadas, permanecen en la capa más externa para protegernos de la intemperie (como la corteza sin vida de un árbol le protege frente al medio externo).

Las pautas que rigen la vida de una célula se encuentran en el núcleo, el lugar donde está el ADN formando los cromosomas. En ese material está la información para que se dividan o se mueran; todo está programado de manera que este recambio esté en equilibrio. De hecho, están permanentemente provocando su propia destrucción y, en paralelo, producen las moléculas que frenen ese mandato de muerte.

Cuando miramos hacia atrás podemos comprobar cómo hace no mucho la esperanza de vida era sustancialmente menor que la que tenemos en la actualidad. Esto sugiere que se han producido cambios en nuestro entorno y modo de vida. Cuidarnos más, hacer ejercicio o alimentarse mejor propician una vida más larga. Esto quiere decir que determinadas pautas de conducta se convierten en una mejor esperanza de vida.

Y ahí radica el problema de fondo: simplemente vivir más o mejorar nuestras condiciones de vida, vivamos el tiempo que vivamos. ¿De qué vale vivir más de 100 años, si nuestro aspecto es de anciano, si nuestra capacidad sexual desaparece o nuestro deterioro mental no se puede detener?

Del mismo modo, ¿de qué vale jubilarse pronto (a los 67), retirarse del mercado, si nuestra capacidad física o intelectual está intacta? Jubilarse procede etimológicamente de júbilo y no existe mayor júbilo que ocupar el tiempo en lo que a uno le entretiene, y si esta actividad significa poner la mente a trabajar a los 80, por qué poner fecha de caducidad a la actividad humana.

La solución ‑la económica- corresponde a otros foros, y desde luego, requiere de decisiones que respeten la libertad individual del ciudadano. Desde el terreno científico, la biología y la genética corren a favor de mejorar nuestra calidad de vida durante más años.

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Moléculas que dan la talla (2)

El adjetivo pequeño resulta aplicable hasta para los científicos que se dedican a la investigación de las enfermedades del crecimiento (los pocos fondos determinan la escasez de los grupos de investigación). Cualquier terapia para su erradicación pasa por conocer cómo se forman los huesos y frenar el anómalo desarrollo de un tipo de moléculas.

Nuestro tamaño está determinado por la evolución que un gen que controla el crecimiento de los huesos (el FGFR3). Una mutación que altere su desarrollo producirá malformaciones. El tratamiento estas enfermedades pasa por comprender en detalle todos los aspectos moleculares que rigen su funcionamiento.

De momento, las posibles terapias, la mayoría en fase de investigación, surgen como consecuencia de los avances realizados en animales de experimentación. Son producto de modificaciones genéticas realizadas en ratones: se altera un gen del roedor y el ratoncito que nace es enano.

A partir de ese momento, se razona de manera inversa y se piensa qué sucedería si ese gen o esa proteína se activase (o se eliminara) en un modelo en el que el animal fuese enano.

El denominador común de todas las líneas de investigación ha sido frenar la sobreactivación en el receptor de FGFR3 debido a mutaciones. Si la hiperactividad de este receptor se ralentiza o evita, el crecimiento del hueso será el adecuado y, por consiguiente, el individuo crecerá con normalidad.

Alterar este ciclo que provoca el enanismo es el objetivo de Prochon Biotech, que ha dado lugar al desarrollo de un anticuerpo que impide el funcionamiento anómalo de este receptor. El nombre comercial de este anticuerpo es ProMabinTM. De momento, sólo se sabe que es eficaz en los estudios in vitro.

Otra línea de investigación para lograr el adecuado funcionamiento de estas células pasa por el estudio de los nucleótidos (la unidad de los ácidos nucleicos). Aunque todavía no se han realizado experimentos con animales, existen resultados muy prometedores en los experimentos in vitro.

Uno de los compuestos ensayados, conocido como Ap4A, es capaz de conseguir alargar la vida de un condrocito acondroplásico y, por lo tanto, hacer que se parezca más a uno sano. Otro abordaje ha sido el empleo de moléculas con la estructura de la vitamina B, el piridoxal fosfato. Dos moléculas, denominadas PPADS y PPNDS, evitan que el receptor FGFR3 se una al el FGF (factor de crecimiento de los fibroblastos) y si no hay unión en las células enfermas, no hay efecto negativo sobre el crecimiento.

También se investiga en la SNAIL, una proteína que aparece por un mal funcionamiento del FGFR3. Toda terapia basada en la disminución controlada de esta proteína puede facilitar que el hueso crezca con normalidad.

Por último, otros estudios tienen como referente a los péptidos (un tipo de moléculas similares a las proteínas, pero más pequeñas) y sus efectos sobre el restablecimiento de las funciones normales en el crecimiento de los huesos. En concreto, uno, el PTHrP, que actúa en el desarrollo del cartílago, ha resultado eficaz para retrasar la formación del hueso y, por lo tanto, dar más tiempo a los condrocitos para su normal funcionamiento.

El camino del desarrollo de estos compuestos, en el mejor de los casos, se podría realizar en voluntarios humanos en poco más de tres años. Hasta entonces, habrá que seguir defendiendo aquello de que “small is beautiful” (lo pequeño es bello) para defenderse de la discriminación que sufren aquellos que son vistos solo a través de su físico.

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La evolución del ojo (1)

Uno de los enigmas que la evolución plantea es reconstruir cómo se han adaptado a los cambios determinados organismos que no han dejado huella de su paso por el planeta. Hallamos multitud de fósiles, pero son incompletos, no existe rastro de algunos de sus órganos, como los ojos.

Si algo condiciona la vida en la Tierra es la luz (y los ciclos de oscuridad). Por tanto no resulta descabellado pensar que los seres vivos que mejor le sacaran partido (a su presencia y a su ausencia) contarían con ventajas para sobrevivir.

En una primera catalogación, existen dos tipos de ojos, los simples y los complejos; y estos, a su vez, pueden dividirse en otros dos, los que tienen un sólo receptáculo o cámara (los de los humanos) o los que tienen múltiples miniojos, en cuyo caso estaríamos hablando de ojos compuestos (los de los insectos).

En los compuestos, la imagen se genera con la visión conjunta de todas esas partes; como un monitor, que compone las imágenes uniendo todos los puntos de luz que se iluminan en la pantalla. A mayor número, mayor nitidez o capacidad de ver matices.

Cada tipo de ojo permite ver de una manera determinada: algunos insectos detectan las radiaciones ultravioletas (ven los colores de otro modo) o las serpientes son capaces de detectar el infrarrojo (distinguen el perfil de los animales por su temperatura).

Desde el punto de vista molecular, en los ojos hay dos grandes grupos: las cristalinas, que son unas proteínas presentes en el cristalino (la estructura que se opacifica dando lugar a las cataratas), y las opsinas, que son las que captan la luz.

El cristalino actúa como una lente, enfocando la luz en la retina. Todas sus células y moléculas están organizadas para que la luz llegue a la retina sin alteraciones y se forme la imagen de lo que vemos. Las proteínas del cristalino se llaman cristalinas y son de varios tipos.

Sin embargo en el estudio de algunos animales más antiguos que el hombre, como los cocodrilos, se observa que tienen proteínas que cumplen una doble función. Cuando están en otras zonas tienen un papel, pero cuando se alojan en el cristalino, simplemente ayudan a que la luz se enfoque en la retina.

Las otras moléculas, las opsinas, son las encargadas de captar la luz y, desde el punto de vista de la evolución de los órganos visuales, han cambiado muy poco. Existen hasta 1.000 tipos diferentes, divididos en siete familias. Todas ellas conservan una estructura muy semejante.

Tienen una estructura muy especial, con siete hélices que generan un hueco en el que se sitúa el pigmento. Los pequeños cambios detectados se han encaminado a la especialización en la captación de luz de diferentes longitudes de onda (distintos colores). Así, hasta la aparición de los primeros vertebrados había cinco tipos de opsinas, que captaban solo cinco colores: el azul, el amarillo, el naranja, el blanco y negro y una última para la luz ultravioleta.

Algunos vertebrados aún son capaces de discriminar esas cinco tonalidades, sin embargo, los mamíferos tienen dos y solo pueden ver el amarillo y el azul. Los humanos han realizado un proceso de duplicación genética: uno de los genes que codifica para una de las dos opsinas se duplicó y, como consecuencia, se generó una tercera capaz de captar el color rojo. Por ello somos tricrómatas (vemos tres colores y sus combinaciones).

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