Una t¨¦cnica revolucionaria rescata el ADN intacto de un mamut y acerca la resurrecci¨®n de criaturas extinguidas
Los ¡°f¨®siles de cromosomas¡±, de una hembra fallecida hace 52.000 a?os en Siberia, abren una ventana a un mundo desconocido para la ciencia
Cualquier persona considerar¨ªa una aventura excepcional recorrer Siberia en busca de monstruosas criaturas prehist¨®ricas, emergidas de las profundidades gracias al deshielo. Para el explorador sueco Love Dal¨¦n, eso es un lunes cualquiera. El 3 de septiembre de 2018, cerca del remoto pueblo ruso de Belaya Gora, Dal¨¦n se top¨® con los restos de una hembra de mamut lanudo, encerrados en el suelo congelado desde hac¨ªa 52.000 a?os. El an¨¢lisis gen¨¦tico revela este jueves un descubrimiento extraordinario: aquel cad¨¢ver de mamut conserva la estructura tridimensional de su ADN, una caracter¨ªstica jam¨¢s vista que permite incluso saber qu¨¦ genes estaban activos. Para los investigadores, estos ¡°f¨®siles de cromosomas antiguos¡± acercan la posibilidad de resucitar especies extinguidas hace milenios.
¡°He encontrado muchos cientos de espec¨ªmenes de mamut durante mi carrera, pero este estaba extraordinariamente bien preservado. Probablemente es la muestra de mamut mejor conservada que he hallado¡±, explica Dal¨¦n, un investigador de la Universidad de Estocolmo que es medio gaditano: su esposa es de El Puerto de Santa Mar¨ªa y su hija naci¨® en Jerez. ¡°Ver aquella oreja tan bien preservada es una experiencia incre¨ªble que nunca olvidar¨¦¡±, rememora el cient¨ªfico, bisnieto de Gustaf Dal¨¦n, ganador del Nobel de F¨ªsica en 1912 por inventar un regulador autom¨¢tico que reduc¨ªa el consumo de gas en los faros costeros que guiaban a los barcos.
El nuevo descubrimiento es hist¨®rico, pero que haya sido en un mamut es anecd¨®tico, subraya el genetista Marc Mart¨ª Renom, uno de los l¨ªderes de la investigaci¨®n. La primera vez que se logr¨® rescatar ADN antiguo fue en 1984, en los restos de un cuaga, una subespecie de cebra que se extingui¨® en el sur de ?frica un siglo antes. Desde aquel primer cuaga, se ha conseguido obtener incluso ADN humano de cientos de miles de a?os, lo que ha revelado multitud de hechos inesperados, como que los hombres locales de la pen¨ªnsula Ib¨¦rica desaparecieron hace unos 4.000 a?os o que los humanos modernos y los neandertales tuvieron hijos hace m¨¢s de 100.000 a?os.
¡°La gente se imagina el genoma como un texto, como si fuera una letra detr¨¢s de otra. La realidad es que el genoma es un objeto f¨ªsico que tiene dos metros de longitud, plegados en el n¨²cleo de la c¨¦lula¡±, explica Mart¨ª Renom en una sala del Centro Nacional de An¨¢lisis Gen¨®mico (CNAG), en Barcelona. Hasta ahora, los fragmentos de ADN antiguo rescatados sol¨ªan tener unas 100 letras. Los cromosomas f¨®siles de la hembra de mamut tienen cientos de millones de letras. Mart¨ª Renom compara su ADN con un puzle de 3.000 millones de piezas. El hallazgo de su estructura tridimensional es como haber encontrado la fotograf¨ªa de la caja del puzle.
El bi¨®logo Juan Antonio Rodr¨ªguez, coautor de la investigaci¨®n, cree que este avance ¡°puede contribuir a la desextinci¨®n de especies¡±, pero pide cautela. ¡°A m¨ª no me gustar¨ªa ver un zool¨®gico, un Parque Pleistoc¨¦nico, 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 estar¨ªamos devolviendo a la vida animales que se extinguieron en unas circunstancias que no son las mismas que las de ahora. No sabemos c¨®mo reaccionar¨ªan estas especies en las condiciones clim¨¢ticas actuales o frente al ser humano. Tampoco sabemos si gen¨¦ticamente ser¨ªan viables y podr¨ªan llevar una vida normal¡±, reflexiona Rodr¨ªguez, antes investigador del CNAG y ahora profesor de la Universidad de Copenhague, en Dinamarca. Algunos de los ¨²ltimos mamuts vivieron hace unos 4.000 a?os en la isla de Wrangel, al norte de Siberia, seg¨²n public¨® el equipo de Love Dal¨¦n hace un par de semanas.
Una empresa estadounidense, Colossal, ha anunciado que pretende crear mamuts en 2027, o m¨¢s bien elefantes editados gen¨¦ticamente para tener los rasgos exteriores de un mamut lanudo. Tres de los coautores del nuevo estudio ¡ªel explorador sueco Love Dal¨¦n, el bi¨®logo ingl¨¦s Tom Gilbert y el genetista estadounidense Erez Aiden¡ª est¨¢n en el consejo cient¨ªfico asesor de Colossal. La empresa recibi¨® en 2022 una inyecci¨®n de 70 millones de euros, de inversores como Thomas Tull, productor de la pel¨ªcula 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 desextinci¨®n del mamut lanudo¡±.
Erez Aiden es el padre de Hi-C, un revolucionario m¨¦todo para estudiar la arquitectura tridimensional del ADN. Su colega mexicana Cynthia P¨¦rez comenz¨® hace casi una d¨¦cada a investigar si esta t¨¦cnica funcionaba tambi¨¦n con ADN deteriorado. ¡°Empec¨¦ haciendo experimentos muy humildes con mi cena, con los huesos de pollo que me sobraban¡±, recuerda P¨¦rez, que tambi¨¦n lo intent¨® con un rat¨®n atropellado y con la piel de su bolso, en su laboratorio de la Escuela de Medicina Baylor, en Houston (EE UU). Cuando demostr¨® que el m¨¦todo tambi¨¦n funcionaba con ADN da?ado, el equipo contact¨® inmediatamente con el explorador Love Dal¨¦n, que en 2018 les facilit¨® una muestra de la oreja de la hembra de mamut.
George Church, gur¨² de la gen¨¦tica mundial y cofundador de la empresa Colossal, cree que los cromosomas f¨®siles son ¡°una potente herramienta¡± para estudiar la historia de la vida en la Tierra, pero duda de que impulsen la resurrecci¨®n de especies. ¡°El avance necesario para la desextinci¨®n no es la estructura tridimensional, sino la capacidad de sintetizar (o editar de manera extensa) genomas funcionales de 3.000 millones de letras. En la actualidad, podemos sintetizar e insertar con precisi¨®n entre 4 y 12 millones de letras, y estas cifras est¨¢n creciendo r¨¢pidamente¡±, se?ala Church, de la Universidad de Harvard (EE UU).
Los espa?oles Marc Mart¨ª Renom y Juan Antonio Rodr¨ªguez recuerdan perfectamente el d¨ªa en el que se dieron cuenta de que el experimento con el mamut hab¨ªa 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. Pod¨ªan ver incluso que los mamuts ten¨ªan 28 cromosomas, como los elefantes. ¡°Ahora podemos entender la estructura tridimensional y estudiar los patrones de activaci¨®n de genes espec¨ªficos. Esto es un hito en el campo de la paleogen¨®mica¡±, celebra Sandoval. Dos d¨ªas despu¨¦s, el Gobierno decret¨® el estado de alarma por la covid e impuso el confinamiento de la poblaci¨®n en sus casas.
La pandemia no fue el ¨²nico freno a la investigaci¨®n. El 24 de febrero de 2022, Rusia invadi¨® Ucrania y provoc¨® una guerra que contin¨²a hoy. Conseguir muestras de otros mamuts para repetir los experimentos es todav¨ªa m¨¢s dif¨ªcil, pero los autores lo han logrado con los restos de otra hembra ¡ªposiblemente cazada por un tigre dientes de sable hace 39.000 a?os¡ª hallados en 2010 en la rep¨²blica rusa de Yakutia. La estructura tridimensional del ADN muestra que los mamuts lanudos ten¨ªan activos genes vinculados al pelo, al fr¨ªo y a las defensas frente a enfermedades.
El nuevo estudio se publica este jueves en la portada de la revista especializada Cell. Mart¨ª Renom, que tambi¨¦n investiga en el Centro de Regulaci¨®n Gen¨®mica de Barcelona, compara la carne de mamut analizada ¡ªsecada r¨¢pidamente y en fr¨ªo hace 52.000 a?os¡ª con la cecina. El equipo de Houston elabor¨® una especie de cecina de vaca y prob¨® a maltratarla. Los cient¨ªficos 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 p¨ªcher del equipo de b¨¦isbol local Astros le lanz¨® una pelota a toda velocidad. La cecina se destrozaba, pero los investigadores fueron capaces de rescatar sus cromosomas intactos.
La t¨¦cnica Hi-C aplicada al ADN antiguo abre la puerta a un nuevo mundo, seg¨²n recalca Juan Antonio Rodr¨ªguez. ¡°Yo creo que obtener cromosomas f¨®siles de neandertales quiz¨¢s sea un poco m¨¢s dif¨ªcil por el estado de conservaci¨®n de las muestras, pero, por ejemplo, de momias egipcias s¨ª. Es muy probable que los cromosomas f¨®siles est¨¦n en esa carne seca¡±, se?ala el bi¨®logo. Ver la estructura tridimensional del ADN de un fara¨®n servir¨ªa, por ejemplo, para ver si ten¨ªa activos genes relacionados con las defensas ante determinadas pestes. El genetista Marc Mart¨ª Renom cree que el cad¨¢ver de ?tzi, un hombre asesinado en los Alpes hace 5.300 a?os y encontrado en el hielo en 1991, tambi¨¦n ¡°podr¨ªa ser un buen candidato¡± para aplicar la t¨¦cnica.
El nuevo estudio incluye una sorpresa. Los autores calculan que la estructura tridimensional del ADN podr¨ªa sobrevivir durante 530 millones de a?os, si se dan las condiciones adecuadas. Esa especulaci¨®n genera fascinantes teor¨ªas. ¡°Curiosamente, una muestra [de ADN] tambi¨¦n podr¨ªa viajar bastante lejos en ese tiempo. El ¨²nico cometa interestelar conocido, 2I/Borisov, se est¨¢ moviendo a aproximadamente 32 kil¨®metros por segundo. A este ritmo, podr¨ªa llegar a Proxima Centauri, la estrella m¨¢s cercana fuera del sistema solar, en 40.000 a?os, menos que la edad de nuestra muestra de mamut lanudo¡±, escriben los investigadores.
Erez Aiden, el padre de la t¨¦cnica Hi-C, reconoce el alto margen de especulaci¨®n, pero defiende sus hip¨®tesis. ¡°Desconocemos muchas cosas que son realmente b¨¢sicas en este campo. Y, cuando no tienes ni idea sobre c¨®mo 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 hab¨ªa marcianos que constru¨ªan canales all¨ª. Esto ocurr¨ªa hace menos de un siglo¡±, reflexiona Aiden.
Ser¨ªa absolutamente incre¨ªble y asombroso si observ¨¢semos un cometa y encontr¨¢ramos ADNErez Aiden, genetista
Los autores creen que el ADN y las prote¨ªnas en la muestra de mamut est¨¢n en un estado v¨ªtreo, una sustancia que denominan cromovidrio. ¡°Pr¨¢cticamente no sabemos nada de manera emp¨ªrica sobre si el ADN puede sobrevivir en el espacio profundo, y mucho menos si puede hacerlo el cromovidrio. Ser¨ªa absolutamente incre¨ªble y asombroso si observ¨¢semos un cometa y encontr¨¢ramos ADN. Esa ser¨ªa la gran noticia. Como especie, somos muy ignorantes sobre muchas cosas y esta es una de ellas¡±, a?ade Aiden.
El investigador de Houston responde a las preguntas de EL PA?S mientras el hurac¨¢n Beryl arrasa su ciudad y deja su laboratorio sin electricidad. Aiden se pregunta qu¨¦ sentido evolutivo tiene que la arquitectura del ADN de un mamut se conserve durante 52.000 a?os. ¡°Los mamuts lanudos no son plantas dependientes de la producci¨®n de semillas que entran en un estado de latencia y se reaniman m¨¢s tarde. Parece que la esencia de la vida, en su n¨²cleo m¨¢s fundamental, es superduradera. Y no es tan obvio por qu¨¦ es tan incre¨ªblemente duradera. Hay un misterio aqu¨ª¡±, argumenta el genetista estadounidense.
Aiden menciona una hip¨®tesis: la panspermia, la teor¨ªa de que la vida viaja por el universo a lomos de cometas y asteroides. En ese escenario, s¨ª tendr¨ªa sentido que el material gen¨¦tico fuera tan resistente como el del mamut. El ADN m¨¢s antiguo jam¨¢s recuperado procede de un bosque de hace dos millones de a?os en el norte de Groenlandia. Erez Aiden tambi¨¦n plantea otra hip¨®tesis menos cautivadora. ¡°Tambi¨¦n puede ser pura casualidad¡±, afirma. ¡°Ya lo dije antes: como especie, somos muy ignorantes sobre muchas cosas y esta es una de ellas¡±.
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