Unos genes de 650 millones de a?os

El Premio Nobel de Medicina de este a?o presenta significativas novedades. Es el primero que reconoce expl¨ªcitamente la unidad de la biolog¨ªa, al, premiar un trabajo que conecta la gen¨¦tica, el desarrolle, y la evoluci¨®n. Es de esperar que esta actitud per sista y la biolog¨ªa pase a ser enfocada en t¨¦rminos de propiedades invariantes, desde las mol¨¦culas hasta la generaci¨®n y evoluci¨®n de las formas. El tema premiado -a pesar de su enunciado- no tiene implicaciones cl¨ªnicas in mediatas: es la l¨®gica en la biolog¨ªa b¨¢sica. La historia del trabajo premiado -no hay ciencia sin historia- es interesante porque muestra c¨®mo nuestras ideas sobre proceso o mecanismos concretos cambian y se revalorizan con la perspectiva del tiempo y el an¨¢lisis comparativo.

Cuando Ed Lewis empez¨® a trabajar sobre las mutaciones home¨®ticas -que transforman ¨®rganos hom¨®logos unos en otros- que r¨ªa entender la estructura de los genes complejos. Era un ejercicio puramente gen¨¦tico de, an¨¢lisis fino de un gen. Resultaba secundario que sus mutaciones- tuviesen tan aparatosos efectos como hacer moscas del vinagre can cuatro alas en Jugar de las dos normales. Seg¨²n las mutaciones, las transformaciones

afectaban a una parte del t¨®rax o a otros segmentos posteriores en el abdomen de la mosca. Tambi¨¦n hab¨ªa mutaciones que en vez de inactivar genes los activaban en lugares incorrectos, y causaban el cambio contrario, de segmentos anteriores hacia posteriores. Claramente, los genes normales de esas mutaciones -y esto es lo genial- no produc¨ªan enzimas, sino prote¨ªnas reguladoras con la funci¨®n espec¨ªfica de dar identidad de segmento a grupos celulares.

M¨¢s tarde se vio que estas mutaciones ten¨ªan efectos aut¨®nomos, es decir, causaban la transformaci¨®n en cada una de las c¨¦lulas mutantes del segmento. Se hab¨ªa descubierto doblemente que hab¨ªa genes morfogen¨¦ticos (generadores deforma) y que ¨¦stos especificaban la morfog¨¦nesis de, grupos celulares definiendo el comportamiento de cada una de las c¨¦lulas del territorio. Estamos en 1978.

Estaba claro que estos genes ten¨ªn hom¨®logos en otros insectos que tambi¨¦n sufr¨ªan mutaciones home¨®ticas. Pero ?cu¨¢nto m¨¢s all¨¢? Las t¨¦cnicas, moleculares permitieron, mediados los a?os ochenta, descubrir genes hom¨®logos en vertebrados y m¨¢s adelante en todos los organismos multicelulares, desde las sencillas esponjas. Estos genes home¨®ticos se inventaron hace m¨¢s de 650 millones de a?os, antes del c¨¢mbric, en los albores de la vida multicelular en la Tierra.

Y no s¨®lo su estructura molecular, sino su orden en el DNA y su funci¨®n estaban conservados invarantes desde entonces. As¨ª, el Premio Nobel a Lewis lo ha provocado la verificaci¨®n subsiguiente de sus proposiciones por muchos investigadores -hubiese sido impensable cuando se realizaron los trabajos-. Es un premio a la curiosidad, al riesgo y a la interpretaci¨®n no por consistente menos atrevida.

Algo parecido se aplica al trabajo de Eric Wieschaus y Christiane N¨¹sslein-Volhard. Las b¨²squedas intensivas de mutaciones, para identificar los elementos gen¨¦ticos de un proceso, se hab¨ªan hecho muchas veces; los estudios de la base gen¨¦tica del metabolismo de Neurospora hab¨ªan otorgado a G. Beadle y E. L. Tatu¨ªn el Nobel de Medicina en 1958.

Lo arriesgado del trabajo premiada fue buscar mutaciones en el desarrollo temprano del embri¨®n de Drosophila. Posiblemente, todos los genes del desarrollo operan ya en esos estadios o han dejado ya sus productos en el huevo antes de ser fecundado. El descubrirlos era una labor herc¨²lea e incierta, y algunos de nosotros tratamos por ello de disuadir su realizaci¨®n.

Eric y Christiane perseveraron, y a finales de los setenta empezaron . a ordenar los mutantes en grupos, con diferente periodicidad de segmentos afectados (cada cuatro, cada dos, un solo segmento) en el eje anteroposterior. En los ochenta se comprob¨® que el patr¨®n de expresi¨®n (los sitios donde los genes est¨¢n activos), se correspond¨ªa con las . zonas afectadas en los mutantes m¨¢s extremos.

De su an¨¢lisis se pod¨ªan inferir las operaciones (se?alizaci¨®n entre c¨¦lulas, definici¨®n de bordes entre territorios) en las que intervienen, y que subdividen el huevo en territorios cada vez menores, hasta alcanzar la periodicidad de un solo segmento, el dominio de acci¨®n de los genes descubiertos por Lewis. Las t¨¦cnicas moleculares permitieron buscar hom¨®logos en otros organismos y, en efecto, all¨ª estaban los mismos genes desde el hombre a los gusanos.

La sensaci¨®n de que las proposiciones gen¨¦ticas sobre la morfog¨¦nesis se verifican, de que se profundiza en la l¨ªnea correcta, crece d¨ªa a d¨ªa. La morfog¨¦nesis y la evoluci¨®n parecen ya inteligibles en t¨¦rminos de genes y comportamientos celulares, y empieza a estar claro que las proposiciones tienen valor universal. La afirmaci¨®n de que, para el metabolismo y la s¨ªntesis de prote¨ªnas, lo que es verdad en la bacteria es verdad en el elefante, se puede ahora hacer extensiva a la generaci¨®n de formas.

La gen¨¦tica del desarrollo est¨¢ dejando de fascinarse por la diversidad -una actitud est¨¦tica-, porque conf¨ªa en que, bajo ella, hay una causalidad determinista. Esto es, creo yo, lo qu¨¦ el Comit¨¦ Nobel ha reconocido y premiado en 1995.