Viajes de exploraci¨®n al interior de la c¨¦lula

Si algo caracteriza a la biolog¨ªa de este cambio de milenio es la abrumadora cantidad de datos disponible. Fij¨¦monos en la gen¨®mica: se han secuenciado todos los genes de varios organismos y la informaci¨®n contenida en el ADN humano -unos 100.000 genes- pronto estar¨¢ a nuestro alcance. Algo que parec¨ªa imposible hace unos pocos a?os.Las expediciones europeas a otros continentes en los siglos XVIII y XIX, adem¨¢s de abrir puertas al colonialismo, tambi¨¦n trajeron consigo una enorme cantidad de informaci¨®n bot¨¢nica, zool¨®gica y geol¨®gica. Los barcos expedicionarios sol¨ªan llevar un naturalista a bordo. Darwin fue uno de ellos y a la vuelta, tras cinco a?os de periplo en el bergant¨ªn Beagle, revolucion¨® la biolog¨ªa y la visi¨®n que la humanidad ten¨ªa de s¨ª misma. Espec¨ªmenes, dibujos y descripciones tra¨ªdos de tierras y mares lejanos se acumulaban en los museos de historia natural y en los jardines bot¨¢nicos y eran analizados y clasificados durante a?os... o simplemente olvidados. En todo caso, a la larga, permitieron construir una de las pocas teor¨ªas que existen en la biolog¨ªa, la teor¨ªa de la evoluci¨®n de las especies.

Ya en el siglo XXI, tras los viajes modernos al interior de la c¨¦lula, la informaci¨®n de las mol¨¦culas de la vida se acumula en los ordenadores de los bancos de datos. Estos curiosos museos sin paredes y jardines sin tapias son visitados, a trav¨¦s de Internet, por miles de bi¨®logos moleculares de todo el mundo que utilizan la informaci¨®n obtenida para arrancar o rematar sus experimentos. Industrias farmac¨¦uticas y biotecnol¨®gicas son tambi¨¦n usuarios asiduos.

La gen¨®mica ha dado lugar a nuevas disciplinas, como la bioinform¨¢tica, pero tambi¨¦n nos ha colocado ante nuevos viajes a continentes todav¨ªa poco explorados. Por ejemplo, ya que pronto vamos a conocer las secuencias de todos los genes, es l¨®gico que el siguiente paso sea conocer las estructuras tridimensionales de todas las prote¨ªnas que esos genes codifican. ?De todas? Si no de todas, al menos de todos los tipos o plegamientos b¨¢sicos. Es la gen¨®mica estructural.

La primera estructura tridimensional de una prote¨ªna cost¨® 20 a?os de esfuerzo. Hoy sabemos que, en determinadas condiciones, se puede hacer el trabajo en unos cuantos meses, semanas o incluso d¨ªas. Aunque esto s¨®lo ocurre en los casos m¨¢s favorables, es obvio que la aceleraci¨®n ha sido descomunal. Hay diversas causas para ello. Una es la posibilidad de disponer de cantidades suficientes de casi cualquier prote¨ªna, aunque sea muy minoritaria en la c¨¦lula, gracias a las t¨¦cnicas de ADN recombinante. Otra, no menos importante, son los sincrotrones. Estas fuentes de rayos X de alt¨ªsima intensidad permiten -entre otras muchas aplicaciones, no s¨®lo biol¨®gicas- tomar los datos necesarios para resolver las estructuras at¨®micas de las prote¨ªnas con celeridad y precisi¨®n.

A pesar de todo y aunque la tecnolog¨ªa est¨¦ disponible, pasar del ritmo actual de determinaci¨®n de estructuras -una a una- a una producci¨®n masiva exige, adem¨¢s de un cambio de mentalidad, unas inversiones considerables. Se trata de pasar de la artesan¨ªa a la industria. Para bien o para mal, parece que ¨¦sta es una revoluci¨®n que se nos viene encima. Algunos se resisten a creerlo, porque las dificultades son inmensamente mayores que en el caso de la secuenciaci¨®n de genomas. Pero tambi¨¦n entonces, hace m¨¢s de una d¨¦cada, cuando se empez¨® a hablar de secuenciar todo el genoma humano, el mundo cient¨ªfico estaba lleno de esc¨¦pticos. Lo que s¨ª es cierto es que la producci¨®n masiva de resultados acaba quit¨¢ndole toda la gracia al trabajo cient¨ªfico, que se vuelve reiterativo. Entonces, lo que se torna fascinante es la s¨ªntesis del conocimiento y la elaboraci¨®n de teor¨ªas globales.

?Estamos en una etapa de recolecci¨®n masiva de datos moleculares, como en el siglo XIX ocurri¨® con las especies, y despu¨¦s vendr¨¢n las grandes teor¨ªas? Tal vez, y, si no es as¨ª, cuanto menos, va a haber muchas zonas de la biolog¨ªa molecular estructural que la determinaci¨®n masiva de estructuras no va a poder abordar. Por ejemplo, los agregados moleculares y todo tipo de part¨ªculas formadas por m¨²ltiples prote¨ªnas o complejos de prote¨ªnas y ¨¢cidos nucleicos. Quiz¨¢ tambi¨¦n los virus y las prote¨ªnas de membrana escapen a la masificaci¨®n. Menos mal que siempre nos quedar¨¢ la artesan¨ªa para las piezas m¨¢s bonitas y delicadas.

Miquel Coll es investigador del CSIC.