Hallado un gen clave en la evoluci¨®n de la mente

Si la principal diferencia entre un rat¨®n y un humano es el tama?o de su c¨®rtex cerebral, ?por qu¨¦ no se puede inyectar genes humanos a un rat¨®n y hacer que su c¨®rtex se amplifique? S¨ª se puede. Cient¨ªficos del Instituto Max Planck, la gran organizaci¨®n alemana de investigaci¨®n p¨²blica, han descubierto un gen clave para la evoluci¨®n del c¨®rtex cerebral humano, la sede de la mente. El gen apareci¨® despu¨¦s de nuestra separaci¨®n evolutiva de los chimpanc¨¦s, pero antes de que divergi¨¦ramos de los neandertales. Y su inyecci¨®n artificial en un rat¨®n causa la amplificaci¨®n de su c¨®rtex. De momento, los ratones siguen sin resolver ecuaciones diferenciales.

Si el gran problema biol¨®gico pendiente de resolver es c¨®mo funciona el cerebro humano, la mayor cuesti¨®n evolutiva es c¨®mo evolucion¨® esa m¨¢quina prodigiosa. Es sabido que las diferencias gen¨¦ticas que nos separan de un chimpanc¨¦ son muy escasas, pero tambi¨¦n deben ser muy importantes, porque sin ellas no habr¨ªa lenguaje ni poes¨ªa, ni arte ni ciencia. Ni siquiera metaf¨ªsica. De ah¨ª los grandes esfuerzos investigadores que est¨¢n en marcha para encontrar esos pocos genes tan raros pero tan trascendentales.

Las nuevas y poderosas herramientas de la gen¨®mica han permitido a Wieland Huttner, Marta Florio, Svante P??bo y sus colegas de los institutos Max Planck de Biolog¨ªa Celular Molecular y Gen¨¦tica, en Dresde, y de Antropolog¨ªa Evolutiva, en Leipzig, organizar una apabullante operaci¨®n de caza y captura de los genes responsables del crecimiento explosivo del c¨®rtex cerebral durante la evoluci¨®n humana. Presentan su estrategia y sus resultados en Science.

Las diferencias gen¨¦ticas que nos separan de un chimpanc¨¦ son muy escasas, pero tambi¨¦n deben ser muy importantes, porque sin ellas no habr¨ªa lenguaje ni poes¨ªa, ni arte ni ciencia

Los cient¨ªficos alemanes sab¨ªan d¨®nde buscar. Desde los trabajos pioneros de Cajal y Golgi, un siglo de neurolog¨ªa ha esclarecido el origen ¨Cno evolutivo, sino embriol¨®gico¡ª del desmedido c¨®rtex cerebral humano, la capa m¨¢s externa del cerebro, la que le confiere su inconfundible aspecto rugoso y antiest¨¦tico, y la que alberga todas las altas funciones mentales de las que nuestra especie est¨¢ tan orgullosa, y a veces tan asustada.

El c¨®rtex de cualquier primate ¨Cy de otros mam¨ªferos¡ª proviene de un grupo de c¨¦lulas madre y c¨¦lulas progenitoras situadas en una regi¨®n muy concreta del sistema nervioso fetal (la zona subventricular, donde se halla la llamada gl¨ªa radial). Durante la evoluci¨®n de los primates, y sobre todo del linaje hom¨ªnido, esas c¨¦lulas precursoras se dividen durante cada vez m¨¢s tiempo, y por tanto generan un c¨®rtex cada vez m¨¢s grande.

Huttner y sus colegas del Max Planck han centrado su caza del gen, por tanto, en esas c¨¦lulas madre y precursoras de la gl¨ªa radial. Han usado la gen¨®mica para comparar la actividad detodos los genes que se expresan en esas c¨¦lulas, tanto en fetos de rat¨®n como humanos. Han hallado 56 genes que se expresan preferentemente en esas c¨¦lulas y que no existen en el rat¨®n. De los 56, solo uno ha pasado las pruebas de especificidad m¨¢s exigentes. Su nombre es horr¨ªsono ¨CARHGAP11B¡ª, pero tal vez tengamos que acostumbrarnos a pronunciarlo. O al menos ponerlo en un relicario.

Las pruebas que apuntan a ARHGAP11B como un regulador de la proliferaci¨®n de las c¨¦lulas precursoras del c¨®rtex son m¨²ltiples, pero sin duda la m¨¢s llamativa de todas ellas es lo que hace ese gen cuando se le introduce en el cerebro en desarrollo de un rat¨®n: sus c¨¦lulas progenitoras de la gl¨ªa radial se multiplican y se autorrenuevan, causando un crecimiento del c¨®rtex all¨ª donde el gen est¨¢ activo artificialmente. Incluso aparecen all¨ª indicios de girificaci¨®n, es decir, de los plegamientos y circunvoluciones t¨ªpicos del cerebro humano (y de las nueces).

Su nombre es horr¨ªsono ¨CARHGAP11B¡ª, pero tal vez tengamos que acostumbrarnos a pronunciarlo

La clave del proceso est¨¢ en las llamadas divisiones asim¨¦tricas. Cuando una c¨¦lula precursora se divide, puede dar lugar a dos hijas que se diferencian como neuronas y no se dividen m¨¢s; o puede producir una neurona y una nueva c¨¦lula precursora que sigue dividi¨¦ndose para dar una neurona y una nueva c¨¦lula precursora que sigue¡­ La biolog¨ªa est¨¢ repleta de algoritmos recursivos de este tipo. Incluso, durante cierto periodo, la c¨¦lula precursora puede dar dos c¨¦lulas precursoras, amplificando el reservorio de partida. Del balance entre estos procesos depende el tama?o final del cerebro, o del ¨®rgano en cuesti¨®n.

Durante la evoluci¨®n, los nuevos genes surgen casi siempre de la duplicaci¨®n (con variaciones) de un gen preexistente. ARHGAP11B no es una excepci¨®n, y surgi¨® de la duplicaci¨®n parcial de ¨C?lo adivina el lector?¡ª ARHGAP11A, que s¨ª existe en el rat¨®n. El nuevo gen no solo existe en los humanos modernos, sino tambi¨¦n en los neandertales y los denisovanos, las dos especies humanas extintas de las que tenemos genomas. Pero no est¨¢ en el chimpanc¨¦, y por tanto surgi¨® despu¨¦s de que nos separ¨¢ramos de su linaje.

?De d¨®nde venimos? De ARHGAP11B. Lo peor de las grandes preguntas es la fealdad de sus respuestas.