Una expedici¨®n saca del mar 30 millones de genes desconocidos

En julio de 2010, cuando medio planeta estaba pendiente del mundial de f¨²tbol de Sud¨¢frica, la bi¨®loga espa?ola Silvia G. Acinas luchaba contra vientos huracanados, rayos y truenos a bordo de un fr¨¢gil velero en ruta entre Madagascar y la sudafricana Ciudad del Cabo. Los cinco cient¨ªficos en el buque de vela ten¨ªan una misi¨®n m¨¢s preciada que los futbolistas de La Roja: estudiar el plancton, ese grupo de organismos generalmente microsc¨®picos que viven en suspensi¨®n en el oc¨¦ano. Cuando Iniesta meti¨® el gol de la victoria en la final frente a Holanda y el planeta grit¨® gol, la mitad del ox¨ªgeno que respirara cualquier persona proced¨ªa del plancton.

Acinas y sus colegas levantan hoy su propio trofeo. En un n¨²mero especial de la revista Science presentan los resultados de su expedici¨®n, Tara Oceans, una odisea que dio la vuelta al mundo durante m¨¢s de 900 d¨ªas e implic¨® a 126 cient¨ªficos de 35 pa¨ªses diferentes. La bi¨®loga y su equipo han detectado ¡°al menos 35.000 especies diferentes de bacterias marinas y arqueas¡±, este ¨²ltimo un grupo de microorganismos de una sola c¨¦lula poco conocidos pero que constituyen uno de los tres dominios en los que se clasifican los seres vivos, junto a las citadas bacterias y los eucariotas ¡ªformados por c¨¦lulas con n¨²cleo, como animales, plantas, hongos y protistas¡ª.

A partir de 35.000 muestras recogidas en los oc¨¦anos de todo el planeta entre 2009 y 2012, los investigadores han obtenido una base de datos con 40 millones de genes de microbios marinos, el 80% de ellos desconocidos para la ciencia. ¡°Emprendimos esta expedici¨®n principalmente para obtener un buen conocimiento de los organismos del plancton marino, porque son fundamentales para la vida en la Tierra. Probablemente nuestra base de datos tendr¨¢ muchas aplicaciones y podr¨ªa intentar imaginarme alguna, pero la verdad es que no s¨¦ para qu¨¦ valdr¨¢¡±, afirma con modestia el bi¨®logo franc¨¦s Eric Karsenti, director cient¨ªfico de Tara Oceans.

Lo que han hecho los investigadores es como encontrar 40 millones de herramientas extraterrestres en otro planeta. Ahora hay que averiguar para qu¨¦ sirven. Un gen procedente de una bacteria marina, por ejemplo, guarda instrucciones para crear una prote¨ªna que se ya utiliza para fabricar biocarburantes a partir de mazorcas de ma¨ªz. La patente genera decenas de millones de euros al a?o. Los productos l¨¢cteos sin lactosa tambi¨¦n se producen gracias a un gen de una bacteria que vive en las aguas polares.

Dentro de la comunidad cient¨ªfica marina, estos genomas microbianos se conocen como ¡°el oro azul¡±. Hay m¨¢s de 5.000 genes marinos ya patentados, con aplicaciones en los sectores farmacol¨®gico, alimentario, cosm¨¦tico y energ¨¦tico, seg¨²n c¨¢lculos de hace un lustro.

La leche sin lactosa se produce gracias a un gen de una bacteria que vive en las aguas polares

¡°Nuestra base de datos es p¨²blica y abierta, es un legado a la comunidad cient¨ªfica¡±, explica Acinas, del Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona, perteneciente al CSIC. Su grupo ha le¨ªdo 7,2 billones de pares de bases de ADN ¡ªlas letras con las que se escribe el manual de instrucciones que son los genes¡ª de microorganismos marinos. ¡°Este volumen de secuenciaci¨®n es 1.000 veces superior a cualquier estudio previo¡±, recalca.

Karsenti, investigador del Laboratorio Europeo de Biolog¨ªa Molecular, en Heidelberg (Alemania), tuvo la idea de lanzar la expedici¨®n en 1995, mientras le¨ªa El viaje del Beagle, el diario que Charles Darwin public¨® en 1839 relatando su periplo por el mundo a bordo del buque HMS Beagle. De aquel viaje naci¨® la teor¨ªa de la evoluci¨®n. ¡°El libro es una atractiva mezcla de aventura y ciencia. Inicialmente pens¨¦ en repetir este viaje con el objetivo de aprovechar el romanticismo de un velero para popularizar la biolog¨ªa moderna en la estela del viaje de Darwin. Finalmente, habl¨¦ con ocean¨®grafos y bi¨®logos marinos y decidimos hacer una expedici¨®n cient¨ªfica de verdad¡±, resume Karsenti.

La idea empez¨® a madurar en 2007. La dise?adora francesa de moda Agn¨¨s Troubl¨¦, propietaria de la marca agn¨¨s b., cedi¨® su goleta familiar Tara para la expedici¨®n. El Centro Nacional para la Investigaci¨®n Cient¨ªfica de Francia respald¨® la aventura cient¨ªfica. Y Acinas entr¨® desde el principio como coordinadora de bacterias y arqueas. Otro de los cinco estudios que publican hoy en la revista Science revela que en el mar existen al menos 150.000 taxones (grupos) diferentes de protistas en el mar. Hasta ahora solo se hab¨ªan descrito 11.000 especies de estos seres unicelulares, esenciales en el mecanismo del oc¨¦ano.

¡°Los resultados de Tara Oceans ser¨¢n complementarios a los de la expedici¨®n Malaspina¡±, subraya el microbi¨®logo Josep Gasol, que como Acinas ha participado en ambos proyectos. La Malaspina, coordinada por el CSIC y menos internacional, tambi¨¦n dio la vuelta al mundo, entre 2010 y 2011, a bordo de dos buques oceanogr¨¢ficos espa?oles, tomando m¨¢s de 200.000 muestras de agua, plancton y gases de la atm¨®sfera.

Mientras Tara Oceans, con un coste de 10 millones de euros, ha recogido muestras de agua hasta los 900 metros de profundidad, la Malaspina lleg¨® a los 4.000 metros de profundidad con un presupuesto de 17 millones de euros. Los resultados importantes de la Malaspina todav¨ªa no se han publicado.

¡°En Tara Oceans tienen unos 40 millones de genes, con un 80% de novedad. En Malaspina calculamos que llegaremos a n¨²meros similares, aunque habr¨¢ menos novedades¡±, se?ala Gasol, investigador del Instituto de Ciencias del Mar y coordinador de bacterias en la expedici¨®n espa?ola.

El CSIC espa?ol vendi¨® en 2010 la Malaspina como ¡°la mayor expedici¨®n de la historia sobre cambio global¡±, aunque el responsable de Tara Oceans ¡ªun proyecto que tambi¨¦n ha estudiado la influencia de factores ambientales, como la temperatura, en el plancton¡ª no est¨¢ de acuerdo. ¡°Malaspina es una gran expedici¨®n, probablemente del mismo calibre que Tara Oceans, aunque todav¨ªa no he visto sus datos¡±, zanja Karsenti.