Los genes dan la cara

La estrella de la 150? temporada de la popular serie CSI, cuando se filme, bien podr¨¢ llamarse Grissom. El nombre ser¨¢ un homenaje al m¨¢s famoso jefe de la polic¨ªa cient¨ªfica de Las Vegas, pero este Grissom ser¨¢ un ordenador con una capacidad especial: la de ofrecer el rostro de un sospechoso o v¨ªctima a partir de un pelo ¡ªo de otros materiales menos nobles¡ª, con tal de que tengan suficiente ADN bien conservado en ¨¦l. A lo mejor los productores, siempre deseosos de captar audiencia, ni siquiera esperan a que sea una realidad. En las series basta la verosimilitud, y esta ya est¨¢ aqu¨ª. Lo demostr¨® a finales de marzo un equipo dirigido por Peter Claes, de la Universidad de Leuven (B¨¦lgica), que public¨® en PLOS Genetics un trabajo en el que se relacionaban los genes con los rasgos faciales de un grupo de voluntarios.

En verdad, el trabajo se hizo al rev¨¦s, de la cara a los genes: para ello se convoc¨® a 592 voluntarios de or¨ªgenes europeos y del oeste de ?frica de Cabo Verde, Brasil y Estados Unidos. Se limit¨® su edad a que tuvieran entre 18 y 40 a?os para no a?adir un factor de estudio m¨¢s, como puede ser el envejecimiento, con sus efectos en el aspecto. Se tomaron im¨¢genes tridimensionales de sus caras y se construyeron modelos en los que se establecieron 7.000 puntos de referencia.

Un estudio con 592 voluntarios hace retratos a partir de 24 genes

Por otro lado, se tomaron sus genomas, y se buscaron las variaciones en una sola letra de la cadena (los SNP), sobre todo en genes que ya se sab¨ªa que estaban relacionados con la forma de la cara, por ejemplo porque tuvieran mutaciones que se supiera que causaban deformidades. En total, se centraron en 24 mutaciones de 20 genes. El resultado, como se?alaban desde el mismo t¨ªtulo, era un mugshot, la foto que nunca se parece de verdad al detenido que se toma en las comisar¨ªas de EE UU. O, para ser m¨¢s exactos, una especie de retrato robot.

Luego le toc¨® el turno a la inform¨¢tica. Una vez establecidas las mutaciones y el aspecto que ten¨ªan los mutantes (todos lo somos de alguna manera; si no ser¨ªamos todos iguales) se escribi¨® un algoritmo inform¨¢tico que lo relacionaba. Cuestiones como la altura de los p¨®mulos, la separaci¨®n de los ojos o el ancho de la nariz fueron codificados.

Otros rasgos no hizo falta trabajarlos tanto: ya se sabe c¨®mo son los genes que determinan el color de los ojos o el pelo. Curiosamente, los cient¨ªficos se niegan a hablar de razas. Ellos solo indican antecedentes, antepasados. La globalizaci¨®n y el mestizaje no permiten hacer una clasificaci¨®n sistem¨¢tica de los rasgos; ni siquiera del color de la piel. Y esto era algo que sab¨ªan bien los autores del ensayo.

Lo resalta ?ngel Carracedo, profesor de Anatom¨ªa Patol¨®gica y Ciencias Forenses en Medicina Gen¨®mica de la Universidad de Santiago. ¡°El art¨ªculo lo conozco muy bien por conocer a todos los autores. Su punto fuerte est¨¢ en la utilizaci¨®n de la poblaci¨®n de Cabo Verde que tiene la ventaja de tener una mezcla reciente, lo que favorece el an¨¢lisis y el encontrar SNP asociados a rasgos tan complejos como los que trata el art¨ªculo. All¨ª es muy f¨¢cil ver mulatos rubios y de ojos verdes por ejemplo¡±, se?ala.

Para una predicci¨®n fina se necesitar¨ªan miles, seg¨²n un cient¨ªfico

Si en lugar de una serie sobre cr¨ªmenes como la propuesta al cient¨ªfico, se trabajara con la en¨¦sima entrega de Indiana Jones ¡ªo de su hijo o nietos¡ª, el robot mencionado al principio de este art¨ªculo podr¨ªa llamarse Svante P??bo, en un homenaje al paleogenetista m¨¢s famoso, capaz de obtener el ADN de neandertales de hace 30.000 a?os. Y tambi¨¦n para este campo las posibilidades de este tipo de estudios, a¨²n incipientes, ser¨ªa clara. Carles Lalueza, del Instituto de Biolog¨ªa Evolutiva de Barcelona, colega de P??bo, tambi¨¦n se?ala el ¨¦xito de usar un grupo de voluntarios de distintos or¨ªgenes. El estudio ¡°toma una ventaja clar¨ªsima al usar individuos de ancestralidad mixta africano-europea, que tienen, de origen, rasgos muy similares¡±, afirma. ¡°Hacen bien, empiezan por lo m¨¢s f¨¢cil. Por eso les ha bastado con mirar unas decenas de genes¡±, para obtener informaci¨®n de rasgos caracter¨ªsticos como ¡°la nariz o la diferencia orbital¡±.

Que el trabajo es prometedor lo destaca el paleoantrop¨®logo Antonio Rosas. ¡°Es muy interesante. Es de las primeras veces que se combinan dos metodolog¨ªas tan potentes y tan diferentes: la secuenciaci¨®n gen¨¦tica y la morfometr¨ªa geometr¨ªa, que es la manera de aprehender la forma de la cara y relacionarlo con la informaci¨®n gen¨¦tica. Ah¨ª est¨¢ su potencial de futuro¡±, apunta.

Curiosamente, los forenses parecen m¨¢s reacios a opinar sobre lo que se perfila como una herramienta fundamental. Y, entre ellos, los que utilizan estas aproximaciones en la pr¨¢ctica, como la polic¨ªa, son m¨¢s elusivos a¨²n. Porque pese al revuelo causado, de momento este tipo de aproximaciones tiene mucho de potencial, y poca utilidad pr¨¢ctica. ¡°El estudio es todav¨ªa muy preliminar y no se puede aplicar en la pr¨¢ctica forense a¨²n pero abre la v¨ªa para encontrar genes candidatos que deben ser a¨²n replicados en otras poblaciones y pasar, adem¨¢s, otros estudios de validaci¨®n forense¡±, indica tajante Carracedo.

¡°A¨²n tenemos una caja negra, desconocemos c¨®mo funciona el desarrollo. Solo se ha trabajado con 20 genes, y no basta con cuatro cambios en ellos para explicarlo todo¡±, abunda el paleoantrop¨®logo Rosas.

La b¨²squeda, hasta ahora, se centraba en ADN relacionado con enfermedades

El primer paso est¨¢ dado, pero queda el ajuste fino. ¡°Si quisi¨¦ramos extrapolar a individuos europeos, en vez de decenas de genes necesitar¨ªamos centenares o miles¡±, apunta Lalueza. ¡°Los modelos probabil¨ªsticos deben de ser mejorados y seguramente aparecer¨¢n otros estudios con m¨¢s genes y, como en las enfermedades comunes habr¨ªa que ver interacci¨®n gen-gen y con el ambiente (la epigen¨¦tica tambi¨¦n jugar¨¢ un papel). Pero proporciona las bases para que se pueda conseguir¡±, opina Carracedo.

Los propios autores del trabajo que ha suscitado el debate son conscientes de sus limitaciones. ¡°Aunque hace falta mucho trabajo antes de que podamos saber siquiera cuantos genes habr¨¢ que estudiar para calcular la forma de una cara de una forma ¨²til, y habr¨¢ que estudiar a muchas m¨¢s poblaciones antes de que sepamos c¨®mo de generalizables son estos trabajos¡±, afirman en su art¨ªculo, pero no le quitan valor: ¡°Estos resultados ofrecen tanto el ¨ªmpetu como el marco anal¨ªtico para estos trabajos¡±.

¡°De momento, con SNP se puede hacer en gen¨¦tica forense, adem¨¢s de identificaci¨®n de un individuo, la predicci¨®n del origen biogeogr¨¢fico y ancestralidad (lo que da una probabilidad enorme para grandes grupos continentales y cada vez afinamos m¨¢s). La primera vez que se aplic¨® este enfoque fue en el 11-M. Tambi¨¦n tuvimos ¨¦xito al utilizarla en la operaci¨®n Minstead del Reino Unido donde ayudamos a ver la ancestralidad y algunas caracter¨ªsticas f¨ªsicas lo que ayud¨® a la polic¨ªa brit¨¢nica a descubrir al agresor sexual (seguramente el que cometi¨® m¨¢s agresiones sexuales en serie de la historia durante 18 a?os)¡±, se?ala Carracedo.

Una prueba de lo dif¨ªcil que es establecer una relaci¨®n entre la apariencia y los genes es el estudio de la estatura. ¡°Se han relacionado centenares de genes, y con ellos no se explica m¨¢s que el 10%. Eso da idea de la complejidad¡±, indica Lalueza.

De hecho, en una especie de salto temporal, el estudio de nuestros ancestros est¨¢ aportando mucha informaci¨®n sobre las posibilidades ¡ªy limitaciones¡ª de la gen¨¦tica forense. Un art¨ªculo de hace una semana, precisamente de Svante P??bo, hac¨ªa un ejercicio similar al comparar forma y genes, pero, en este caso, no se fijaba en las caras, sino en el cuerpo. No se trataba de descubrir la forma a partir de los genes, sino de identificar qu¨¦ material gen¨¦tico se conserva, y, a partir de ¨¦l, ver qu¨¦ rasgos se mantienen, pero la idea es la misma.

La primera vez que se aplic¨® en Espa?a este enfoque fue en el 11-M

En cualquier caso, como saben todos los genetistas actuales, conocer el ADN implicado de una manera o de otra en un proceso biol¨®gico ¡ªsea la forma de la cara o una enfermedad, que es donde m¨¢s se han estudiado¡ª es solo la primera parte. Como dice Antonio Rosas, ¡°dar el salto entre informaci¨®n gen¨¦tica y apariencia¡±.

Y aqu¨ª entra el proceloso mundo de las ¨®micas, las otras ciencias que, tras la descripci¨®n del genoma humano a principios de este siglo, se encargan de explicar, en primer lugar, por qu¨¦ con eso no basta. Denominadas as¨ª por el sufijo que las forman, la prote¨®mica y, sobre todo, la epigen¨®mica tienen mucho que decir al respecto.

¡°Necesitamos saber el algoritmo gen¨¦tico¡±, dice Rosas. El mecanismo por el que unos genes act¨²an sobre otros, activ¨¢ndolos o inhibi¨¦ndolos. El paleantrop¨®logo cree que, en ese sentido, el art¨ªculo sobre el cuerpo del neandertal u otro publicado en febrero y publicado tambi¨¦n en PLOS One sobre el epigenoma de esta especie de hom¨ªnidos va incluso ¡°un paso m¨¢s all¨¢ en la misma direcci¨®n: acotar el conocimiento que relaciona la anatom¨ªa macrosc¨®pica y la base gen¨¦tica que la genera¡±. Lo que estamos haciendo es ¡°aproximar el fenotipo al genotipo¡±, indica Rosas.

El epigenoma es el sistema de se?alizaci¨®n de los genes, lo que hace que en una c¨¦lula se activen las instrucciones para que se comporte como una neurona o un cardiocito. Pero, adem¨¢s, si modificar el genoma es complicado, hacerlo con el epigenoma no lo es tanto. Factores como la alimentaci¨®n o la contaminaci¨®n tienen su efecto ¡ªpor eso el tabaco o algunas dietas est¨¢n relacionadas con el c¨¢ncer, una enfermedad de clara base gen¨¦tica ya que act¨²a al nivel de los procesos b¨¢sicos de las c¨¦lulas¡ª. As¨ª que probablemente esos robots de pel¨ªcula, el Grissom y el P??bo que hemos usado como ejemplos, tendr¨¢n que ir m¨¢s all¨¢ y no solo leer las bases qu¨ªmicas, sino que deber¨¢n tener en cuenta su sistema regulatorio.

Despu¨¦s de este primer paso, hay ideas variadas sobre los futuros. Manuel P¨¦rez-Alonso Director del Instituto de Medicina Gen¨®mica de Valencia, cree que todav¨ªa ¡°no se ha hecho una b¨²squeda sistem¨¢tica de los genes¡± relacionados con el aspecto. ¡°Hasta ahora busc¨¢bamos los de las enfermedades¡±, dice. ¡°Aunque no es una realidad que a d¨ªa de hoy podamos reconstruir una cara a partir del ADN, podemos vaticinar que cuando se terminen de encontrar las causas gen¨¦ticas de las enfermedades, los estudios puedan dedicarse a estos aspectos¡±, opina P¨¦rez-Alonso.

La futura derivada comercial de este proceso abre un debate ¨¦tico y moral

Lalueza no duda tampoco del potencial de estas t¨¦cnicas, aunque les ve otro problema. A medida que se quiera obtener m¨¢s informaci¨®n, har¨¢ falta que las muestras gen¨¦ticas sean mayores y est¨¦n en mejor estado. ¡°Cualquiera sabe lo dif¨ªcil que es genotipar muestras degradadas¡±, afirma. Probablemente habr¨¢ que construir bases de datos casi pa¨ªs a pa¨ªs. ¡°En Europa la variabilidad no es muy grande¡±, afirma, y esto es una dificultad a?adida. Esta especie de uniformidad en lo m¨¢s ¨ªntimo es un problema a?adido. En vez de 20 genes, habr¨¢ que estudiar sutiles diferencias en cientos o miles, lo que implica tener un material biol¨®gico de primera calidad.

Rosas no es tan esc¨¦ptico. ¡°La verdad es que en 5 o 10 a?os las cosas van tan deprisa que no nos sorprender¨ªa que con este planteamiento estemos avanzando una barbaridad¡±, comenta optimista.

Lalueza pone como ejemplo el estudio que se acaba de hacer sobre la sangre supuestamente conservada de Luis XVI de Francia, cuya autenticidad se ha descartado. ¡°A partir de su genoma hemos llegado a cuanto pod¨ªamos saber, como el color de los ojos y el pelo¡± del individuo cuya sangre se guard¨® en aquella calabaza. Ha sido la comparaci¨®n con sus descendientes ¡ªes lo que tienen las monarqu¨ªas, que se basan en la trazabilidad geneal¨®gica¡ª la que ha llevado a descartar que esa sangre sea la del rey ejecutado en 1793. Es una muestra del estado de la ciencia actualmente, y, tambi¨¦n, de su potencial futuro.

Como en otros muchos asuntos, en ciencia que algo se pueda hacer implica, casi como un axioma, que alguien lo va a hacer. Y, en este caso, el proceso de relacionar genes con aspecto tiene una derivada casi comercial: el d¨ªa que se sepa qu¨¦ condicionantes del ADN determinan la forma de la cara, surgir¨¢ la tentaci¨®n de seleccionar embriones para que presenten ciertas variantes. Por ejemplo, nacer con el hoyuelo de Kirk Douglas o los ojos de Lauren Bacall, si es que la barbilla de pap¨¢ o la mirada de mam¨¢ no son suficientes o se trata de progenitores cin¨¦filos.

¡°Esa posibilidad est¨¢ ah¨ª, por supuesto¡±, indica P¨¦rez-Alonso, ¡°aunque las leyes espa?olas proh¨ªben la selecci¨®n de embriones salvo por causas m¨¦dicas. Desde un punto de vista ¨¦tico, moral y legal est¨¢ prohibido¡±, insiste.

La mayor¨ªa de pa¨ªses rechazan elegir el sexo del beb¨¦ salvo para evitar dolencias

El debate ya surgi¨® con los diagn¨®sticos preimplantacionales, y en la inmensa mayor¨ªa de los pa¨ªses se lleg¨® a la determinaci¨®n de que solo se puede elegir sexo de un beb¨¦ si es para evitar una enfermedad gen¨¦tica. Pero ni siquiera esta postura es monol¨ªtica. En B¨¦lgica, recuerda P¨¦rez-Alonso, ya se puede decidir si se quiere implantar un embri¨®n masculino o uno femenino sin tener que justificarlo. En cambio, en otros pa¨ªses como India o China las autoridades intentan que los padres no sepan el sexo del beb¨¦ antes del parto ¡ªprohibiendo las ecograf¨ªas que no sean estrictamente necesarias, por ejemplo¡ª para evitar el aborto selectivo de embriones femeninos, lo que ha llevado a un desequilibrio poblacional preocupante.

Pero la posibilidad estar¨ªa ah¨ª. Elegir un beb¨¦ rubio o con ojos azules, por no salirse del t¨®pico ib¨¦rico, ya es posible, aunque no se hace. En este caso, los robots cient¨ªficos se usar¨ªan a partir de una c¨¦lula del embri¨®n, y servir¨ªa para seleccionar los rasgos que va a tener la descendencia. Una aparente frivolidad que seguro que tendr¨ªa muchos adeptos.

Sea para identificar cad¨¢veres o delincuentes, o para determinar qu¨¦ nos hace guapos o feos, la ciencia ha dado el primer paso. Con las posibilidades de la inform¨¢tica actual, las pel¨ªculas sobre Grissom o P??bo, dentro de muy poco, no ser¨¢n ciencia ficci¨®n.