La ciencia mete la pata

¿Contaminación medioambiental? Inquietantes mutaciones que afectan al desarrollo de las extremidades posteriores de los anfibios (izquierda) han sido observadas en la naturaleza, quizás debidas al efecto de la contaminación medioambiental. Los científicos estudian los genes que pueden afectar al número de extremidades en los insectos y han conseguido manipular dos de esos genes en el escarabajo de la harina. Se modifica, de ese modo, el número de patas desarrolladas por el animal, cuyas formas normal (superior derecha) y mutada (inferior derecha) se muestran aquí.

Rara vez nos hacemos la pregunta de por qué tenemos dos brazos, en lugar de tres o cuatro, y por qué cinco dedos, en lugar de sólo uno. Quizá algunos se la hayan formulado al ver una de esas películas de ciencia–ficción que muestran monstruos extra-galácticos de formas imposiblemente horrendas, que amenazan con el Fin del Mundo, una vez más. Pero los científicos tienen la mala costumbre de plantearse preguntas así de extrañas y, lo que es peor, de intentar responderlas e, incluso, a veces, de conseguirlo. Poco a poco, la ciencia está descubriendo qué es lo que determina la estructura y la forma de los cuerpos de los animales, entre ellos del nuestro. Como no podría ser de otra manera, es la Biología y la Genética Molecular las que nos están proporcionando las claves de la respuesta.

Hace ya años que estas preguntas estaban en la mente de los biólogos y genéticos moleculares. Por ejemplo, un viejo artículo publicado en la revista científica humorística The Journal of Irreproducible Results (El Diario de Resultados Irreproducibles) hacía mención a los avances en genética molecular que nos esperaban en el futuro. Entre ellos, el autor especulaba con la creación de especies mejoradas, como pollos que tuvieran seis u ocho muslos, lo que evitaría las peleas familiares a la hora de la cena, ya que, como es bien sabido, todos preferimos comernos uno, o mejor dos, muslos si tenemos ocasión.

La realidad se encarga, como tantas veces, de superar la ficción. No hace mucho tiempo se descubrieron en los Estados Unidos malformaciones anatómicas en ciertas ranas silvestres que tenían aumentado el número de extremidades posteriores (ver figura). Los animales mostraban tres o cuatro patas, o partes de ellas. Lo peor era que estas deformidades no parecían ser el resultado de un experimento para abaratar la sopa de ancas, sino que todo apuntaba a algún efecto de la contaminación medioambiental sobre el desarrollo morfológico (de la forma) de esos animales. El hallazgo, por supuesto, causó cierta preocupación, ya que estas malformaciones en los anfibios podían augurar malformaciones en animales que pueden sernos más queridos: nuestros propios hijos. De momento, nada de esto se ha producido, aunque sigue sin saberse a ciencia cierta la razón de las malformaciones tan llamativas en las extremidades de los anfibios. De lo que no parece caber duda es de que las deformaciones son causadas por mutaciones en los genes que controlan la forma del cuerpo de los animales.

Pero, ¿qué determina la forma de nuestros cuerpos? ¿Por qué tenemos dos piernas y no tres? Para comprender esto, debemos tener presente que nuestros cuerpos son como un gigantesco juego infantil de construcción, y están constituidos por miles de millones de piezas diferentes: nuestras células. Al igual que un juego de construcción consta de piezas de diferentes formas y tamaños, diseñadas para formar diferentes estructuras –puertas, ventanas, almenas y torreones–, nuestros cuerpos también poseen diferentes clases de piezas celulares: neuronas, células musculares, de la piel, del riñón, del hígado… Entre otras, una de las diferencias entre nuestro cuerpo y un juego de construcción, claro está, es que las piezas del juego de construcción están diseñadas por alguien, para construir algo siguiendo las instrucciones incluidas en un manual que alguien tiene que leer, comprender e implementar. Nuestras diferentes células, sin embargo, parecen diseñarse solas. De una sola célula formada por la unión de un óvulo y de un espermatozoide se desarrollan, diferencian, como se dice en lenguaje científico, todas las demás dentro del útero materno. ¿Cómo sucede esto? Es uno de los temas que, en sus detalles, la ciencia no ha resuelto aún completamente, aunque sí en lo fundamental. Sabemos que las células poseen sus propias instrucciones de diseño, contenidas en el ADN de sus genes, y también sabemos que las instrucciones que cada célula lee le indican que debe comunicarse con sus vecinas y mandarles a su vez instrucciones de comportamiento. Las células se comunican molecularmente unas con otras, se organizan, y cada una decide, literalmente, qué va a ser de mayor, si célula del cerebro o célula de la piel, por ejemplo, y esto sin entrar en conflicto con sus compañeras. Cada célula asume un papel, como si de actores de una obra de teatro se tratara, actores que se pusieran de acuerdo para representar la obra (el cuerpo de un animal) siguiendo un guión que cada uno llevara escrito dentro.

Los científicos han comenzado a descubrir cuáles son los genes que participan en la arquitectura del cuerpo animal. Para ello, han utilizado animales simples, sobre todo insectos y gusanos. Así, han empezado a catalogar los genes que controlan la morfología, la anatomía, de los animales. En un estudio reciente, el Dr. Lewis y sus colegas, de la Universidad de Wisconsin, en los EE.UU. han descubierto el funcionamiento de dos genes que controlan el número de patas del escarabajo rojo de la harina. Modificando esos genes han sido capaces de aumentar, en efecto, el número de patas de ese animal (ver figura).

Aunque la identidad genética entre los insectos y los animales superiores, entre los que me atrevo a incluir al ser humano, es mayor de la que nos gustaría, queda mucho camino por andar para descubrir qué genes son los encargados de controlar el número de muslos de un pollo. Sin embargo, no me cabe duda de que, ya que es cuestión de patas, todo se andará y la ciencia descubrirá también ese secreto. Los avances en la obtención de secuencias de los genomas enteros de diversos animales y su comparación entre sí nos permitirán, por ejemplo, averiguar por qué un gato y un tigre son tan parecidos en su morfología y tan diferentes en su talla, así como otros secretos de la morfología animal. Sin embargo, dadas las implicaciones que estos trabajos pueden tener para el futuro de la Humanidad, creo que habrá que avanzar con cautela, no vayamos a meter la pata, o, en este caso, las patas.