Navegación por
Etiqueta: xenética

A triloxía dos gatos (1) Orixes

A triloxía dos gatos (1) Orixes

Este é Canela, que xoga un papel moi importante nesta historia. Se pensades que a historia vai de durmir e tirar ao chan obxectos decorativos seguramente tamén, pero para o que nos ocupa, Canela é un pioneiro científico. Foi o suxeito escollido para comezar o Proxecto Xenoma Gatuno. Como o seu correlato humano, este proxecto, que comezou en 2007, tiña por obxecto decodificar e estudar todo o ADN deste animal, unha das dúas especies que acompaña ao ser humano dende a máis remota Antigüidade. Os michos teñen 38 cromosomas en lugar dos 46 humanos, pero iso non lles quita un ápice de complexidade. Os gatos domésticos descenden dos gatos africanos, pero este estudo demostrou que o primeiro contacto tivo lugar hai entre 13.000 e 10.000 anos en Oriente Medio. Logrouse pescudar o rastro xenético ata cinco femias que se asociaron cos humanos que comezaban daquela a cultivar cereais, nunha simbiose na que elas atopaban roedores arredor do gran almacenado polos humanos. A partir de aquí, emprenderon unha meteórica carreira ata establecerse por dereito propio como deuses de Exipto, status que actualmente conservan en cada unha das nosas casas e en internet.

Vassil, CC0, via Wikimedia Commons
Felix Silvestris Lybica, o antergo máis próximo do gato doméstico común

Curiosamente, déronse moi poucos cambios no xenoma felino coa domesticación. Ao contrario que os cans, que sufriron importantes cambios morfolóxicos diferenciándose dos lobos, os gatos permanecen fisicamente moi semellantes ao seu antergo o gato salvaxe africano. O que desvelou a decodificación do seu ADN é que a maior parte dos cambios producíronse a nivel cerebral, para permitirlles interaccionar con nós: son cambios que os fixeron máis amigables, máis confiados coas persoas e menos temerosos. Tamén serven para recoñecer as nosas crías e non atacalas e incluso para desenvolver condutas de apego e coidado. O resto da súa conduta mantense practicamente igual e de feito os gatos sen dono apáñanse bastante ben porque conservan o instinto e a capacidade de cazar. Parece que o can pagou moita máis peaxe evolutiva nesta simbiose, pero o gato salvaxe cumpría perfectamente o seu papel de exterminador de pragas, bóla adorable de veludo e divo máximo en xeral.

Lily, amiga da famila, diva máxima. Se tes sorte, hónrate coa súa presenza.

Do mesmo xeito, as diferenzas entre as razas gatunas son sorprendentemente modernas, e ata a Idade Media todos os gatos tiñan o pelo curto e atigrado do Felix Lybica. Así que se nos cae outro mito, o da bruxa medieval co gato negro. Para ter gatos negros tiñan que ser bruxas modernas. As outras variedades son aínda máis próximas no tempo, como por exemplo o persa, que aparece no século XVII e o gato sen pelo ou Esfinxe, creado nos anos 60 mediante selección artificial en (decepción) Canadá.

Nos últimos anos tamén caeu o mito de que os gatos son animais independentes e non senten apego polos seus compañeiros humanos. Diversos estudos amosan que os gatos experimentan tanto afecto polos seus humanos como lles acontece aos cans cos seus. Simplemente exprésano de xeito diferente. Tamén se descubriu que, en contra do que poida parecer, os gatos comprenden perfectamente o seu propio nome e outras palabras e ordes. Cando parece que non obedecen porque non lles dá a gana, efectivamente: entenden perfectamente pero non lles dá a gana.

Bibliografía

Pontius JU, Mullikin JC, Smith DR; Agencourt Sequencing Team, Lindblad-Toh K, Gnerre S, Clamp M, Chang J, Stephens R, Neelam B, Volfovsky N, Schäffer AA, Agarwala R, Narfström K, Murphy WJ, Giger U, Roca AL, Antunes A, Menotti-Raymond M, Yuhki N, Pecon-Slattery J, Johnson WE, Bourque G, Tesler G; NISC Comparative Sequencing Program, O’Brien SJ. Initial sequence and comparative analysis of the cat genome. Genome Res. 2007 Nov;17(11):1675-89.

Vitale KR, Behnke AC, Udell MAR. Attachment bonds between domestic cats and humans. Curr Biol. 2019 Sep 23;29(18)


Saito A, Shinozuka K, Ito Y, Hasegawa T. Domestic cats (Felis catus) discriminate their names from other words. Sci Rep. 2019 Apr 4;9(1):5394. doi: 10.1038/s41598-019-40616-4. Erratum in: Sci Rep. 2019 Sep 10;9(1):13265.

Epixenética: cargando xogo

Epixenética: cargando xogo

Na batalla final entre Darwin e Lamarck, claramente venceu Darwin. De feito, venceu tan completamente que dicir que alguén é “lamarckiano” equivale a dicir que non entendeu correctamente como funciona a evolución. A diferenza básica é o concepto de selección natural darwiniana: a idea de que os exemplares mellor adaptados a certas condicións ambientais sobreviven e reprodúcense máis. Lamarck, pola contra pensaba que o ambiente alteraba directamente as características dos diferentes individuos ao longo da súa vida. O pescozo alongado da xirafa sería produto dos continuos alongamentos das xirafas para chegar á comida, e este alongamento sería herdado polos seus fillos. Sería como pensar que os fillos dun culturista nacerían con hipertrofia muscular ou os dunha persoa amputada, sen un membro. Tal e como entendía Darwin a evolución, os cambios acontecidos no organismo dun individuo durante a súa vida non serán herdados polos seus fillos, porque non son cambios codificados xeneticamente.

Pero como nos filmes de terror, cando o malo parece que morreu pero xusto na última escena vemos que en realidade non é así, listo para a secuela, Lamarck tiña unha última carta na manga. Resulta que si hai cambios ambientais que afectan ao xenoma e que poden, polo tanto herdarse. Trátase sobre todo de cambios bioquímicos chamados metilación, que actúan modificando a expresión de certos xenes. As metilacións poden “apagar” ou “acender” os xenes, ou regular a intensidade coa que se expresan.

Esta idea da herdanza a través do ADN, aínda que na realidade implica cambios moi sutís e moitas veces perceptibles só a nivel estatístico, resulta tremendamente suxestiva. Utilizouse en numerosas pseudociencias que afirman que os traumas e as memorias familiares afectan aos fillos, e polos partidarios de todas as formas de reencarnación. Pero como onde mellor quedan este tipo de cousas é na ficción, onde mellor se plasma esta idea, levada ao seu máximo expoñente, é na trama do videoxogo Assassin’s Creed. Nel, unha misteriosa organización crea unha máquina, o Animus (plural, Animi) que “activa” as memorias e capacidades dos antergos do usuario que a emprega, supostamente arquivadas no seu código xenético. Os personaxes do videoxogo viaxan deste xeito ao pasado, “habitando” o corpo do seu antepasado e posuíndo os seus recordos e habilidades, pero mantendo os seus coñecementos do tempo presente. Ademais, é posible cargar arquivos externos na máquina que nos fornezan coñecementos e habilidades extra, un pouco ao xeito da saga Matrix. A miña volta de parafuso favorita é aquela na que unha das personaxes é quen de acceder ás vivencias da súa sogra, pertencente a unha organización secreta nazi da II Guerra Mundial, a partir do ADN do seu fillo. Por que non?

O Animus. Comodísimo.

O único pequeno problema do Animus é que a exposición prolongada parece activar restos de ADN inactivos dos teus antergos, cando te atopas fóra do dispositivos, o que ocasiona alucinacións visuais das vivencias do pasado, recordos alleos que se confunden cos propios e outros desaxustes semellantes ao estrés postraumático.

Dende logo, non parece que a epixenética actúe como no videoxogo, e unha cousa son os procesos de metilación e outra moi diferente procesos neurobiolóxicos como a memoria, que se codifican nas redes neuronais e non no ADN. Aínda así, o espírito do Animus implica unha intuición xenial de que non todo é como pensabamos na evolución, e que certas vivencias dos nosos pais si poden afectarnos, de xeito subtil, a través de complexos mecanismos bioquímicos que alteran o ADN.

Que é CRISPR e por que é importante para ti

Que é CRISPR e por que é importante para ti

Seguramente, salvo que vivades nunha cova e/ou esteades nun retiro vacacional off-line (si, hai xente que ten afecións moi raras) escoitáchedes falar da publicación en Nature dun experimento coa técnica CRISPR, que permite “reparar” embrións humanos portadores do xen que produce unha doenza cardíaca. Seguramente, tamén, só entendíchedes que, dalgún xeito, os crispis teñen algo que ver coa enxeñería xenética.

Cando escoitamos enxeñería xenética, reparación xenética, edición de xens… véñensenos á cabeza mil escenarios cyberpunk nos que unha elite de seres humanos perfectos dominan unha masa sen acceso a tales melloras, ou ben nos que as persoas temos características estrañas e perturbadoras, como branquias ou poderes mentais. Por desgraza, aínda non estamos na segunda opción, e posiblemente moitas non o veremos en vida, pero a realidade, aínda que menos espectacular, é igualmente esperanzadora. Así que imos tratar de explicar de xeito sinxelo en que consiste a edición xenética e que pintan os crispis en todo isto.

O material xenético de todos os seres vivos organízase en longas cadeas de moléculas chamadas nucleótidos. No noso planeta só existen catro nucleótidos no ADN de calquera ser vivo: adenina, guanina, timina e citosina. A famosa dobre hélice do ADN fórmase combinando adenina con timina e a guanina coa citosina, como unha cremalleira. Estes elementos funcionan como un alfabeto de catro letras (A-T-C-G) que contén as instrucións para que as nosas células fabriquen todas as proteínas que despois formarán tecidos, hormonas, neurotransmisores, e todos os compoñentes dos organismos biolóxicos.

Unha cousa incrible do ADN é que é a mesma linguaxe nun ser humano, nun piñeiro, nunha lura ou nunha bacteria, así que podemos utilizar organismos unicelulares para entender como funciona o código xenético. En certas bacterias descubriuse un sistema relacionado coa resposta inmune mediante unha enzima chamada CAS, que podía interaccionar con virus, modificar o seu ADN (si, incluso os virus teñen ADN) e incluílo no da bacteria, provocando que esta reaccione ante o virus de xeito máis eficiente no futuro. A secuencia formada polo ADN do virus, unhas secuencias repetidas que o flanquean, coñécese como Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, ou “Repeticións Palindrómicas Cortas Agrupadas e Regularmente interespaciadas.” CRISPR. Se engadimos o “código” para a enzima CAS, temos o sistema CRISP/Cas9.

Ata aquí, o que acontece na natureza. Temos unha bacteria capaz de “copipastear” ADN doutro organismo, neste caso un virus, e incluílo no seu propio xenoma, desactivado para non producirlle dano. Como podemos empregar isto no noso beneficio?

Aquí é onde entran as que agardo que sexan as futuras Nobel de Medicina, Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna, que crearon un procedemento empregando este sistema bacteriano e “hackeándoo” para que se dirixa a calquera secuencia de ADN que nos interese modificar. As aplicacións son inmensas, aínda que a primeira e máis obvia é enfocalo a curar enfermidades producidas por un único xen, e isto foi o que fixo un equipo da Universidade de Oregon con embrións humanos que contiñan o xen da cardiomiopatía hipertrófica. Conseguiron utilizar CRISPR para “editar” o xenoma dos embrións, substituíndo o xen defectuoso polo xen san, de maneira que os futuros individuos procedentes deses embrións non padecerían a enfermidade. Esta enfermidade, para que vos fagades unha idea da importancia do avance, provoca unha malformación no músculo cardíaco que produce morte súbita.

Houbo basicamente dúas reaccións en contra ante o artigo de Nature: a primeira, a que di que non é para tanto. Xa houbo avances semellantes que quedaron en nada ou que non rendiron os resultados que se agardaban. Isto é razoable e non deixa de ser un chamamento á prudencia aos que estamos chimpando no sofá. A outra crítica paréceme máis preocupante, e é a cantinela repetitiva ante calquera avance biomédico, máis aínda se ten que ver coa xenética: xogamos a ser deus, non sabemos o que pode acontecer, non podemos abrir a porta á manipulación xenética porque quen sabe onde nos pode levar. Por suposto, ante un avance deste calado será necesario lexislar, e convén facelo máis axiña que tarde, intentando adiantarse aos posibles problemas en lugar de agardar a que aparezan. Ademais, e postos a pedir, debería lexislarse para impedir que empresas privadas obteñan lucro con tecnoloxías que salvan vidas, e para que o acceso sexa universal.

Esta é unha discusión sobre o sistema actual de financiación, regulación e patentes, non sobre se é ético ou non modificar o xenoma. Calquera procedemento que evite unha enfermidade ou unha morte, e que non dane a terceiros, é por definición ético. En todo caso, o anti-ético sería limitar o seu desenvolvemento. Os temores sobre como pode derivar no futuro a manipulación xenética non poden impedir axudar no presente ás persoas que poderían beneficiarse destes avances. Ademais, toda a discusión cobra un cariz místico-filosófico e non económico e social, polo que remata desvirtuada. Que é o que queremos protexer? Xenes? Células? Algunha idea esencialista e cuasi-relixiosa sobre o que é a especie humana? A variabilidade xenética da nosa especie, incluídas aquelas versións potencialmente letais?

Non deixo de lembrar que houbo firmes opositores á cura da sífilis con penicilina, por motivos bastante parecidos (estamos xogando a ser deuses, non sabemos o que pode pasar), e tamén á anestesia. E ao tren. E ao teléfono. E ás pontes, por certo. Probablemente tamén ao lume e á roda, o que pasa que eses non o deixaron por escrito.

Biotecnoloxía, agricultura, mercado.

Biotecnoloxía, agricultura, mercado.

Sempre que se fala de biotecnoloxía aplicada á agricultura moita xente bota man dos organismos xeneticamente modificados. Efectivamente neles hai moita biotecnoloxía, pero non só. O solo agrícola e os cultivos están gobernados por complexas relacións de intercambio químico, físico e biolóxico. Fertilidade, estrutura, humidade, aireación, microorganismos e macroorganismos establecen unha rede de dependencias mutuas nun sistema dinámico e cambiante no que a agricultura intervén para desprazar os equilibrios segundo o produto que se pretenda obter. A enxeñaría agraria e a biotecnoloxía permítennos comprender os factores de desenvolvemento dun cultivo e os mecanismos de acción dos patóxenos. Grazas a isto podemos procurar, por exemplo, os antagonistas naturais dun parasito que adecuadamente manexados frean a súa acción: Coa biotecnoloxía obtivemos a chave para entender e reproducir as Trichodermas que interrompen a acción de fungos como a Rhizoctonia ou a Phytophtora (moi daniños no pemento, no tomate, na pataca…); ou explicar por que o nabo introducido nunha rotación contribúe a frear os nemátodos e outros parasitos interrompendo o seu ciclo no chan e beneficiando así o cultivo seguinte.

A biotecnoloxía danos a oportunidade de mellorar xeneticamente unha especie. E non só creando un transxénico; tamén aplicando de xeito eficaz e en menos tempo aquilo que a humanidade leva facendo desde hai algo máis de cinco mil anos: procurar as variantes dun vexetal con maiores aptitudes ou salientando algunha característica en concreto. A selección dunha semente fronte a outra da mesma especie, coa intención de obter graos máis grandes, en maior número, que dean fariña máis branca, ou calquera outro aspecto concreto, guíase exclusivamente por criterios nos que intervén o pensamento racional. Desde o momento que unha persoa escolle certo froito para extraer as súas sementes e reproducilo está facendo valer a súa preferencia e anulando de facto as probabilidades de reprodución doutras sementes da mesma xeración. Este proceder descarta a natureza casual da evolución da especie dando prioridade a unha carga xenética fronte a outra que fica sen sementar. A agricultura, polo tanto, é unha técnica exclusivamente humana: Non existe xa ningún grao de trigo (ou de tomate, ou de centeo,…) que poidamos definir como “natural”.

A biotecnoloxía é unha ferramenta que levamos aplicando hai séculos pero que na actualidade gañou unha certa fama malvada, porque asociamos batas brancas e laboratorios cun afastamento do natural que, pensamos, é a agricultura. Detrás disto escóndese tamén un pensamento simplista e en certo modo inmobilista que tende a vencellar progreso tecnolóxico cun afastamento das esencias representadas neste caso nun ideal agrícola onde existiría unha perfecta comunión entre humanidade e terra. Este ideal non refire un sistema nin un momento concretos do desenvolvemento agrario. Outórgalle certa eternidade a un modelo sen concretar cal e que na realidade non existe: A evolución foi continua e nin sequera os modelos históricos previos á Revolución Verde do século XX (tamén chamados “orgánicos”) obviaban a biotecnoloxía.

Dentro da complexidade e diversidade da agricultura convén ter moi presente o papel do sistema económico. A produción de alimentos tamén se somete ás normas do modelo capitalista, así que a tecnoloxía agraria e os seus avances non están vacinados contra a súa mercantilización. E aí vemos a acción das corporacións que na actualidade manexan a política económica sen excluír, claro, a política alimentaria. Agora ben, identificar biotecnoloxía con esa empresa “X” que todo o mundo ten na boca, resulta unha implicación ben arriscada. Manexar a xenética é un feito científico; o modelo que permite a esa empresa (e outras, tan voraces ou máis) impór unha determinada variante dun cultivo, os seus fertilizantes ou os seus fitosanitarios no canto de outros é un feito económico e discutible.

Unha cousa é a ciencia e outra moi distinta o lucro: Unha posible solución pasaría por incrementar o control público dos procesos biotecnolóxicos permitindo que os recursos e os beneficios revertesen na cidadanía e na produción. Isto ademais de mellorar os procesos agrarios permitiría a remediación das peores consecuencias dun eventual desastre. Modelos hainos pero desde logo ningún deles pasa polo freo a investigación, senón por procurar que esta resida no público e que consiga avaliar, entre outras, as consecuencias de modelos esquilmantes coma o actual.

Imaxe: Campo de trigo. Oscar Antón Perez

A foto 51

A foto 51

Se lle preguntamos a calquera persoa quen descubriu o ADN, por unanimidade a resposta será Watson e Crick, e posiblemente moita xente incluso saiba dicir que polo seu descubrimento recibiron o Nobel de Medicina en 1962. Porén, a verdadeira historia da dobre hélice inclúe a unha científica nova, unha foto roubada e un college que non permitía a entrada das mulleres na sala común cos seus compañeiros investigadores.

Rosalind Franklin tiña 31 anos cando entrou a traballar no King’s College de Londres, no equipo dirixido por Maurice Wilkins. Traballaba na técnica de difracción de raios X, que lle permitiría obter a imaxe da hélice de ADN coñecida como Foto 51, que confirmaba a súa estrutura helicoidal. Todas as informacións ao respecto fan fincapé no difícil carácter de Franklin (non quería levar café e madalenas aos seus colegas?) e á mala relación que mantiña con Wilkins (era un pouco quisquillosa e parecíalle mal que lle roubaran?) como un xeito de xustificación solapada do feito obxectivo: Franklin era unha investigadora brillante nunha institución fortemente machista, e Wilkins fixo un uso do traballo dela ilexítimo e desleal, que nunca acontecería de tratarse dun home, ao amosarlle a foto 51 a Watson sen o seu coñecemento.

Despois, todo se converte nun cúmulo de escusas de patacón para tapar o feito de que Watson e Crick pasasen a ser unha especie de Rolling Stones da ciencia e a Franklin non a coñezan nin no salón da súa casa: que se morreu moi nova e o Nobel só se outorga a persoas vivas, que se despois adicouse ao importante pero pouco vistoso campo da viroloxía (porque Wilkins ninguneouna sistematicamente ata expulsala do eido da investigación do ADN?), que se a súa carreira foi en realidade moi curta, xa que morreu traxicamente con só 37 anos dun cancro ocasionado probablemente pola radiación dos raios X cos que traballaba… O feito obxectivo é que, con Nobel ou sen el,calquera home que fixese un descubrimento comparable sería mundialmente coñecido e recoñecido, independentemente dos galardóns académicos que recibise. Nótese que estamos a falar da década dos 50 e 60, non do século XIX, e do King’s College de Cambridge, non dun escuro laboratorio privado nun rocho.

Se fose crente, que non o son, gustaríame poder imaxinara a Rosie á dereita de Marie Curie, indignadas ambas polo trato que aínda hoxe reciben as mulleres en moitos eidos da investigación, pero como penso que a única inmortalidade que podemos acadar é o recoñecemento póstumo do noso traballo, aquí deixo o meu pequeno gran de area á recuperación da obra e da memoria esquecida de Rosalind Franklin. E xa sabedes cal é a resposta correcta cando vos pregunten quen descubriu o ADN.