EscucharEl Dr. Svante Pääbo, galardonado con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina, es un científico sueco radicado en Alemania que dirige el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig, y narra con gran claridad la apasionante historia del hombre de Neandertal en su libro El hombre de Neandertal: en busca de genomas perdidos.
Se basa en el trabajo de su grupo y el de todo un consorcio internacional de investigadores que desarrollaron la nueva rama de la arqueología genómica. Usando complejos programas de computación, comparan las secuencias de ADN de diferentes organismos, vivos y extintos, para descifrar la evolución de todo linaje mediante los megadatos que cada genoma alberga en la secuencia de millones de “letras” (nucleótidos) de su ADN. En el enfoque de la antropología genómica ¡algunas especies son virtuales y se conocen solo como una gigantesca secuencia de ADN genómico!
Pääbo es un hombre obsesionado por conocer la historia humana antigua, pues, aunque completó la carrera de Medicina, optó por la investigación en vez de la virología humana. Su pasión por la egiptología lo llevó, a finales de la década de los ochenta, al laboratorio de Allan Wilson en la Universidad de California, Berkeley, quien había secuenciado el genoma mitocondrial de muchas etnias humanas y desarrollado la hipótesis popularmente conocida como la Eva ancestral.
En su laboratorio se desarrollaba entonces la nueva tecnología llamada PCR (muy conocida ahora gracias al diagnóstico de covid-19), una poderosa reacción que permite “amplificar” regiones específicas del genoma en una mezcla de secuencias, aun con ADN degradado o contaminado con otras secuencias. Pääbo quería amplificar y secuenciar el ADN de un fragmento de momia egipcia.
Así se inicia la historia que Pääbo relata en su libro, donde revela el reto de amplificar ADN antiguo obtenido de especies extintas, que se aísla de muestras de museo: cráneos, dientes y huesos, principalmente, o de tejidos congelados en el permafrost, como en el caso de Ötzi, el Hombre del Hielo. Durante la década de los noventa, desfilaron ante la comunidad científica un buen número de genomas de animales extintos secuenciados por Pääbo, así como la metodología para aislar ADN de más de 50.000 años de antigüedad, gracias a su gran estabilidad.
El hombre de Neandertal
La historia culmina con la secuenciación del genoma del hombre de Neandertal. Empezó por el ADN mitocondrial (con transmisión estrictamente matrilineal) en el 2009, cuya corta secuencia (de unos 16.000 nucleótidos) resultó bastante diferente a la secuencia mitocondrial humana, y originó un debate sobre nuestra relación con ellos: si se designan como Homo sapiens neanderthalensis (una subespecie humana) o como Homo neanderthalensis, una especie diferente, dentro del mismo género Homo.
Sin embargo, luego de publicar la gigantesca secuencia del genoma nuclear del Neandertal en el 2010, los resultados de Pääbo y su grupo volvieron a sorprender. El genoma nuclear presenta mayor similitud con el humano de lo esperado, según el ADN mitocondrial, pero distinguible del ADN humano y con claras “signaturas” características que aparecieron luego de miles de años de separación de los dos genomas. Desde la separación, Pääbo estima que se introdujeron unas 100 sustituciones de aminoácidos en diferentes proteínas humanas de importancia, que precisamente ahora se estudian.
Además, la secuencia del genoma de Neandertal presenta ¡clara evidencia de cruce con los seres humanos! Genes neandertalenses aparecen en grupos europeos y asiáticos, no así en africanos. Se supone, entonces, que los cruces que insertaron 2,5% de genes neandertalenses (en promedio) en nuestro genoma se dieron durante el éxodo de los primeros humanos de África hace unos 200 milenios, seguidos de la diseminación de estos genes al dispersarse la raza humana en Eurasia y posiblemente competir con Neandertal. El impacto de estos genes neandertalenses en el genoma humano también se estudia con profundo interés.
La niña de Denisova
La cereza en el pastel del trabajo de Pääbo es la historia de la niña de Denisova, un dedo meñique congelado, recogido en la caverna de Denisova en las estepas siberianas, en muy buen estado de preservación, que produjo excelente calidad de ADN y muchas “pasadas” a la secuencia.
La niña pertenece a otra estirpe humana más antigua, salida de África aparentemente miles de años antes que el mismo Neandertal. Denisova presenta un genoma más similar al de los grandes simios y el ADN mitocondrial es muy diferente al humano.
Curiosamente, al analizar las secuencias genómicas de Denisova y compararlas con las humanas, emergieron nuevas sorpresas, pues rápidamente se detectaron secuencias de Denisova en genomas de humanos en Papúa y otras islas del Pacífico, incluida Australia. Esto apoya la hipótesis de que hubo una migración humana muy temprana, pegada a la costa asiática cuando los humanos se cruzaron con los denisovanos que ya habitaban en Asia.
Debo confesar que el libro me impactó porque tuve la suerte de conocer a Pääbo brevemente en un seminario de Allan Wilson, así como a varios otros participantes en esta historia durante un año sabático con mi familia en Berkeley en 1988, como investigador de la Universidad de Costa Rica. Hoy la comunidad científica celebra el infatigable esfuerzo y constancia de Pääbo, premio único en esta categoría, con una productividad monumental liderando y abriendo un nuevo campo de investigación científica.
La Academia Nacional de Ciencias de Costa Rica le envió un mensaje de felicitación. Asimismo, es motivo de orgullo que un investigador costarricense, el Dr. Felipe Mora Bermúdez, graduado con honores en la UCR, colabore con Pääbo y estudie las proteínas únicas en la especie humana para entender cuál es el impacto de estas mutaciones en la evolución de la corteza cerebral. Mora presentará el resultado de esta investigación el miércoles, 19 de octubre, en la Academia Nacional de Ciencias, en una conferencia abierta al público.
El autor es biólogo, miembro de la Academia Nacional de Ciencias.
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Svante Pääbo, Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2022, es hijo de Sune Karl Bergström, quien obtuvo el mismo galardón en 1982. (Karsten Möbius)
