Arranca uno de los proyectos más ambiciosos de la historia y se gesta desde España: un atlas de todos los seres vivos célula a célula

Algunos de los mejores científicos del mundo se reunieron el pasado 15 de mayo en Barcelona con una idea loca sobre la mesa: estudiar cada especie de ser vivo, célula a célula, para completar un atlas capaz de iluminar la evolución de la vida en la Tierra y el origen de fenómenos como el pensamiento humano y las enfermedades. La idea, aparentemente inabarcable y disparatada, surgió en la cabeza de Arnau Sebé Pedrós, un biólogo nacido hace 37 años en el pueblo leridano de La Fuliola. Estudia células, pero su auténtica pasión es la ornitología. La vive con obsesión. Viaja a lugares exóticos e intenta ver absolutamente todas las especies de aves, aunque tenga que dedicar una semana a perseguir un anodino pájaro marrón. Esa ambición totalizadora podría explicar su determinación para realizar lo que ha denominado “el Atlas Celular de la Biodiversidad”.

Sebé Pedrós trabaja en el Centro de Regulación Genómica, frente a la playa barcelonesa del Somorrostro, un lugar ocupado por chabolas hasta 1966 y hoy sede de media docena de institutos científicos de vanguardia. El despacho del biólogo es pequeño y sobrio. Tres medusas, llamadas Gary, Gerry y Cherry, suben y bajan en una pecera circular. Sentado frente a ellas, el investigador proclama que su proyecto ha dejado de ser un sueño inalcanzable. La Fundación Gordon y Betty Moore, establecida en la ciudad californiana de Palo Alto por el cofundador de Intel y su esposa, acaba de poner 3,6 millones de euros para arrancar la iniciativa.

Sebé Pedrós ya fue noticia mundial en septiembre. Su equipo analizó célula a célula las cuatro especies conocidas de placozoos, unas extrañas criaturas animales con forma de tortita minúscula. Son organismos marinos de apenas un milímetro, con unas 50.000 células cada uno, que se separaron del grupo de los humanos hace 800 millones de años. El trabajo minucioso de Sebé Pedrós y sus colegas ha revelado que esos seres diminutos, carentes de cerebro y de cualquier otro órgano, poseen algo parecido a las neuronas, las células responsables del pensamiento.

El biólogo argumenta que el Atlas Celular de la Biodiversidad desvelaría multitud de secretos de la naturaleza. “Tenemos que estar preparados para toparnos con hallazgos inesperados. Nuestro estudio de placozoos no lo hicimos para entender la evolución de las neuronas y el sistema nervioso. Esa motivación naturalista es lo que más me gusta. Somos exploradores”, sostiene.

Cada ser vivo tiene un ADN exclusivo, presente en cada una de sus células. En el caso del ser humano, el ADN es como un piano con 20.000 teclas: los genes. Todas las células poseen el mismo piano, pero cada una de ellas toca una melodía diferente, por eso unas son neuronas del cerebro y otras forman parte del músculo o de la grasa del michelín. Sebé Pedrós pone un ejemplo. Su grupo creó hace un par de años el primer atlas célula a célula del coral coliflor, un organismo que forma arrecifes en las aguas poco profundas del Índico y el Pacífico. El análisis reveló 40 tipos de células diferentes. Uno de ellos, encargado de agarrarse a la roca, toca constantemente una tecla que activa la producción de un compuesto antimicrobiano, como si quisiera limpiar los alrededores. El atlas celular del coral sacó a la luz una nueva sustancia con potencial antibiótico, en plena alerta mundial por la amenaza de las superbacterias resistentes a todos los fármacos conocidos. “Fue una sorpresa. El potencial de encontrar nuevos genes con nuevas funciones es muy alto”, celebra Sebé Pedrós.

La reunión del 15 de mayo en Barcelona fue un éxito. Acudieron los líderes de los principales consorcios internacionales relacionados, como el biólogo estadounidense Harris Lewin, coordinador del Proyecto BioGenoma de la Tierra, que pretende leer el ADN de todas las especies de animales, plantas, hongos y protistas. También participaron el bioingeniero belga Stein Aerts, impulsor del Atlas Celular de la Mosca, y el investigador británico Mark Blaxter, que estudia 70.000 especies del Reino Unido en el proyecto Árbol de la Vida de Darwin. Las responsables del Atlas de las Células Humanas, la israelí Aviv Regev y la alemana Sarah Teichmann, intervinieron por videoconferencia.

Los 3,6 millones de euros de la Fundación Moore servirán para lanzar “la fase 0″ del proyecto, explica Sebé Pedrós. El biólogo y sus colegas pondrán a punto los métodos para analizar cada especie y prepararán la infraestructura de la monumental base de datos, en colaboración con Irene Papatheodorou, del Instituto Europeo de Bioinformática, en la localidad inglesa de Hinxton. “Queremos tener ya montada la casa para todos los datos que empezaremos a producir a gran escala”, señala Sebé Pedrós.

“Hay mucha gente trabajando en esto en el mundo, pero estamos muy descoordinados. Cuando quieres acceder a los resultados de una especie, es un caos absoluto. No hay estándares de ningún tipo. Tampoco hay un esfuerzo coordinado para ver quién hace qué. Es el salvaje Oeste”, sentencia el biólogo, que ultima un artículo para anunciar al mundo su iniciativa en una revista científica de primera fila. “Sé de mucha gente que ha hecho muchos experimentos que no han salido y han tirado miles y miles de euros, pero no hay una cultura de publicar tus métodos explicando todo lo que no te ha funcionado. El siguiente que lo intenta tiene que reinventar la rueda. Nosotros queremos abrir el campo y que nadie se guarde sus trucos mágicos”, afirma Sebé Pedrós. Es la primera vez que un consorcio científico de esta envergadura se lanza desde España.

La fase 0 del proyecto investigará célula a célula ocho especies, ya analizadas previamente, para poner a prueba los protocolos. Serán la mosca de la fruta, el gusano Caenorhabditis elegans, un anélido (el grupo de las lombrices), una planta del género Marchantia, una anémona, un hongo, un alga parda y, posiblemente, un erizo de mar o una estrella de mar. “Queremos estudiar organismos difíciles de manejar, con paredes duras, para probar media docena de métodos de análisis célula a célula”, apunta Sebé Pedrós. Las técnicas habituales consisten en hacer pedazos a un individuo y obtener una suspensión de células únicas mediante fuerza, ondas de sonido o enzimas. A continuación se examina qué teclas del piano del ADN toca cada célula. “Queremos obtener un método universalizable”, subraya el biólogo.

El proyecto abrirá un nuevo mundo para la ciencia. “Los atlas celulares no solo te hablan de la biología del organismo que estás analizando. También puedes estudiar sus interacciones: quién más hay dentro de sus células y en cuáles exactamente”, detalla Sebé Pedrós. Su equipo ha investigado proliferaciones de microalgas en el océano, vinculadas a virus gigantes que secuestran la maquinaria celular. Los científicos pueden analizar en qué tipo de células están los invasores y cómo usurpan las teclas del piano.

El biólogo ya imagina la fase 1 del proyecto. “Podríamos empezar con unas 100 especies que abarquen todo el árbol de la vida. Necesitaremos otros 10 o 15 millones de euros”, calcula. “Lo ideal sería muestrear organismos que estén a ambos lados de las grandes transiciones, como la aparición de los seres multicelulares y el origen del sistema nervioso”, añade.

Sebé Pedrós se crio entre las aves esteparias típicas de los secanos de Lleida. Ha hecho expediciones en busca de pájaros por el norte de África, Turquía, Tailandia, Chile e Israel, con más de 2.000 especies observadas. Hace poco vio una lechuza de Tengmalm, una de las pocas especies que le quedaban por ver en España. En las selvas orientales de Australia, se encontró con el mítico casuario, un ave de hasta dos metros de altura que puede matar a personas. En su pequeño despacho de Barcelona no hay decoración, apenas un dibujo de un tapaculo —un pájaro marrón de Chile— y una postal con el rostro de Charles Darwin, el padre de la teoría de la evolución por selección natural. “A nosotros lo que nos interesa es estudiar la evolución de los tipos de células”, afirma. “Pero primero hay muchísimas cuestiones técnicas, densas y aburridas, que tenemos que resolver”.

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