Viajes de exploración al interior de la célula

Si algo caracteriza a la biología de este cambio de milenio es la abrumadora cantidad de datos disponible. Fijémonos en la genómica: se han secuenciado todos los genes de varios organismos y la información contenida en el ADN humano -unos 100.000 genes- pronto estará a nuestro alcance. Algo que parecía imposible hace unos pocos años.Las expediciones europeas a otros continentes en los siglos XVIII y XIX, además de abrir puertas al colonialismo, también trajeron consigo una enorme cantidad de información botánica, zoológica y geológica. Los barcos expedicionarios solían llevar un naturalista a bordo. Darwin fue uno de ellos y a la vuelta, tras cinco años de periplo en el bergantín Beagle, revolucionó la biología y la visión que la humanidad tenía de sí misma. Especímenes, dibujos y descripciones traídos de tierras y mares lejanos se acumulaban en los museos de historia natural y en los jardines botánicos y eran analizados y clasificados durante años... o simplemente olvidados. En todo caso, a la larga, permitieron construir una de las pocas teorías que existen en la biología, la teoría de la evolución de las especies.

Ya en el siglo XXI, tras los viajes modernos al interior de la célula, la información de las moléculas de la vida se acumula en los ordenadores de los bancos de datos. Estos curiosos museos sin paredes y jardines sin tapias son visitados, a través de Internet, por miles de biólogos moleculares de todo el mundo que utilizan la información obtenida para arrancar o rematar sus experimentos. Industrias farmacéuticas y biotecnológicas son también usuarios asiduos.

La genómica ha dado lugar a nuevas disciplinas, como la bioinformática, pero también nos ha colocado ante nuevos viajes a continentes todavía poco explorados. Por ejemplo, ya que pronto vamos a conocer las secuencias de todos los genes, es lógico que el siguiente paso sea conocer las estructuras tridimensionales de todas las proteínas que esos genes codifican. ¿De todas? Si no de todas, al menos de todos los tipos o plegamientos básicos. Es la genómica estructural.

La primera estructura tridimensional de una proteína costó 20 años de esfuerzo. Hoy sabemos que, en determinadas condiciones, se puede hacer el trabajo en unos cuantos meses, semanas o incluso días. Aunque esto sólo ocurre en los casos más favorables, es obvio que la aceleración ha sido descomunal. Hay diversas causas para ello. Una es la posibilidad de disponer de cantidades suficientes de casi cualquier proteína, aunque sea muy minoritaria en la célula, gracias a las técnicas de ADN recombinante. Otra, no menos importante, son los sincrotrones. Estas fuentes de rayos X de altísima intensidad permiten -entre otras muchas aplicaciones, no sólo biológicas- tomar los datos necesarios para resolver las estructuras atómicas de las proteínas con celeridad y precisión.

A pesar de todo y aunque la tecnología esté disponible, pasar del ritmo actual de determinación de estructuras -una a una- a una producción masiva exige, además de un cambio de mentalidad, unas inversiones considerables. Se trata de pasar de la artesanía a la industria. Para bien o para mal, parece que ésta es una revolución que se nos viene encima. Algunos se resisten a creerlo, porque las dificultades son inmensamente mayores que en el caso de la secuenciación de genomas. Pero también entonces, hace más de una década, cuando se empezó a hablar de secuenciar todo el genoma humano, el mundo científico estaba lleno de escépticos. Lo que sí es cierto es que la producción masiva de resultados acaba quitándole toda la gracia al trabajo científico, que se vuelve reiterativo. Entonces, lo que se torna fascinante es la síntesis del conocimiento y la elaboración de teorías globales.

¿Estamos en una etapa de recolección masiva de datos moleculares, como en el siglo XIX ocurrió con las especies, y después vendrán las grandes teorías? Tal vez, y, si no es así, cuanto menos, va a haber muchas zonas de la biología molecular estructural que la determinación masiva de estructuras no va a poder abordar. Por ejemplo, los agregados moleculares y todo tipo de partículas formadas por múltiples proteínas o complejos de proteínas y ácidos nucleicos. Quizá también los virus y las proteínas de membrana escapen a la masificación. Menos mal que siempre nos quedará la artesanía para las piezas más bonitas y delicadas.

Miquel Coll es investigador del CSIC.