La ciencia "mete la pata"

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 extragalácticos de formas imposiblemente horribles 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 forma de los cuerpos de los animales, entre ellos del nuestro. Es la biología y la genética molecular la que nos está 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.

No hace mucho tiempo, se descubrieron en EEUU malformaciones anatómicas en ciertas ranas silvestres que tenían aumentado el número de extremidades posteriores. Los animales mostraban tres o cuatro patas, o parte 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 esos animales.

El hallazgo causó preocupación, ya que estas malformaciones en los anfibios podían augurar malformaciones en animales que pueden sernos más queridos: nuestros hijos. De momento, nada de esto se ha producido, aunque sigue sin saberse la razón de las malformaciones 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, 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, 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 es que las piezas del juego están diseñadas por alguien. 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 (se diferencian), 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 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 ser de mayor, si célula del cerebro o de la piel, por ejemplo, y esto sin entrar en conflicto con sus compañeras. Cada célula asume un papel, 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. Así, han empezado a catalogar los genes que controlan la morfología, la anatomía, de los animales. En un estudio publicado el pasado 25 de abril en el Proceedings of the National Academy of Sciences, el doctor Lewis y sus colegas, de la Universidad de Wisconsin (EEUU) han descubierto el funcionamiento de dos genes que controlan la morfología de las extremidades del escarabajo rojo de la harina (Tribolium castaneum). Modificando esos genes, han averiguado que uno de ellos, denominado Ubx, controla la morfología de las seis patas de las que el insecto dispone normalmente. El otro, Abd-A, funciona como un inhibidor, impidiendo el desarrollo de extremidades en las regiones del cuerpo donde no deben producirse. La mutación de este último gen produce individuos con un número de extremidades superior.

La identidad genética entre los insectos y los animales superiores es mayos de la que nos gustaría y 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 permitirá, por ejemplo, averiguar por qué un gato y un tigre son tan parecidos en su forma y tan diferentes en su talla, así como otros secretos de la morfología animal. 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.

Jorge Laborda es catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Medicina de Albacete, Universidad de Castilla-La Mancha.