Humanos y chimpancés se diferencian genéticamente sobre todo en el cerebro

La diferencia de un 1,5% entre los genomas completos de los seres humanos y los chimpancés es un porcentaje extraordinariamente pequeño si se atiende a la morfología de los representantes de estos dos géneros, Homo y Pan. El análisis molecular de las diferencias genéticas que se acumulan en el cerebro puede ayudar a desentrañar la línea evolutiva de ambos géneros y su grado de parentesco.

Durante muchos años se ha dado por sentado que existe una gran proximidad filogenética entre humanos y chimpancés, pero nadie se atrevía a cifrar la distancia que separa unos de otros. La publicación del borrador del genoma humano, junto con el uso de biochips de ADN, además de otras técnicas de análisis molecular, está acercando ambos linajes mucho más de lo esperado. Las cifras se mueven entre el 1,3% y el 1,5% para el caso de los chimpancés, y hasta casi el 2% para otros primates no humanos. Para sorpresa de muchos, gran parte de esas diferencias se expresan en el cerebro.

Las diferencias observadas hasta ahora, aclara Lawrence Grossman, del Centro de Medicina Molecular y Genética de la Universidad de Detroit (Michigan), de momento sólo pueden atribuirse 'al conjunto de letras [pares de bases químicas]' que forman el código genético, y se basan en simples estimaciones. 'Todavía no disponemos de la secuencia del chimpancé', lamentó durante su participación en las jornadas sobre evolución molecular humana celebradas recientemente en el Museo de la Ciencia de Barcelona. Ello obliga, añadió, a basarse en recuentos parciales de los que se deduce que la diferencia entre los genes propiamente dichos (la parte activa del genoma) 'es incluso probablemente menor': del orden de apenas el 0,5% al 1%.

Recuentos parciales

Los recuentos parciales a los que alude Grossman proceden en su mayor parte de Svante Pääbo, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig (Alemania). Pääbo presentó las primeras conclusiones de su trabajo en marzo, en el congreso de la Asociación Americana de Antropología Física en Kansas, y lo repitió en la reunión sobre Genoma Humano en abril en Edimburgo. En ambos casos se ratificó en que apenas 40.000 letras diferencian el tramo que ha estudiado de los dos genomas, de unos tres millones de letras (el genoma humano tiene en total unos 3.100 millones de letras).

Para llegar a esta conclusión, el investigador del Max Planck midió los niveles de actividad genética (que en conjunto definen lo que se conoce con el nombre de transcriptoma) del cerebro, la sangre y el hígado humanos, y los comparó con los del chimpancé y del macaco Rhesus mediante el uso de biochips de ADN. En hígado y sangre, el transcriptoma humano y el del chimpancé resultaron prácticamente idénticos, mientras que se observaron diferencias más que evidentes con respecto al del macaco.

No fue éste el caso para el transcriptoma cerebral. Los modelos de transcripción en los cerebros de chimpancé y humano seguían patrones completamente opuestos. De algún modo, afirmó Pääbo en Edimburgo, el cerebro humano 'ha acelerado el uso de los genes'.

Grossman coincide con esta apreciación. En su opinión, es en los genes que se expresan en el cerebro donde las diferencias son más evidentes. Este investigador, que estudia los genes implicados en la producción y consumo de energía a nivel cerebral, cree que éstos podrían estar vinculados con los mecanismos que rigen la generación del pensamiento e incluso de la conducta. Por ahora, indica, no hay grupos de genes claramente identificados, salvo algunos de los vinculados a cuestiones energéticas, a los que otorga un papel fundamental: 'El cerebro produce sólo un 2% de energía, pero consume el 20% del oxígeno que gasta un organismo superior'. El objetivo es llegar a identificarlos y localizar el punto concreto del cerebro donde se expresan, con qué magnitud lo hacen y correlacionar los resultados con modelos evolutivos. No obstante, 'nos falta un método general'. Las investigaciones, lamenta, son 'excesivamente intuitivas, tratamos de adivinar lo que es importante'.

Para despejar dudas, dice Grossman, sería importante disponer del borrador del genoma del chimpancé. No es el único que piensa así. Junto con otros investigadores de prestigio, ha pedido a los Institutos Nacionales de Salud de EE UU que inviertan en el proyecto, aunque es en Japón donde éste se encuentra más avanzado.

De un trabajo de esta magnitud podrían derivarse conocimientos esenciales si se comparara con el genoma humano. 'Dado que la mayoría de genes coinciden', razona, 'sería relativamente sencillo localizar las grandes diferencias'. Una vez localizadas las diferencias genéticas, podría abordarse su expresión en forma de proteínas y determinar cuáles son claramente distintas entre un género y otro. Finalmente, podría elucidarse si el factor clave, desde la perspectiva evolutiva, es el cambio en la estructura de las proteínas, como sostienen algunos investigadores. Para Grossman, es importante ver si los cambios evolutivos se han producido en la zona del gen que define la expresión de la proteína o bien en la que define su regulación, o incluso en ambas partes.

Probablemente el genoma no es tan importante para la comparación evolutiva de especies como el proteoma, el conjunto de proteínas que se expresan en un organismo. La comparación de proteomas, termina este investigador, va a aportar mucha más información para estudios de carácter funcional y fisiológico

relevantes para la salud humana.