Un símil redondo (y espinoso)

Si las paradojas señalan el camino hacia el descubrimiento, como sostiene el premio Nobel Sydney Brenner, el genoma del erizo de mar, que se presenta hoy en siete artículos de Science y Developmental Biology, iluminará pronto la biología humana con un torrente de luz.

Los zoólogos ya sabían que el erizo de mar, Strongylocentrotus purpuratus, debía estar algo más próximo a nosotros que las moscas, las gambas y los demás artrópodos, siempre que la palabra "próximo" se pueda aplicar a dos linajes que llevan más de 500 millones de años evolucionando por separado. Pero ni uno solo de los científicos que han secuenciado su genoma -240 investigadores de 11 países- había previsto encontrar ciertas familias de genes humanos en nuestro redondo y espinoso familiar.

El erizo tiene 23.500 genes, más o menos como nosotros. Y 979 de ellos -también un número similar al nuestro- son genes de los sentidos: fabrican proteínas específicas para la visión, el olfato y el oído. Un dato verdaderamente notable, toda vez que el erizo carece de ojos, narices, orejas o antenas, y ni siquiera, que se sepa, tiene un cerebro que pueda centralizar toda esa información para elaborar con ella algún comportamiento útil.

Más chocante aún resulta la genética de su sistema inmune. Los invertebrados, como las moscas, las gambas y los erizos de mar, tienen un sistema inmune, pero está muy lejos de la gran invención evolutiva de los vertebrados. Nuestro sistema inmune es adaptativo: los genes que heredamos son sólo los elementos de un generador combinatorio capaz de producir una variedad infinita de anticuerpos (el anticuerpo que, por azar, reconoce al agente infeccioso del momento es amplificado en una especie de imitación intracorpórea del darwinismo).

El sistema inmune del erizo y los demás invertebrados no es adaptativo, sino innato: una serie de genes que fabrican productos antimicrobianos genéricos, sin capacidad combinatoria para generar novedad en cada individuo.

De ahí que nadie esperara encontrar en el erizo los genes Rag. Porque estos genes, procedentes de un antiguo trasposón (un segmento de ADN capaz de saltar de un lugar a otro, darse la vuelta y otros malabarismos) son la clave del mecanismo combinatorio de los vertebrados. De hecho, se pensaba hasta ahora que la invasión de nuestro genoma por ese trasposón había originado nuestro sistema inmune adaptativo. La historia real parece ser más complicada que todo eso.

El erizo también posee genes de las interleukinas y de varios TNF (factores de necrosis tumoral), que en el ser humano son moléculas mensajeras esenciales entre las distintas células especializadas (linfocitos) del sistema inmune. Otra paradoja, puesto que el erizo carece de esos linfocitos especializados. Louis du Pasquier, de la Universidad de Basilea, lo resume así en Science: "La mayor parte de los elementos de nuestro sistema inmune ya están en el erizo de mar".

¿Qué significa todo esto? Los científicos no lo saben aún, pero ya han obtenido algunas pistas sobre la primera paradoja, la de los genes de la visión: varios de ellos, incluidos los que fabrican unas proteínas (opsinas) esenciales para la captación de luz en los animales que sí tienen ojos, están activos en unas minúsculas estructuras situadas bajo la punta de cada espina. Nadie había reparado en esas minucias estructurales, pero los investigadores consideran ahora probable que las espinas del erizo, además de ser sensibles al contacto, lo sean también a la luz.

De ser así, las verdaderas constantes biológicas no serían órganos como los ojos (o como los sistemas inmunes adaptativos), sino unas operaciones genéticas más básicas, abstractas y reutilizables. Como señala en Science George Weinstock: "Es realmente interesante que los mismos genes se usen de formas distintas para percibir el entorno".