La idea de que somos un continuo de la evolución, de que somos nuestros ancestros, de que no somos entes nuevos y de que compartimos con otros homínidos un ancestro común es lo que el genetista Adam Rutherford logra explicar en el libro Breve historia de todos los que han vivido, la historia de tus genes. ¿Por qué vale la pena leerlo?
Adam Rutherford explora muchas preguntas sobre los seres humanos desde el punto de vista biológico. ¿Quiénes somos? ¿Cuántos años tenemos en el planeta? ¿Hay diferentes razas humanas? ¿Aún estamos evolucionando? ¿Sólo hay un Homo sapiens? ¿Los neandertales desaparecieron?
Todo comienza en África con la aparición del Homo sapiens en el Gran Valle del Rift, en Etiopía, hace más de 200 000 años. 100 000 años después, se estima que los primeros grupos comenzaron a salir del continente africano hacia el resto del planeta: el Homo sapiens llega a Europa, a Medio Oriente y parte de Asia hace entre 70 y 60 000 años; hace 50 000 años a Australia; al Norte de Asia y el estrecho de Bering hace unos 25 000 años, y poco menos de eso comienzan su migración en América.
Lucy, el Australopithecus afarensis que vivió hace más de 3.2 millones de años, ha sido el fósil homínido más famoso con quien compartimos un ancestro común. Aunque ella no era de la especie Homo sapiens, sí representa un ancestro común a ella y a los neandertales. Esto lo sabemos gracias al análisis antropológico que, acompañado por el genético, nos ha ayudado a responder quiénes son nuestros ancestros homínidos, hace cuánto vivieron y cómo estamos relacionados.
Existen cuatro géneros de homínidos incluyendo los seres humanos. Visualmente somos diferentes de los orangutanes o chimpancés pero, a nivel molecular, el Homo sapiens sapiens tiene 23 pares de cromosomas, mientras que el resto de los homínidos tienen 24. La clave de estas diferencias está en el cromosoma 2, que en nosotros es una fusión de dos cromosomas, mientras que en los otros homínidos están separados.
Pruebas genéticas
El estudio del ADN, es decir la genética, nos cuenta la historia de nuestros ancestros de forma probabilística. Cuando estudiamos variaciones genéticas quiere decir que vemos cambios en la secuencia de ADN. Por ejemplo, el cambio de un nucleótido de una guanina “G” a una adenina “A”, en algunos casos, podría traducirse en tener una mayor probabilidad a padecer una condición, enfermedad o característica a comparación de no presentar dicho cambio en la secuencia de ADN. Algunas de estas variaciones se conocen como SNPs (por las siglas en inglés de polimorfismo de nucleótido único), y son informativas porque las hemos asociado con diversas características humanas, como ancestría geográfica, color de la piel, y riesgo a enfermedades. Sin embargo, esta probabilidad no es destino, tu ADN no es tu destino.
La genética recreacional, la que se vende directo al consumidor por compañías como 23 and Me o Ancestry son sólo eso, recreacionales. Los resultados de ancestría de esas pruebas nos pueden emocionar, pero la realidad es que sólo nos informan sobre con quién tenemos un ancestro común hoy en día. No son capaces de indicar dónde vivieron o quiénes eran nuestros ancestros, pues para ello necesitaríamos ADN de todos nuestros ancestros. Sin duda, la genética recreacional es un gran negocio, en tanto que estas compañías han amasado una cantidad de datos genéticos que sobrepasa por mucho lo que todos los centros de investigación en el mundo han logrado colectar.
Los neandertales
El análisis genético en investigación tiene sus limitaciones y sólo puede llegar a cierto nivel de respuesta. Los neandertales también tenían 23 pares de cromosomas como nosotros, pero ¿los neandertales hablaban?
Hoy sabemos que tenían la capacidad de hablar, ya que su genoma incluye al gen FOXP2, que favorece la capacidad del habla. Sin embargo, este gen también está en los pájaros, que obviamente se comunican, pero no sabemos qué tan complejo es su lenguaje, de tal forma que podemos sospechar que los neandertales hablaban o se comunicaban, pero nunca lo sabremos con certeza.
Se sabe que compartimos una relación ancestral o de linaje con los neandertales de la que nos separamos hace 1 millón de años. Homo sapiens y neandertales convivieron muchas veces. Se han encontrado restos de ambos juntos en ciertas regiones de Croacia y no han desaparecido del todo pues, al tener descendencia con ancestros de nuestra especie, su genoma se integró al nuestro y viceversa: hoy algunos de nosotros tenemos hasta un 5 % de “genes neandertales” en nuestro genoma.
La curiosidad y fascinación por otras especies con las que hemos coexistido y procreado son tan grandes, que diariamente hay reportes novedosos con información que complementa nuestra historia común. En julio de 2024, Joshua M. Akey, del Instituto de Genómica Integrativa de la Universidad de Princeton, debatió la hipótesis de que la población neandertal era aún más pequeña de lo preconcebido, y es que la mínima diversidad del genoma neandertal podría tener su origen en el ADN del Homo sapiens, ya que entre el 3 y 4 % del genoma Neandertal es humano. En este sentido, J.M. Akey explica que esta integración del genoma humano al neandertal no se dio en un solo “encuentro”, sino que se estima hubo al menos tres épocas de confluencia y descendencia con los neandertales: la primera hace entre 200 y 250 000 años; la segunda se estima entre 100 y 120 000 años, y la más prolífica e importante en términos genéticos, hace 50 a 60 000 años.
El conocimiento del genoma humano comienza a expandirse hacia 2015, cuando inicia el proyecto de los 1000 genomas, un esfuerzo internacional que busca secuenciar a 26 poblaciones del mundo. Hoy este estudio rebasa más de 3000 genomas y múltiples proyectos se derivaron de éste, como el de los 100 000 genomas en Reino Unido. Con ello hemos aprendido sobre la gran diversidad en el ADN humano, pues entre nosotros somos diferentes en sólo un 0.1 % a nivel genómico, lo que significa que si nuestro ADN tiene 3000 millones de letras, es posible encontrar diferencias en 30 millones de éstas entre dos personas no relacionadas.
Medir estas variaciones y estimar cuándo sucedieron en la historia evolutiva ayuda a descifrar cuándo el Homo sapiens salió por primera vez de África y cuántos eran. Gracias a los estudios genómicos poblacionales, hoy sabemos que fueron pocos y su combinación de genes es la que predomina hoy en todos nosotros. Sin duda, esta mezcla de genes es poco representativa de los pobladores de entonces y esta diversidad disminuida es lo que existe hoy en todo el mundo. Por eso, la diferenciación de “razas” no tiene fundamento biológico, pues no existen secuencias o elementos genéticos que diferencien a grupos de pobladores.
El origen común de todos los seres humanos que hoy habitamos el planeta data de hace 3400 años. Esos ancestros, además de haber integrado parte del genoma de los neandertales, también se encontraron con otros homínidos, como los denisovanos con quienes también tuvieron descendencia, incorporando así otro genoma al nuestro.
Hacia la tercera parte del libro, Rutherford nos habla de las técnicas actuales para analizar el genoma y buscar el origen o cura de las enfermedades que nos aquejan. Describe la técnica probabilística de los GWAS (por las siglas en inglés de estudios de asociación de genoma completo). El primero de ellos se publicó en 2006 al investigar 93 individuos con una enfermedad de la retina, en el cual se identificó a una región del cromosoma 1 con variaciones en todos los pacientes afectados. Posterior a este “éxito” siguieron cientos de estudios que buscaban identificar variantes genéticas que explicaran un sinfín de enfermedades y características humanas, desde la diabetes, el trastorno bipolar, la enfermedad de Crohn, la artritis reumatoide, ¡hasta la inteligencia! Y aunque sí se han identificado algunos genes importantes, que han dado pie a prevención y tratamientos, tristemente para la gran mayoría de estos estudios los genes y las variaciones de ADN identificadas tienen un impacto menor. Es decir que para la mayoría de las enfermedades aún no encontramos el componente genético que pueda definirlas y orientar tratamientos o diagnósticos. A esto se le conoce como “heredabilidad perdida”. ¿Por qué no encontramos esta heredabilidad perdida? Es que la ciencia ha buscado respuestas simples para explicar la gran complejidad humana y con los años concluimos que esto del estudio del genoma ha sido un ejercicio de gran humildad, como comenta Rutherford.
Hacia el final del libro, el autor nos confirma la importancia de la relación entre los genes y el medioambiente, la actitud y nuestro comportamiento, así como las modificaciones que sufre el genoma entre generaciones. Por ejemplo, durante la hambruna holandesa en la Segunda Guerra Mundial, fue tal el estrés por falta de alimento, que las mujeres embarazadas o los bebés sufrieron modificaciones epigenéticas (no se modifica la secuencia del ADN, sino que éste es marcado químicamente para favorecer o inhibir su expresión). Estos cambios epigenéticos aún afectan a los nietos de esa generación, algo que se conoce como herencia transgeneracional. Y si reflexionamos un poco, nuestra evolución apunta a que somos transicionales: mientras el ser humano se reproduzca y se copie su ADN (lo cual nunca es un proceso perfecto), seremos estados de transición entre el de nuestros padres y el de los hijos.
No hemos encontrado todas las respuestas en la secuencia del material genético, lo que nos confirma que el ADN no es destino, que la forma de vida, los cambios, la cultura, la dieta e incluso la actitud y las emociones inciden en la calidad de vida.
Hacia el final del libro, Adam Rutherford nos cuenta acerca de un estudio en una región muy específica del genoma, en la que se encontraron 16 mutaciones asociadas a la artritis reumatoide en más de 6000 personas. Al realizar ciertos cálculos en este estudio y otros dos similares, los investigadores se dieron cuenta de que alrededor de 160 000 variantes de un total de 1.2 millones se generaron hace apenas 5000 años, es decir estamos adquiriendo nuevas variaciones en la secuencia de ADN. ¡Estamos evolucionando!
Todo este conocimiento alrededor de la molécula de la vida, sus cambios, mutaciones, variaciones, transiciones a lo largo de los siglos, nos informa de quiénes somos y quiénes fuimos. Hoy somos usuarios de los beneficios que la investigación del genoma y las aplicaciones que ésta ha aportado a la salud y a la medicina de precisión.
Vanessa González Covarrubias
Científica en el Instituto Nacional de Medicina Genómica (Inmegen), donde se estudian los mecanismos moleculares de diversas enfermedades crónicas. Practica la genómica y está dedicada a mejorar la salud.
- Adam Rutherford, Brief History of Everyone who Ever Lived, Ed. The Experiment, 2018