Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Chimpancés y humanos, ¿casi hermanos?

Chimpancés y humanos, ¿casi hermanos?

Hace algo más de 15 años tuve la fortuna de formar parte del Tribunal que, tras unas concurridas y competidas oposiciones, otorgó la plaza de catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Oviedo a un joven y brillante investigador: Carlos López-Otín. Nuestra decisión resulto acertada. En pocos años el Dr. López-Otín se ha convertido en uno de los científicos españoles más valorado y premiado internacionalmente. Uno de los últimos logros de su equipo ha sido el de su destacada participación, formando parte de un gran consorcio internacional, en la secuenciación del genoma del chimpancé, al que la revista Nature casi dedicó un número monográfico, a finales del pasado verano.

CLINT. Era el nombre de un chimpancé del zoológico de Saint Louis, Missouri, que a los 24 años, una edad relativamente joven para un chimpancé, murió el año pasado víctima de una insuficiencia cardiaca. El hecho hubiese permanecido totalmente inadvertido de no ser porque sus células congeladas fueron las utilizadas para, por primera vez, secuenciar el genoma de esa especie.

Las ideas evolutivas más aceptadas nos indican que hace unos 60 millones de años (Ma), a partir de un primate ancestral, se derivaron, respectivamente, las ramas de los prosimios y de los antropoides. De ésta última se fueron derivando otras, correspondiendo las últimas divergencias del tronco común a los gorilas (17 Ma), los humanos (7 Ma), los chimpancés y los bonobos (3 Ma). Por tanto, estos últimos, y en concreto los chimpancés, son los seres vivos evolutivamente más cercanos al hombre.

Asimismo, recordemos que tras el avance de la secuenciación del genoma humano (febrero 2001), completado en el 2004, sólo otros tres mamíferos tienen, hasta ahora, secuenciado su genoma: el ratón (diciembre 2002), la rata (marzo 2004) y el chimpancé (agosto 2005). El último antepasado común del chimpancé y el hombre vivió hace unos 7 Ma y, desde entonces, las dos especies continuaron su evolución por separado. Es poco tiempo (un 0,2 %) dentro del total de la existencia de vida en la Tierra.

ESPERANZAS. De ahí, las esperanzas puestas en el estudio comparativo de los mamíferos más próximos al hombre, especialmente el chimpancé ya que el número de diferencias genéticas entre humanos y chimpancés es aproximadamente 60 veces menor que la existente entre humanos y ratones; 10 veces menor que entre ratones y ratas; y tan sólo 10 veces mayor que las existentes entre dos personas cualquiera. Indudablemente, el estudio comparado de los genomas de chimpancés y humanos puede ayudarnos a encontrar respuestas a preguntas tan importantes cómo ¿qué significa ser un ser humano?, o, ¿qué es lo que nos hace humanos?. Más aún, el análisis detallado de los datos disponibles permitirá descubrir junto a las particularidades propias del ser humano cuáles son las partes de nuestro genoma que más influyen en nuestras patologías características.

En los dos meses ya transcurridos desde la publicación de la secuencia del chimpancé se están acumulando estudios e investigaciones al respecto, destacando la idea general de que las similitudes o diferencias entre las dos especies, por próximas que éstas sean, responden a mecanismos mucho más complejos que la simple secuencia de la ordenación de las cuatro bases posibles ("las 4 letras") a lo largo de una larguísima cadena de tres mil millones de unidades.

Simplemente por azar, como son cuatro las bases participantes en la secuencia, la similitud entre dos genomas de longitudes análogas, de partida ya alcanzaría un 25% y ello no significaría, sin embargo, que entre los dos individuos considerados existiese un 25% de similitud. Otro ejemplo: entre humanos y el microscópico gusano Caenorhabditis elegans existe un 75% de homología de bases pero, ¿indica ello que somos un 75% de iguales?.

Veamos pues, la similitud secuencial de los genomas de chimpancés y humanos, pero también otros factores tanto o más importantes que nos ayuden a conocer su situación real de proximidad.

GENOMAS. Por simples consideraciones secuenciales la identidad del genoma humano y el del chimpancé alcanza la sorprendente cifra de un 98,8% de concordancia, lo que vendría a confirmar el reciente origen evolutivo común de ambas especies, tal como anticipaba Darwin en 1871. Ello representa, por el contrario, hasta un total de 35 millones de bases diferentes entre ambas especies, cuya inmensa mayor parte corresponde a material genético, ADN, no codificante, es decir, que no forma parte de los genes.

Sin embargo, sólo un 29% de las proteínas de chimpancés y humanos son codificadas por genes totalmente idénticos en ambas especies, aunque en la mayor parte del resto de proteínas las diferencias suelen ser mínimas. En chimpancés hay genes que no están presentes en los humanos, por ejemplo el de la caspasa-12 que protege contra la progresión del Alzheimer. Otros 50 genes humanos se pierden totalmente o parcialmente en el chimpancé, entre ellos, como ha demostrado el grupo de López-Otín, tres relacionados con procesos inflamatorios o cáncer.

Más importante, si se tuviesen en cuenta otros aspectos de la estructura genómica como son (véanse los respectivos recuadros) los fenómenos genéticos de inversión, duplicación y transposición, es decir, si se considerase el material genético en su conjunto y no solo la secuencia de bases, la similitud genómica se reduciría a un 26%, sin tener en cuenta aspectos como que el número de cromosomas humano es 46 (el mismo que el del muntjac, un pequeño ciervo chino que habita las montañas de Taiwan), mientras que los chimpancés poseen 48 cromosomas.

Globalmente, parece que algunos genes están evolucionando más rápidamente en humanos y chimpancés que en otros mamíferos. Están relacionados con la percepción de sonidos, transmisión de señales nerviosas, producción de esperma, etc. Asimismo, las diferencias evolutivas entre humanos y chimpancés están afectando más a los genes relacionados con los sistemas inmunológico y reproductor, pero sobre todo a los relacionados con el control de la expresión de otros genes (transcripción). Algunos cromosomas son más diferentes que otros, por ejemplo el cromosoma Y es el que presenta mayor diferencia entre el hombre y el chimpancé, mientras que el X es el que menos tiene.

En resumen, lo importante no es la secuencia en si, sino las peculiaridades de las estructuras genómicas y, como indicaba recientemente el genetista Mariano Levín: "el genoma humano parece haber evolucionado más activamente que el del chimpancé. Esto prepara el camino para estudiar la función de los diferentes genes ligados a enfermedades humanas, lo que podría redundar en comprender y acercar ideas para futuras terapias. También se abre un enorme camino para la comprensión del comportamiento, el lenguaje y el aprendizaje".