La medicina genética

Todos somos iguales. No, perdone, todos somos absolutamente distintos. Estos ideales propios de partidarios de la igualdad no se dan cuenta de que somos diferentes, morfológica y genéticamente. Pues esta distinción tan notable es promotora de una de las más importantes áreas de medicina que está por llegar. La medicina genética.

Ya he dicho que todos y cada uno de los seres que habitan el planeta Tierra posee una diferenciación genética, por muy mínima que sea, con respecto al resto. Esto quiere decir que tú tienes expresiones fenotípicas, reflejos del genoma, distintas a las que tengo yo. Bien, esto que parece tan simple es la base de la medicina genética.

Que cada vez seamos más complejos en todos los sentidos es un problema, me explico, conseguir una mayor complejidad puede ser eficiente en términos cognitivos y esta capacidad mental amplíe el resto de ramas hoy productivas en el ser humano. Pero la dificultad a nivel genético, fisiológico y relación química entre elementos constitutivos biológicos aumenta y con ellos, la particularidad de cada ser. Al fin y al cabo, es el objetivo de la selección natural evolutiva.

Es esta complejidad individual la que hace exclusivos los términos genéticos. La medicina afecta a nivel general pero a muchas entidades no interviene de igual manera que al resto. Esto implica una meta para la medicina, poder llegar a curar en función a la persona. Ahí es donde entra esta modalidad. La secuencia genética o genoma hoy en día está al alcance de cualquiera, a efectos de gastos grandes (como todo en esta vida). Esta secuencia es el trampolín para generar un medicamento específico para cada individuo. Una vez secuenciado el genoma es trabajo del médico (biólogo) elaborar curas que sean afines a los genes del paciente. Es decir, la cura mundial depende, otra vez, de mis amigos los genes.

No obstante, a pesar de crear ramas muy eficientes para la medicina, son reflejo de un aumento en enfermedades en base a la contaminación. En mi ignorante opinión, la contaminación, no solo atmosférica, en todos sus sentidos, es el principal consiguiente de la producción de enfermedades. Pero es algo que no tiene marcha atrás, la complejidad evolutiva nos afecta a todos. No solo el ser humano cambia.

Los autorreplicadores

La evolución es una teoría.Y digo teoría en términos científicos. Cada organismo que existe hoy en la Tierra ha sufrido cambios tanto morfológicos como grados de diferenciación génica con su antepasado común. Esta entrada la pienso dedicar a ciertas preguntas que me acechan noche y día al integrarme y leer más acerca del gran misterio de la vida. Y es que hoy día todos, incluso los que apenas conocen la teoría evolucionista, te contestan de manera superior e incluso despectiva cuando les preguntas acerca del desarrollo. Yo, por ejemplo, me intereso en saber y preguntar a gente sobre su ideal de evolución. Ellos contestan, ya os digo, con aires de sabiduría que la evolución se produjo por la existencia de agua y otras moléculas esenciales. Y entonces claro, a partir de esto se originó una minúscula forma de vida que se fue multiplicando y bla bla bla. Este pobre iluso piensa que fue así y te lo argumenta de manera teolológica, es decir, que ocurrió así porque si. Pero me gustaría hacerle una pregunta y que con sus aires me pudiese responder de forma argumentativa. Estamos de acuerdo en que por ciertas condiciones ambientales se originaron moléculas orgánicas simples y necesarias. De estas moléculas solo una fue la más capaz (ya existía la selección natural en el momento cero) y se pudo autorreplicar. Esto fue así, las actuales moléculas replicadoras por excelencia son el ADN que, con aún muchos desperfectos, su antepasado común evolucionó hasta hoy. Pero, ¿cómo esta molécula tan sencilla solo capaz de producir otras iguales a ella da origen a una bacteria? Me explico. Al formarse esta molécula azarosa, el siguiente paso es el de unión de otras moléculas hasta la formación de un algo, ese algo es una célula. Pues, en la actualidad se está seguro de que fue así. Y estas moléculas eran inteligentes porque el ADN como ya sabemos es un conglomerado de genes, cada uno especializado en una expresión fenotípica. Y entonces, si miramos un poco adelante en la evolución la denominada célula eucariota animal posee un orgánulo capaz de producir energía y oxígeno necesario (hoy) para su supervivencia que fue aportado por una bacteria, la cual fue ingerida fagocíticamente, por ejemplo, por una célula corriente. ¿Que quiero decir con esto?, que en los primeros ápices de evolución ya se especializaban genes para una supervivencia de la especie celular. Ya existía egoísmo genético.

Es algo complejo y es mejor dejarlo aparcado en las telarañas de mis neuronas. Sacando en claro entonces, como dijo el iluso, todos los organismos provienen de un único ancestro común y este se ha ido diversificando hasta dar por un lado a un virus y por otro a una ballena azul. ¿Es esto coherente? NO!! Yo no estaba allí cuando ocurrió pero algo debió pasar en el material genético del ancestro que lo desvarió todo. Ya hace unos siglos atrás se defendía la postura del mutacionismo. Hipótesis (dado que no existían los medios para corroborar) sobre la evolución basada en mutaciones ¿Qué tiene esto de incorrecto? Erraban en estar opuestos a la selección natural. ¿Entonces la ballena azul ha llegado a ser lo que es desde una célula microscópica por mutaciones y selección natural? No lo sé.

Se conocen muchas cosas sobre evolución pero muchas otras solo se especulan y seguramente de forma anómala. Un proceso brutalmente complejo, maravilloso y lento que ha dado origen a la biodiversidad. Una amplia gama de especies coexisten de forma equilibrada. Un proceso que creó (obviamente por mutaciones) al ser humano, una especie más que no quiere encontrarse en paz con el resto de especies. He aquí  una explosión de preguntas:

¿Os imagináis a un topo hablando con otro? ¿Por qué el gen del habla solo se ha desarrollado en humanos si en los orígenes eran una especie animal más? ¿Un simple cambio en un nucleótido genera cambios tan evidentes en la morfología? ¿Por qué las bacterias permanecen como hace millones de años y no evolucionan hasta el rango de, por ejemplo, aumento de tamaño? ¿Las especies se ajustan al medio y van moldeando su genética hasta estar en ambientes hipersalinos como en casa? ¿Por qué una única especie (humano) ha incrementado de manera exponencial su potencial cognitivo más que el resto de especies?

El gran misterio evolutivo

Muchas especulaciones hemos oído acerca de los factores que acompañan al desarrollo evolutivo. Y, seguramente, muchos ciertos. Pero los que fuertemente se encuentran aferrados al carácter de mantenimiento en grupos y especies son el ambiente que les rodea y, de nuevo, la genética. Está bien y es fácil entender como, por ejemplo, un oso pardo sirio no podrá sobrevivir en ambientes congelados en los que habita el oso polar. Hasta aquí el factor que está influyendo es el clima, el ambiente. No obstante, estoy completamente seguro de que surgió antes el oso pardo que el oso polar. Estos osos pardos de los que hablamos, por las razones que fuesen, marcharon hacia tierras congeladas, con ambientes totalmente cambiantes del que venían. Muchos de ellos murieron por el principio de selección natural que vengo diciendo, pero algunos sobreviven porque son, de manera energética y, seguramente, anímica más fuertes que los que derrocaron. Son estos los que, iniciadores de una nueva especie, irán cambiando morfo-fisiológicamente hasta alcanzar un equilibrio estable en el ambiente que les rodea. Pero lo que realmente me fascina es ¿que está ocurriendo en los genes en el tránsito de cambio?, es decir, del paso de oso pardo a polar ¿cómo un “simple” trozo de cromosoma es capaz de ir adquiriendo cambios químicos para producir, por ejemplo, una capa gruesa de grasa?

Con este ejemplo queda claro que en los factores evolutivos, la genética está estrechamente relacionada con el medio ambiente. Pero, ahora miro por mi ventana y veo un campo en el que, aparentemente, el clima es constante. Y la lógica me lleva a predecir que el número de especies es “infinita” y no poseen todas los mismos cambios. Es decir, que existe otro factor que influye una vez el clima está y es insistente. Este factor tiene que ser la vegetación, todos sabemos que en ambientes dónde la vegetación es abundante, el número de especies animales lo es también (en algunos casos puede que no lo sea, la biología es la ciencia de la excepción). Y vuelvo a tropezar en la misma piedra, ¿por qué existe una gran amplia gama de especies vegetales, seres “indefensos” y estáticos? No, lo digo enserio, me he centrado tanto y, culpa también del sistema educativo, en la genética animal que conozco poco o nada como se realiza la diversificación en plantas.

Por último decir que ayer leí un artículo que trataba sobre aspectos evolutivos pero muy centrados en la ecología, ciencia que estudia los ecosistemas. El autor intuía un final evolutivo para el hombre dudoso. En lo que a mi respecta (y siempre desde la ignorancia) el futuro del hombre será como el culmen, el vértice más alto de la pirámide evolutiva, solo capaz de alcanzar aquellos individuos que se encuentren en armonía con el medio ambiente que les rodea y que su desarrollo intelectual le permita practicar labores intrínsecas de este para su evolución (una labor no como la realizada por los virus).

El límite de la vida

Existen microorganismos que, aparte de ser imperceptibles a la vista del ser humano, son tan diminutos que necesitan de tecnologías de visualización a grandes escalas. Estos son por la sociedad biológica muy atractivos y estudiados, son los denominados virus.

Virus procede etimológicamente del latín veneno, luego ya podemos imaginar la principal acción y objetivo vital de estos microbios. Esta idea de objetivo vital es importante. No considerados especies vivas hasta su adherencia a otra célula  para poder reproducirse e inyectar su ADN o ARN es una afirmación errónea pero comúnmente usada en niveles de enseñanza educativa. No obstante, cualquier organismo que sufre una evolución en términos darwinianos de selección natural debe ser considerado ser vivo.

Hace poco me comentaron que un gran porcentaje del ADN humano está aportado por genes de virus o retrovirus. Luego también poseen un papel destacado en la evolución basada en genética. Sin embargo mi concepto de reproducción retroviral es totalmente contradictoria (y equívoca pues) dado que el retrovirus inyecta su ácido nucleico en la célula hospedadora y la plaga de partículas víricas hasta su posterior destrucción.

Hablaba antes de selección natural. Los virus son microorganismos relativamente simples compuestos por el ácido nucleico, una cubierta proteica y, en su mayoría, receptores que se acoplaran a la membrana o pared de otras células. Pero, su sencillez no ha sido eliminada por la naturaleza y de hecho son los principales agentes patógenos hoy día. ¿Por qué?

Seguramente porque sean sabios, eruditos de la depredación. Están ahí, dónde tú nunca podrás imaginar, como el cocodrilo en la charca cauteloso a la espera de una presa, y esa presa, que es, por ejemplo, una bacteria, será “atrapada” por este microorganismo y su fin rozará la veracidad. Este es uno de los puntos del por qué su constancia en la evolución pero hay más, son muchas las especies existentes en virus y por tanto la diversidad génica es variada entre estos. Existen genes entonces que se transmitirán como dije antes a otras especies y, si por efectos mutagénicos, estos genes se acoplan al genoma de la especie podrán expresar efectos resistentes en estos.

Ya decíamos que el principal objetivo es el de perpetuar la especie y estos individuos lo hacen a su manera. Un procedimiento malicioso y egoísta planteado de manera quisquillosa, la destrucción de otras vidas para el desarrollo de la suya. Al fin y al cabo ese egoísmo viene dado en la genética y todos y cada uno de nosotros, los humanos, la poseemos de manera indirecta. Los sentimientos, pues, se deben apartar para la prolongación de grupos.

La Resistencia

Cuando un atleta compite con el fin de ganar la final de una maratón, el elemento que le exige seguir unos minutos más para apoderarse de la caminata es la resistencia. O cuando una persona tiene en mente un objetivo y otras intentan derrumbarlo, su pensamiento es el de resistir para llegar a su fin académico-cultural, proyectos de futuro o el que vosotros queráis. En términos generales, hablamos de resistencia como un extra, un aporte anímico, beneficioso y exclusivo de las personas para obtener una meta personal.

 Pero vayamos otra vez a aquellos seres vivientes que son imperceptibles a la vista del destructor (cuando diga destructor me referiré a, sin duda, el hombre), las bacterias. ¿Es el fenómeno de resistencia equitativo al del ser humano? y, si la resistencia la consideramos sobresaliente para la especie ¿tendrá aportes negativos para la especie “más inteligente”?

Pues no, el fenómeno de resistencia bacteriana no tiene nada que ver con el del atleta. Lo explico. El atleta resiste para llegar a su fin, luego usa parte de razonamiento cognitivo. ‘ Si resisto unos minutos más, gano la carrera’ Pero, ¿cuál es la carrera (la meta) de la bacteria?

El objetivo primordial por excelencia de toda forma de vida es la de perpetuar su especie. Las bacterias no iban a ser menos, ya que la evolución no las dotó de garras, picos o zarpas, su método de perdurar en la escala evolutiva es el de resistir genéticamente a posibles    efectos que son perniciosos para ellas.

La mayoría de personas conocen que las bacterias, en casi su totalidad, son agentes patógenos. Uno de los primeros en darse cuenta y elaborar un antibiótico específico para una infección (sífilis) fue el bacteriólogo Paul Ehrlich. Luego sacamos en claro que existen curas, llamadas antibióticos, que son capaces de combatir al patógeno y eliminarlo.

No obstante, el uso inapropiado de antibióticos está haciendo a las bacterias más RESISTENTES. Esto y la transferencia horizontal genética entre bacterias descendientes causa, a la larga, una mejor adaptación y mejora de las cualidades fisiológicas y químicas de las bacterias, es decir, si una bacteria es capaz de ofrecer una RESISTENCIA a algún antibiótico, esta cualidad se irá pasando de generación en generación hasta que la bacteria X de esta familia sea totalmente resistente al antibiótico.

No sé si sois conscientes de lo que esto implica pero las bacterias son cada día que pasa más resistentes a las curas y el futuro para estos microbios pinta de color.

Ecología química de los microbios

Las bacterias son microorganismos que existen desde los inicios de vida, e incluso me atrevo a decir que fueron las primeras formas de vida. Pero ¿qué hace que estas no desaparezcan?, ¿por qué con, aparentemente, una fisiología sencilla poseen altos niveles de adaptación a medios extremos? Estas y otras preguntas más se aclararon tras la conferencia Chemical Ecology of Microbes por el profesor de la Universidad de Harvard, Roberto Kolter.

La idea que más me ha fascinado ha sido la de la interacción que coexiste entre colonias distintas de bacterias que pueden causar inhibición o estimular el desarrollo de estas. Es decir, el científico coloca en una misma placa una colonia A con otra colonia B de bacterias. Cuando van pasando los días las bacterias se extienden hasta contactar una colonia con la otra. Es este contacto el que produce en la bacteria control (por ejemplo B) que queremos estudiar si esta no desarrolló hifas aéreas o metabolitos secundarios(color) la producción de estos. Y va más allá, cada especie bacteriana provoca un resultado específico dependiendo de la interacción con una u otra especie bacteriana.

Una de las preguntas que han realizado en la conferencia ha sido si este proceso de unión beneficiosa entre especies (de ahí el término ecología) es si el experimento ha sido probado con células animales y la respuesta por parte del catedrático ha sido negativa. Pero, imaginaos por un momento que se hiciese con células eucariotas animales y produjese un beneficio para, por ejemplo, la cura de alguna infección a nivel celular o la regeneración de estructuras. Sería un descubrimiento apoteósico y, sin duda, merecedor de Premio Nobel.

El profesor Roberto Kolter acaba de abrir un nuevo campo de investigación que quién sabe hasta donde puede llegar. No obstante es un tema bastante complejo y que requiere de una formación previa en microbiología y bioquímica.