Las científicas Cynthia Pérez Estrada y Marcela Sandoval-Velasco colaboran en el estudio de un pedazo de oreja de un mamut lanudo muerto hace 52 mil años que permitió el histórico logro
Ciudad de México, 23 de julio de 2024. Por primera vez la ciencia ha obtenido la secuencia completa y la disposición tridimensional del ADN de un animal extinto, y no ha sido a través de un mosquito preservado en ámbar, como imaginaba la ciencia ficción.
Lo consiguieron gracias a un pedazo de piel de la oreja de un mamut lanudo muerto hace 52 mil años, que el permafrost siberiano mantuvo en un estado similar al de la cecina o las lonchas de jamón serrano. Un espécimen extraordinariamente bien conservado al que han apodado Chris Waddle, por el futbolista inglés con corte estilo mullet.
“Tenía unos bucles muy bonitos (el mamut)”, dice en entrevista remota, entre risas, la bióloga molecular especializada en genómica Cynthia Pérez Estrada, coautora principal de un artículo publicado hace unos días en la revista científica Cell donde se detalla esta importante investigación internacional.
“Logramos hacer algo que nunca pensamos que iba a ser posible”, destaca, por su parte, Marcela Sandoval-Velasco, bióloga molecular y evolutiva especializada en paleogenómica –recuperación y análisis de material genético del pasado–, también coautora de la publicación firmada por 56 investigadores de diferentes partes del mundo.
Pérez Estrada (Guanajuato, 1977) y Sandoval-Velasco (Morelia, 1988) son las únicas mexicanas participantes en este proyecto que comenzó en 2015. Sin conocerse, y cada una desde su respectivo centro de investigación en países diferentes, ambas buscaban la forma de rescatar la información genética en muestras de baja calidad o en mal estado debido a su antigüedad.
Las expertas comparan esta labor con la reconstrucción de un libro del cual apenas se tienen algunas páginas sueltas o con el texto borrado, pues el ADN, al ser una molécula orgánica, se va degradando. De ahí que los fragmentos típicos de ADN antiguo rara vez superen la extensión de 100 pares de bases, o 100 letras de código genético, cuando la secuencia completa de un organismo a menudo es de miles de millones de letras.
“(Nosotros) encontramos absolutamente todo el libro, cada página en su lugar, perfectamente conservado”, subraya Pérez Estrada, también doctora en neurociencias e investigadora invitada del Baylor College of Medicine, en Houston, precisando además que no se trata de un “tomo” lineal, sino con una estructura en tres dimensiones.
“El genoma mide 2 metros; todas estas letritas que tenemos en nuestros núcleos celulares, si las extiendes de un lado a otro, miden 2 metros. Pero tiene que doblarse muy compactamente, y en unos dobleces muy finitos, para poder caber en ese núcleo celular que mide 10 micrómetros nada más, que es más chiquito que la punta de un cabello (…) El genoma no es lineal, sino que tiene una estructura tridimensional”.
Así, el gran hallazgo que el grupo internacional finalmente dio a conocer estriba en que en esa muestra tomada de la oreja de Chris Waddle –que en realidad era hembra– la disposición tridimensional de los fragmentos de ADN permaneció intacta durante decenas de milenios, lo que preservó la estructura del “cromosoma fósil” completo.
“Pudimos recuperar ya no sólo la secuencia, sino la estructura tridimensional”, refrenda Sandoval-Velasco, hace poco incorporada como investigadora titular del Centro de Ciencias Genómicas de la UNAM, pero que realizaba una estancia postdoctoral en la Universidad de Copenhague, en Dinamarca, cuando participó en esta larga investigación.
“Este hallazgo revoluciona muchísimo este campo de la paleogenómica ya que nunca se había logrado recuperar ese tipo de información tridimensional de organismos o de muestras antiguas, y hacer las inferencias que logramos hacer”, agrega. “Esa estructura tridimensional también confiere características al mismo genoma y, sobre todo, tiene mucha importancia y mucho que ver con la regulación de los mismos genes”.
Por ejemplo, entre lo que los expertos lograron identificar a partir de dicho descubrimiento está que la titánica especie a la que perteneció Chris Waddle poseía una estructura con 28 pares de cromosomas, tal como sus parientes vivos más cercanos, los elefantes modernos. “Pudimos identificar algunos genes que, específicamente, tienen que ver con la regulación del crecimiento folicular”, explica Sandoval-Velasco. “También encontramos algunos genes relacionados con inmunidad, lo cual nos permite empezar a entender procesos de adaptación al ambiente”.
En Houston, Pérez Estrada estuvo en el equipo de Erez Lieberman Aiden, coinventor de la tecnología Hi-C, método para estudiar la arquitectura tridimensional de los genomas pero que sólo se había implementado en tejido perfectamente preservado.
En su intento por recuperar la información genética de las muestras degradadas, la científica emprendió atrevidos experimentos, como ella misma lo relata, divertida; “lo que esto me enseñó es que de verdad había información del genoma en tres dimensiones en estas muestras tan degradadas”.
Y cuando conoció a Sandoval-Velasco, parte del grupo de Thomas Gilbert en Copenhague, donde también trabajaban con la metodología Hi-C, ambas hicieron pruebas con fragmentos de varios especímenes preservados de distintas maneras en el Museo de Historia Natural de Dinamarca; “y todo, de verdad que casi todo, fracasaba”, rememora.
“Pero con todos estos fracasos nos dimos cuenta de que había una probabilidad de que (nuestro planteamiento) pudiese funcionar si encontrábamos el material adecuado, si la muestra hubiera estado preservada”, precisa Pérez Estrada.
“Entonces”, remarca Sandoval-Velasco, “fue la combinación del desarrollo de una nueva metodología experimental aplicada para este tipo de muestras antiguas, con también haber encontrado una muestra óptima, lo que nos permitió recuperar esta estructura tridimensional y los cromosomas del mamut”.
Tres instituciones lideraron este hito científico: El Centro Nacional de Análisis Genómico y el Centro de Regulación Genómica, ambos en Barcelona; el Baylor College of Medicine, en Houston, y la Universidad de Copenhague de Dinamarca.
Texto y foto: Agencia Reforma
