Epigenética: influimos en nuestros genes y los de los demás

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1. Prólogo

El doctor Gottfried Schatz, bioquímico y profesor emérito de la Universidad de Basilea, fue uno de los descubridores del genoma mitocondrial. En nuestra página web podemos leer un texto que escribió él también, cuyo título reza El sentido de la vida, ciencias naturales y fe religiosa. Al final de este artículo pueden encontrar información detallada acerca del trabajo de Gottfried Schatz y los premios que ha recibido por sus logros como científico.

El texto se publicó por primera vez en el diario suizo Beobachter (https://www.beobachter.ch), que nos concedió su autorización para publicar la entrevista en nuestra página web. Ernst Erb (en lo sucesivo EE) se ha encargado de plasmar el trabajo escrito por Gottfried Schatz y ha añadido los textos, recuadros y enlaces de este artículo. También ha añadido las imágenes que aparecen en él. El autor (en la fotografía) del texto principal es, como es natural, Gottfried Schatz.

2. La entrevista: Cada persona es responsable de sus propios genes

En el artículo a continuación, Gottfried Schatz hace hincapié en lo siguiente: Los mecanismos de la vida son más complejos de lo que habíamos imaginado. Esto requiere que todos tengamos un trato respetuoso con lo que nos rodea.

Thomas Buomberger para Beobachter:

Como científico, usted lleva toda su vida estudiando las ciencias de la vida. ¿Podría afirmar que sabe lo que es la vida?

Gottfried Schatz:

No del todo, ya que no es fácil definir la vida. La mejor definición de lo que es la vida en la tierra puede ser la siguiente: la vida es un sistema químico que se reproduce a sí mismo y que cada vez es más complejo debido a la variación genotípica y la selección natural.

A las biomoléculas también las llamamos sustancias naturales, que producen los organismos para llevar a cabo funciones biológicas. Véase también química orgágnica y química organometálica (vitamina B₁₂).

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¿Cuándo y cómo se originó la vida en la tierra?

Por el momento no podemos dar respuesta a esta pregunta y es posible que nunca podamos contestarla. Lo más probable es que la vida surgiese de forma espontánea a partir de materia inerte y en unas condiciones muy diferentes a las que tenemos hoy en día. En aquellas condiciones, la atmósfera de nuestro planeta todavía no contenía oxígeno, la temperatura de la corteza terrestre era muy elevada, sufría los impactos de meteoritos y estaba cubierta de multitud de volcanes activos.

Es probable que estas condiciones favoreciesen la transformación de las moléculas simples, como el agua y el dióxido de carbono, en moléculas más complejas (EE: complejos químicos, compuestos sándwich, química bioinorgánica, biología), que hoy en día consideramos "moléculas vitales". Entre ellas se encuentran los aminoácidos, que son la base fundamental de las proteínas o las grasas, como elementos principales de las membranas (EE: membranas plasmáticas, membranas biológicas, lípidos, bicapas lipídicas). Estas moléculas vitales complejas, que eran inertes, fueron estableciendo conexiones químicas cada vez más complejas hasta que una de ellas finalmente consiguió reproducirse y almacenar su composición y sus mecanismos en genes.

Una aparición de la vida tan espontánea a partir de materia inerte parece infinitamente improbable. Sin embargo, puesto que la naturaleza estuvo repitiendo este experimento durante cientos de millones de años una y otra vez, uno de ellos resultó tener éxito. Además, para encender la chispa de la vida solo bastó que uno de los ensayos tuviera éxito.

Si le interesa el tema sobre "El origen de la vida en la tierra", haga clic en el enlace "El sentido de la vida, ciencias naturales y fe religiosa", donde Gottfried Schatz desarrolla el tema con profundidad y emoción. 

También puede consultar los siguientes artículos de Wikipedia sobre: abiogénesis, el último antepasado común universal y la antigua y desfasada teoría de la generación espontánea.

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Cuando hablamos de seres vivos, pensamos en un orden jerárquico, donde las bacterias se encuentran en la base y el hombre en la cima, como "corona de la creación". Esta forma de pensar, ¿está justificada?

Sí, pero siempre que esta jerarquía no nos sirva de excusa para reivindicar superioridad o poder. Como biólogo molecular, para mí, un ser vivo será superior en la jerarquía de la vida cuanto más compleja sea su constitución. La complejidad es un parámetro que indica la cantidad de información que se necesita para describir un objeto. Desde el punto de vista químico, se necesita mucha menos información para describir de forma precisa a una bacteria, que a un delfín, a un elefante o a un ser humano.

El ser humano, que se encuentra en la cima de esta pirámide de complejidad, vive, sobre todo, gracias a otros seres vivos, que se encuentran "por debajo".

Estas se asientan, tras nuestro nacimiento, sobre la superficie de nuestro cuerpo, sobre todo en las paredes­ interiores de órganos como el estómago y los intestinos. Cada vez hay más indicios que confirman que estas bacterias son muy importantes para nuestro bienestar. Lo mismo ocurre con los virus, que habitan nuestro cuperpo sin hacer que enfermemos.

El ser humano es un ecosistema que sirve de hogar a decenas de miles de organismos diferentes, que no podría sobrevivir sin otros seres vivos, como por ejemplo, las plantas. Algunos biólogos consideran, incluso, que la vida en nuestra tierra es un único organismo, ya que todas las partes están interrelacionadas funcionalmente, incluso aunque estas no estén conectadas físicamente unas con otras.

Declaración del National Institutes of Health, NIH, EE. UU.: "Los mecanismos epigenéticos se ven afectados por diversos factores y procesos, entre los que se encuentra el desarrollo en el útero y durante la infancia, los productos químicos ambientales, los medicamentos y productos farmacéuticos, la edad y la alimentación".

En el artículo original se mencionan más de 10 billones (10¹³) de células humanas. Yo conozco 10¹⁴, es decir, 100 billones. Solicité a Gottfried Schatz que me aclarase este punto. Recibí una respuesta el día siguiente:'La cantidad de células de nuestro cuerpo puede variar entre 10¹³ y 10¹⁴ porque refleja estimaciones con un margen de error de cinco. Esto permite a cada uno redondear hacia arriba o hacia abajo. Sin embargo, usted tiene razón: la mayoría de las fuentes suelen mencionar el número más alto. Todas se basan en una sola estimación, aunque tal vez sería mejor considerar que hay 10¹⁴ células en nuestro organismo, 10¹³ células en nuestro cerebro y que el recuento de bacterias en nuestro cuerpo se encuentra entre 10¹⁵ y dos veces 10¹⁵".

¿Existió una fase evolutiva en la que el hombre se convirtió en humano?

Depende de lo que entendamos por "hombre". Durante nuestro proceso evolutivo, que duró varios millones de años, nuestros ancestros más cercanos a los simios se fueron transformado de forma paulatina hasta convertirse finalmente en nuestra especie actual, Homo sapiens. Nuestro proceso evolutivo se separó del de los chimpancés hace entre siete y ocho millones de años, aunque no sabemos todavía con exactitud quién fue nuestro antepasado común.

Durante la evolución humana (EE: véase también proceso de hominización o antropogénesis) creció el cerebro, mejoramos la técnica de la elaboración de utensilios de piedra, aprendimos a controlar el fuego, y el desarrollo del lenguaje nos condujo a establecer estructuras sociales complejas. Muchos biólogos consideran que la forma humana primitiva, que utilizó por primera vez las herramientas y el fuego hace unos 2,5 millones de años, fue el primer representante del género Homo.

Un equipo de paleontólogos descubrió en Birmania que los ancestros de todos los simios y de todos los humanos llegaron a África desde Asia. El hallazgo fósil Afrasia djijidae, un primate desconocido hasta el momento, vivió hace unos 37 millones de años.

¿Qué es lo que distingue al hombre moderno del primitivo?

El hombre moderno Homo sapiens, que apareció por primera vez hace unos 200 000 años en África, tenía el cerebro tres veces más grande que su antepasado más antiguo. Gracias a una inteligencia superior y a una modificación de la anatomía de su faringe, pudo desarrollar el lenguaje, algo que no solo le facilitó la tarea de cazar en grupo, sino que también le permitió transmitir conocimientos de padres a hijos. Es probable que este aumento en su inteligencia se viese impulsado por la aparición de nuevos genes que propiciaron la formación y reticulación de las neuronas en el cerebro.

¿Aparecieron de forma casual estas mutaciones genéticas?

Sí. Es probable que les confiriese una ventaja selectiva, ya que en aquella época los cambios climáticos en África eran devastadores. El calor y los períodos de sequía obligaron a los hombres a utilizar toda su capacidad intelectual para sobrevivir. Los desastres naturales también impulsaron con fuerza el desarrollo del hombre.

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¿De forma positiva?

No solo de forma positiva. Hace 10'000 o 20'000 años una catástrofe brutal redujo la población de nuestra especie fuera de África a 1'200 individuos. Se desconoce el tipo de desastre que sucedió, sin embargo, podemos afirmar con seguridad que todos los no africanos son descendientes de ese puñado de supervivientes. Esto explica por qué, sorprendentemente, el material genético (genoma) de los europeos, chinos y coreanos es tan similar. Por supuesto, esta catástrofe habría podido suponer el fin de nuestra especie.

El 98 % de los genes humanos son idénticos a los de los grandes simios. ¿Deberíamos considerar a estos animales como parientes cercanos?

Sin duda alguna. Incluso antes de que se descifrase el material genético de los seres humanos y los animales, los biólogos ya estaban seguros de que nuestros parientes más cercanos —sobre todo los chimpancés, los gorilas o los orangutanes— tenían habilidades emocionales e intelectuales mucho más próximas a las nuestras de lo que imaginábamos. Por este motivo, hoy en día está prohibido —con muy pocas excepciones justificadas— utilizar a los grandes simios en experimentos científicos. Los reconocemos como parientes cercanos, a quienes hay que darles el trato digno que se merecen.

El género de los chimpancés comprende dos especies hermanas: el chimpancé común y el más pacífico y delicado bonobo. De todo el reino animal, los bonobos son nuestros parientes más cercanos. Wikipedia (versión alemán): "La Oficina Europea de Patentes concedió en 2012 la patente EP1456346 y EP1572862 a la empresa Intrexon, así como la patente EP1409646 a la empresa Altor BioScience para la manipulación del material genético de los chimpancés".

La revista Spiegel-Online también trata el tema en su artículo: "Affen-Patent: Tierschützer legen Einspruch ein". [Patente para la manipulación de simios: los defensores de los animales organizan protestas. El artículo de Wikipedia sobre este tema ya no existe. (3.3.16).

¿Existe una diferencia genética entre los humanos y los animales que hace que nos justifiquemos desde la ética para matar a los animales y utilizarlos como alimento?

Esta pregunta no tiene una respuesta definitiva, ya que cada generación debe tomar la misma decisión por sí misma. Personalmente creo que la producción en cadena de aves de corral, cerdos y vacas es muy irresponsable desde el punto de vista ético, además de increíblemente cruel y obsceno. Esto también es aplicable, en especial, a la caza de ballenas.

Por supuesto, esta afirmación no afecta a aquellos seres vivos que no sienten dolor ni tienen conciencia, como las bacterias, las algas y los insectos. Una visión realista del futuro sería producir "carne" a partir de algas u otros microorganismos, que tengan un gusto más sabroso incluso que una chuleta y además sean más sanos y se puedan producir en cantidades casi ilimitadas.

¿Los seres humanos somos criaturas controladas por nuestra genética o también tenemos libertad para elegir?

Sabemos que nuestros genes no son leyes inalterables, sino que podemos modificarlos en parte con nuestro comportamiento. Algunos de estos cambios pueden incluso llegar a heredarse. Estos cambios en nuestros genes es lo que llamamos "eipigenética". Reconocer esta afirmación significa que cada uno de nosotros es responsable de sus propios genes.

¿Eso implica que podemos modificar de forma positiva los genes de nuestros congéneres si les tratamos con amabilidad y respeto?

Sí. Algo así habría parecido imposible hace 20 años. Pero en última instsancia, nosotros también somos responsables de los genes de las personas que dependen de nosotros. Si tratamos mal a nuestros subordinados o les sometemos a un estrés continuo, no solo podemos perjudicar a su información genética, sino también dañar la de sus hijos.

Hace tiempo que sabemos que los períodos de hambruna o de otras experiencias estresantes de los progenitores dejan rastros en el comportamiento físico y psicológico de sus hijos, aunque estos hayan sido concebido después de los períodos de estrés y nunca lo hayan sufrido en su propia piel.

3. Redacción

La siguiente entrevista que realizó Thomas Buomberger para la revista Beobachter también nos la proporcionó Gottfried Schatz. El director de la revista Beobachter, Andres Büchi, nos ha concedido un permiso excepcional para publicar el artículo en nuestra página. El artículo se publicó el 30 de abril de 2015 en la revista Beobachter 9/2015.