Hallan intactos los cromosomas de un mamut, un paso más para su 'resurrección'

«Ni siquiera nosotros mismos podíamos creerlo», reconoce a este periódico Cynthia Pérez Estrada, coautora del estudio en la Universidad de Rice y la Escuela de Medicina de Baylor (Houston, EE.UU.). Desde 2015, la investigadora ha buscado cromosomas en muestras antiguas y de poca calidad. «Llegué a guardar en el balcón los huesos de mi cena de Acción de Gracias y recogía ratoncillos atropellados y otros animales muertos que encontraba en la calle. Parecían unos experimentos muy locos», recuerda. Mientras, Marcela Sandoval-Velasco, del Centro de Hologenómica Evolutiva de la Universidad de Copenhague y también coautora del estudio, realizaba ensayos parecidos en muestras de museo. «Probamos con todo: semillas, insectos, aves, reptiles... un montón de cosas conservadas en formaldehído, alcohol, disecadas... para ver si la técnica funcionaba», dice. Nada parecía dar resultado. «Íbamos de fracaso en fracaso», reconocen ambas.

Su suerte cambió cuando uno de los colaboradores del equipo, Love Dalén, apasionado de las expediciones en el Ártico, les entregó un pequeño trozo de piel, apenas un centímetro cúbico, de la oreja de 'Chris Waddle', una mamut muerta hace 52.000 años en Siberia, desenterrada en 2018 y bautizada así porque su pelo se parece al del exfutbolista inglés. Fue un 'eureka' total. Contra todo pronóstico la estructura del cromosoma completo estaba preservada. «Nos emocionamos muchísimo», admite Pérez Estrada. «El genoma se representa tradicionalmente como una cuerda, pero en realidad está doblado miles y miles veces, de forma que los dos metros de genoma que tenemos en las células humanas, por ejemplo, caben en diez micrómetros, que es el tamaño del núcleo celular. Esa estructura tridimensional es lo que estábamos viendo en el mamut», explica.

Esos datos fueron analizados en Barcelona. «Ya se había obtenido ADN de mamut en el pasado, pero eran fragmentos muy pequeños que no sabíamos ensamblar. Ahora, ha sido como hacer un puzle teniendo la imagen de la tapa. Somos capaces de poner todas las piezas una detrás de otra, sabemos dónde van. Esto abre una ventana de oportunidades enorme en el campo de la paleogenómica», aclara Marc Martí-Renom, investigador ICREA en el CNAG y el CRG. Juan Antonio Rodríguez, de la Universidad de Copenhague y coautor del estudio, lo compara con tener ordenadas las páginas de un libro: «Hasta ahora solo podíamos leer pequeños fragmentos de ADN antiguo, de unas 100 letras de ADN, pero no sabíamos qué orden tenían en el genoma del mamut. Es como si tuviéramos las páginas de un libro por separado, pero sin el número de página. Ahora, con la estructura 3D podemos poner un orden a esas páginas y generar un genoma completo para especies extintas».

El equipo determinó que el mamut lanudo tiene 28 pares de cromosomas, al igual que los elefantes modernos, sus parientes vivos más cercanos. Era la primera vez que se contaban los cromosomas de una criatura extinta. Además, su examen permitió observar qué genes estaban activos cuando el mamut murió. Y aunque la mayoría coincidía con los de la piel de los elefantes modernos, se distinguió un patrón de actividad distinto en los genes que regulan el desarrollo del folículo piloso. Es decir, los que hacen que el mamut sea peludo. También hallaron genes con distinta expresión relacionados con la inmunidad, lo que arroja luz sobre cómo el mamut estaba adaptado a su ambiente, muy diferente del de los elefantes actuales. En un futuro, esto podría ayudar a entender por qué la especie desapareció.

Pero, ¿cómo pudieron esos cromosomas haber sobrevivido tanto tiempo? En 1905, Albert Einstein publicó un artículo en el que calculaba la velocidad a la que tienden a moverse las pequeñas partículas, como podrían ser los fragmentos de ADN, a través de una sustancia. Según este trabajo, los fósiles de cromosomas antiguos no deberían existir. Para explicar esta aparente contradicción, el equipo se dio cuenta de que los cromosomas fósiles estaban en un estado muy especial que se asemeja al de las moléculas en el vidrio. «Creemos que el mamut murió en medio del invierno, en un ambiente muy seco y muy frio. El agua salió del cuerpo del animal relativamente rápido. Al secarse, los cromosomas vitrificados forman una especie de atasco, como miles de coches puestos de cualquier manera en un colapso de autopista monumental», dice Martí-Renom. Esencialmente, estaban atrapados en un trozo de carne seca de mamut. Bajo el permafrost, a temperatura constante, perduraron inalterados, con su estructura tal como y como era cuando el animal estaba vivo.

Así sobrevivieron

los cromosomas del mamut

Muerte de la mamut

‘Chris Waddle’ en Siberia

(hace 52.000 años)

Cromatina

Los tejidos

se secan y

se congelan

Mayor deshidratación

En 2018

desentierran los restos

del permafrost

Cromovidrio

(la cromatina

se ha vitrificado)

Extraen una muestra

de piel de la oreja de la mamut

1 cm³ de

muestra

La estructura del cromosoma

completo estaba preservada

Fuente: Cell / ABC / J.Torres

Así sobrevivieron los cromosomas del mamut

En 2018

desentierran los restos

del permafrost

Muerte de la mamut

‘Chris Waddle’ en Siberia

(hace 52.000 años)

Los tejidos

se secan y

se congelan

Mayor deshidratación

Cromatina

Cromovidrio (la cromatina se ha vitrificado)

1 cm³

de muestra

La estructura del cromosoma

completo estaba preservada

Extraen una muestra

de piel de la oreja de la mamut

Fuente: Cell / ABC / J.Torres

 

En realidad, la vitrificación ha sido utilizada desde hace milenios por distintas culturas humanas para conservar los alimentos, como los totopos (tortillas) mexicanos, el 'beef jerky' americano o, sin ir más lejos, nuestro jamón serrano, cecina o bacalao seco.

Los investigadores llevaron a cabo unos llamativos experimentos en Houston con carne de buey para confirmar su teoría. La carne se secó y se congeló durante un año. Después, fue tiroteada con una escopeta, pasaron sobre ella con un coche e incluso hicieron que un exlanzador de los Houston Astros le lanzara una bola rápida. En cada ocasión, la carne seca se rompía en pequeños fragmentos, haciéndose añicos como el cristal. Pero a nanoescala, los cromosomas estaban intactos, sin cambios.

Para comprobar que la herramienta realmente funcionaba, los autores la aplicaron a otro mamut no tan bien conservado, 'Yuka', una joven hembra desenterrada en 2010 que hace 39.000 años fue atacada por un tigre dientes de sable. Un grupo de humanos expulsó al depredador y enterró su cadáver para su posterior consumo. Igualmente, se detectaron cromosomas fosilizados.

Los científicos creen que estos experimentos pueden llevarse a cabo con éxito en otros tipos de muestras, no solo animales o plantas conservados en el permafrost, sino también ejemplares de museos de historia natural. Por ejemplo, el cachorro de cánido de 14.000 años hallado en Rusia e incluso Ötzi, la momia del 'hombre de hielo' del Tirol de 5.000 años de antigüedad. ¿Y muestras más antiguas que el mamut? «Los físicos que han participado en los estudios creen que podríamos ir millones de años atrás, pero esto es totalmente hipotético», apunta Martí-Renom. Un buen candidato podría ser el ecosistema de 2 millones de años de Groenlandia descubierto por el ADN ambiental.

«Conocer la secuencia de especies extintas nos mostrará cuáles eran sus particularidades genéticas, lo que nos ayudará a entender por qué desaparecieron y a aplicarlo para evitar el final de otras en el futuro», comenta Rodríguez. Puestos a soñar, quién sabe lo que podría revelar un neandertal si alguna vez se recupera uno bajo el hielo.

Aquí, la imaginación se dispara. El descubrimiento acerca el sueño de 'resucitar' a una criatura del pasado, aunque ese nunca fue el objetivo del equipo. «Es un paso más, pero todavía estamos demasiado lejos. Hay muchas implicaciones técnicas, metodológicas y éticas a considerarse», señala Pérez Estrada. «¿Deberíamos hacerlo? -se pregunta- Hay varias teorías a favor. Si llevamos muchos mamuts al Ártico, podrían compactar el hielo y evitar que se derrita tan rápido por el calentamiento global. Siempre se pueden encontrar aplicaciones a una tecnología nueva».

Sin embargo, George Church, profesor en la Escuela Médica de Harvard y fundador de Colossal Biosciences, la compañía que pretende traer a la vida al mamut lanudo a partir de 2028, comenta a ABC que el avance necesario para ver a uno de estos paquidermos de nuevo «no es la estructura tridimensional (del genoma), sino la capacidad de sintetizar -o editar a gran escala- genomas funcionales de 3.000 millones de pares de bases. Actualmente podemos sintetizar e insertar con precisión de 4 a 12 millones de pares de bases, y esto está mejorando rápidamente».

Carles Lalueza-Fox, director del Museo de Ciencias Naturales de Barcelona y experto en ADN antiguo, considera que el estudio de sus colegas es «muy inteligente, al utilizar estos puntos de cruzamiento de la cromatina para conocer más allá de la propia secuencia del ADN, pero está por ver a qué más especies se puede aplicar». Para la desextinción, «es un paso interesante, pero nunca se conseguirá cien por cien la especie extinguida, sino un híbrido de una especie actual con un conjunto de rasgos genéticos de la extinta».