Antonio Vélez - Del big bang al Homo sapiens

Aquellas mutaciones que ocurren durante el proceso de división celular llamado meiosis, actividad encargada de producir las células germinales o gametos —óvulos y espermatozoides—, tendrán la oportunidad de pasar a la generación siguiente y, de contar con buena fortuna, fijarse definitivamente en el patrimonio genético de una población. La mitosis o división celular normal es un proceso elaboradísimo, desencadenado por la puesta en marcha de un reloj molecular cuyo componente fundamental es un gen específico, conocido como cdc2. El proceso comienza por la desintegración de la membrana nuclear. Luego los cromosomas se desanudan, se individualizan y manifiestan su forma plena. Al final, la célula se estrangula por su centro y da como resultado dos hijas idénticas a la original, salvo por aquellas mutaciones que hayan ocurrido durante el transcurso de estas operaciones. En nuestro organismo, la mitosis es un fenómeno de ocurrencia permanente, de tal modo que alrededor de cincuenta millones de células son remplazados cada segundo por células jóvenes. Heráclito no lo sabía de esta manera, pero lo sospechaba: siempre estamos en proceso de cambio, nunca seremos el mismo que fuimos hace un segundo.

Las células del intestino duran día y medio, luego mueren y son retiradas de circulación. Los glóbulos blancos duran dos semanas y los rojos cuatro meses, de ahí que nuestra sangre, aunque estemos muy viejos, se mantendrá siempre joven. El cerebro, por el contrario, envejece inexorablemente, pues las neuronas, y lo mismo ocurre con las células más especializadas del organismo, al poco de haber nacido suspenden la mitosis. Las que mueren se pierden para siempre. Otra situación muy distinta se presenta cuando devienen cancerosas: en lugar de morir se reproducen de manera enloquecida y buscan una inmortalidad indeseada. Con el tiempo nos vamos convirtiendo en un mosaico de partes viejas y nuevas. Todo parece indicar que la diferenciación y la especialización celulares conducen al envejecimiento de los tejidos y órganos correspondientes. La juventud pertenece a las células indiferenciadas. El especialista es siempre más frágil que el generalista.

Las mutaciones, en su mayoría letales o dañinas, son en realidad la fuente de la vida. Gracias a ellas se produce el cambio en el material genético y se incrementa la diversidad biológica de la especie. De esa manera se genera parte de la materia prima sobre la cual actúa la selección natural para producir la evolución. Sin mutaciones no sería posible la adaptación de las especies a la gran variedad de nichos existentes, no habría evolución y difícilmente existiría la vida.

Por lo que sabemos hasta el momento, las mutaciones ocurren espontáneamente, pero puede aumentarse su frecuencia de manera artificial introduciendo algunos agentes físicos o químicos llamados mutágenos. Los rayos cósmicos, la radiación ultravioleta y los rayos X y gamma son ejemplos del primer tipo. Entre los mutágenos químicos pueden citarse el yoduro de potasio, el permanganato de potasio y el gas mostaza. Y existen algunas sustancias aromáticas y colorantes cuyas moléculas tienen dimensiones y superficies similares a las del adn, lo que les permite infiltrarse subrepticiamente en este, distorsionarlo y propiciar así los errores de copia.

Defectos genéticos

No existe una correspondencia directa y fija entre el tamaño de una mutación y el efecto causado. Algunas variaciones minúsculas en un cromosoma pueden transformarse en alteraciones mayúsculas en el individuo. Una mutación que modifique solo una pareja de bases nitrogenadas puede alterar la proteína involucrada y producir un daño letal, o convertir en un monstruo al portador. Toda la teratología humana y animal, los experimentos fallidos de la naturaleza, ha sido escrita por el azar en el lenguaje de las mutaciones genéticas.

La anemia falciforme es producida por una mutación que afecta a dos de las cuatro cadenas de aminoácidos que forman la molécula de hemoglobina, de tal modo que en cierto punto de la cadena la valina sustituye al ácido glutámico. Los portadores de esta mutación, si la presentan en estado homocigótico, portan eritrocitos deformes que se aglutinan, entorpecen la circulación de la sangre y causan daño renal, cardiaco y cerebral. Los afectados padecen dolores terribles y mueren mucho antes de llegar a edad reproductiva. No obstante, en estado heterocigótico la mutación confiere una gran resistencia a la malaria, razón por la cual este cambio genético ha conseguido fijarse en el genoma de ciertas poblaciones del África ecuatorial, del sur de India y de Yemen.

La fenilcetonuria, defecto que conduce al retraso mental, es causada por un solo gen recesivo. Los individuos que presentan el gen defectuoso en estado homocigótico no metabolizan la fenilalanina, deficiencia de la cual se deriva, de no seguirse un régimen alimenticio apropiado, retraso mental, disminución de la talla corporal y de las dimensiones craneales y una excesiva pigmentación de la piel. La galactosemia es otra deficiencia también causada por un gen recesivo: los homocigóticos no sintetizan una enzima encargada del metabolismo de la galactosa, lo que hace que la leche se vuelva tóxica. La acondroplasia o enanismo la atribuyen a un gen dominante que aparece espontáneamente con una frecuencia de uno en cada veinte mil gametos y que inhibe el desarrollo normal del individuo.

El daltonismo o imposibilidad para reconocer ciertos colores es causado por un gen recesivo que, cuando involucra el rojo o el verde, pertenece al cromosoma X. El físico escocés John Dalton, afectado por esta anomalía, fue el primero en describirla (de ahí tomó su nombre). Cuando la deficiencia se manifiesta en la percepción del azul, fenómeno mucho más raro, el gen defectuoso se encuentra localizado en el cromosoma 7.

La hemofilia, al igual que el daltonismo, se debe a otro defecto en un gen localizado en el cromosoma X. Los hemofílicos presentan deficiencia en la coagulación de la sangre, de ahí que sean propensos a hemorragias que muchas veces llegan a ser fatales. Alexis, hijo del último zar ruso, Nicolás II, era hemofílico, motivo que aprovechó el astuto Rasputín, con la promesa de curarlo, para reforzar su influencia en el ámbito real.

Se sabe también que la reina Victoria de Inglaterra era portadora del gen hemofílico y que lo transmitió a la casa reinante de Rusia por intermedio de la familia de Hesse, como también a la casa real de España. Victoria recibió el gen de su madre, quien a su vez lo había recibido de la suya. El príncipe Alberto, esposo de Victoria, pertenecía, en apariencia, a una línea real portadora del gen hemofílico, pero no padecía la enfermedad. Por tal motivo —una aplicación práctica de la genética— y con el refuerzo de algunos chismes que circulaban por los pasillos del palacio, se sospecha que era hijo ilegítimo. Gracias a la restrictiva endogamia real o tendencia de la realeza a casarse solo entre ellos, esta tara victoriana, para fortuna de los plebeyos, se volvió patrimonio casi exclusivo de príncipes y reyes.

El mongolismo o síndrome de Down se origina por la presencia simultánea de tres cromosomas 21 —trisomía 21—. Y la trisomía 13 produce el labio leporino, paladar hendido y dedos supernumerarios. Una sola mutación hace que el portador no sintetice la melanina, pigmento que da color a la piel y al cabello, y cuya ausencia conduce al albinismo (véanse figuras 1.4 y 1.5). Una simple mutación causa la corea de Huntington, afección debida a la degeneración de las neuronas de la corteza y de los núcleos basales, y que se manifiesta con movimientos involuntarios y desordenados.

Figura 1.4 Dos niños albinos en una familia de raza negra