Imaginad que llega un alienígena a nuestro planeta y aterriza en Versalles. Se teletransporta a la habitación real y se encuentra en medio de una cámara llena de objetos rocambolescos, sillas y chaise-longues, tapices, alfombras, secreteres, cuadros y cortinas, lámparas de cristal y una cama con dosel y cubrecamas bordados con hilo de oro, jarras de porcelana para abluciones, armarios tallados, un tocador, mesas pequeñas y grandes, y muchos pequeños objetos. ¿Sabría nuestro alienígena inferir cuál es la función de aquella cámara en medio de tanto mueble preciosista? ¿Podría llegar a saber que aquella cámara es en realidad un dormitorio? Si ahora lo lleváramos a una cámara desnuda y minimalista, donde sólo hay un colchón en el suelo y una manta, ¿creéis que sabría reconocer que también es un dormitorio? Nosotros lo tenemos muy claro, porque identificamos un dormitorio cuando hay una cama para tumbarse. La cama es el elemento principal y los demás objetos son secundarios, pero lo sabemos porque, en la historia humana, los humanos hemos puesto paja o hierba, ropa o pieles en un lugar resguardado para poder descansar. Pero si, sin conocimientos previos, vienes de ver una habitación abarrocada, llena de objetos de múltiples funciones, entender cuál es el elemento más básico y definitorio no es una cuestión trivial.
Pues bien, esto nos pasa mucho a los científicos cuando estudiamos organismos de morfología y organización funcional complejas, como somos los vertebrados. Si estudiamos el cerebro humano, está constituido por miles de tipos de neuronas diferentes, altamente especializadas. Lo mismo nos pasa si queremos estudiar el funcionamiento de los riñones, del aparato esquelético y locomotor, o si queremos estudiar el corazón. Siempre que queremos conocer mejor cómo funcionamos los seres humanos (de hecho, como los otros vertebrados), en realidad estamos viendo una habitación de Versalles: podemos describir los muebles y los objetos, podemos ver cómo se agrupan los diferentes elementos, separar la zona de estar, de trabajo, de limpieza personal y la de dormir, incluso saber que la cama es esencial, pero nos quedamos con la imagen de que todos los elementos ―incluso los más barrocos― son esenciales. La pregunta es si realmente son necesarios tantos elementos y tanta complejidad, por ejemplo, para hacer un corazón. Y si no lo son, si podemos estudiar cuáles son los elementos básicos y cómo el desarrollo se ha diversificado en los diferentes organismos hasta llegar a formar nuestros corazones, con cuatro cámaras (aurículas y ventrículos), válvulas y una organización estructural y funcional muy determinada.
Esta investigación de éxito empezó hace unos años sin nada de financiación ―porque la gente joven lo tiene muy difícil para iniciar un grupo en un país de recortes y crisis económica― y salió adelante gracias a un optimismo indefectible, fe en la capacidad personal y del grupo, perseverancia en el trabajo y una visión científica de luces largas
Para responder a esta pregunta hay que buscar respuestas en otros organismos, más sencillos y minimalistas, pero próximos a nosotros, un grupo filogenético invertebrado, pero hermano de los vertebrados, los tunicados. Dentro de los tunicados, encontramos las ascidias. Y me diréis, ¿una ascidia, que más bien parece un sifón, es tan próxima a nosotros? Pues sí, lo que pasa es que son organismos que sufren una metamorfosis extrema: sus embriones y larvas recuerdan un poco a los renacuajos, son libres y se mueven dentro del mar, pero la metamorfosis los hace sésiles, es decir, los adultos están adheridos a una superficie, de forma que ya no se pueden mover de sitio por sus medios y desarrollan potentes sifones, que les permiten filtrar el agua y obtener alimento. Dentro de los tunicados, hay un pequeño grupo de organismos planctónicos que son libres y se mueven gracias al movimiento de su cola, como el Oikopleura dioica, un pequeño organismo transparente de menos de 3 mm de longitud, que construye una "casita" gelatinosa en la que vive. Podríamos decir que es una especie de caperuza con una cola que funciona como un látigo propulsor.
Foto de un 'Oikopleura' con huevos, en la que se observa la caperuza y la cola transparentes / Cedida por el grupo de investigación del Dr. Cristian Cañestro
Este pequeño organismo merece toda nuestra atención hoy porque el Oikopleura es un paradigma de deconstrucción genética, vendría a ser el mejor ejemplo de una habitación minimalista, sólo con los genes más básicos. Ha perdido tantos genes durante su evolución que sólo le quedan los mínimos indispensables. Y hoy hablaremos de cómo los pocos genes que tiene le han servido para hacer un corazón de sólo seis células miocardiacas. Sólo seis células que laten coordinadamente contra el intestino e impulsan la hemolinfa (los invertebrados no tienen sangre, sino hemolinfa) por su diminuto cuerpo. ¿Y cómo se lo ha montado? Igual que Ferran Adrià deconstruyó la tortilla de patatas, separando los ingredientes para entender cómo están relacionados y añaden sabor y aroma, el genoma del ancestro del Oikopleura fue perdiendo genes de forma masiva, dejando sólo aquellos que le eran básicos para desarrollar células palpitantes, aceleró su desarrollo para iniciar su primordio de corazón sólo 5 horas después de la fertilización del huevo, y que en 3 horas y media más ya pueda tener las seis células diferenciadas y actuando como un corazón funcional. Un corazón que no tiene forma de corazón, es una lámina que late, porque este es el punto crítico, un corazón deconstruido y minimalista sólo tiene que latir e impulsar líquido, no hace falta ni siquiera que sea cilíndrico (como las otras ascidias), ni tampoco necesita cámaras comunicadas (como el de los vertebrados).
Estos resultados, además, han permitido inferir que los ancestros de los tunicados tenían también una vida bifásica, primero libre y después sésil, de forma que la vida libre del Oikopleura es una forma evolutiva secundaria, en la que el organismo adquirió la capacidad de hacerse una casita, y entonces, empezó a perder genes reguladores de corazón, para hacerlo lo más sencillo posible (podéis encontrar la explicación en este hilo de tuits del grupo de investigación, con fotos y otros enlaces).
Imaginad lo importante que es esta historia de deconstrucción y minimalismo, que ha sido publicada en la revista Nature esta semana, e incluso, ha sido la portada, con un título muy sugerente "Asuntos del corazón".
Portada de la revista 'Nature' (18/11/21) con fotos del Oikopleura
Es muy posible que lo hayáis oído en las noticias o leído en algún otro diario (aquí tenéis un magnífico y breve artículo), porque la investigación ha sido llevada a cabo en un grupo de investigación de la Universitat de Barcelona, sólo con científicos que se han formado y trabajan aquí. Se pueden contar con los dedos de la mano cuántas veces ha sucedido que investigación hecha totalmente en nuestra casa sea publicada en la que, según muchos, se puede considerar la mejor revista del mundo científico. Y lo puedo decir con orgullo, porque son todos miembros de mi departamento, y porque el investigador principal fue alumno mío. Todavía recuerdo cuando Cristian hacía cola para apuntarse en las prácticas de genética molecular (cuando las listas de alumnos todavía se escribían a mano) y me dijo que tomara vitaminas para hacer frente a la marabunta de alumnos que querían inscribirse al mismo tiempo. Durante 20 años lo he visto crecer y madurar como persona y como científico. Y no os penséis que haya sido un camino de rosas. Esta investigación de éxito empezó hace unos años sin nada de financiación ―porque la gente joven lo tiene muy difícil para iniciar un grupo en un país de recortes y crisis económica― y lo consiguió gracias a un optimismo indefectible, fe en la capacidad personal y del grupo, perseverancia en el trabajo y una visión científica de luces largas (podéis encontrar una explicación muy personal de esta investigación en esta entrada de blog, escrita por su investigador principal). Hay que ser un soñador para llegar tan lejos y no tirar la toalla ante las dificultades del camino.
Y aunque no es su objetivo inicial, esta investigación puede llegar algún día a ser relevante para entender enfermedades genéticas cardiacas de los humanos, pero se ha centrado en un minúsculo animalillo del plancton marino que, cuando nadamos en la playa, nos rodea sin que nos demos cuenta. ¡Bienvenidos a la ciencia básica!