"Ni la Ciencia oficial y consagrada ni otra fe ninguna puede hacer más que procurar que se cumpla lo previsto, que no se haga más que lo que está hecho, y que no nos pase nada del otro mundo". Mentiras principales, Agustín García Calvo

George Church, úteros artificiales, embriones de elefante y credulidad en los medios científicos

Por John Hawks, 19 de febrero de 2017

medium.com/@johnhawks

Crédito foto: Emanuele CC-BY-SA

Crédito foto: Emanuele CC-BY-SA

De acuerdo con The Guardian, New Scientist y otros medios de la prensa, el genetista George Church de la Universidad de Harvard anunció la semana pasada que va a desarrollar embriones de elefante con genes de mamut lanudo… dentro de dos años.

Los medios de comunicación han publicado durante esta semana más de 60 artículos sobre el anuncio de Church, con algunos titulares como para cortar la respiración:

Mamuts lanudos caminarán por la tierra de nuevo dentro de dos años debido a los grandes avances” o “Mamut lanudo podría “desextinguirse” dentro de 2 años, dice un científico”.

Hay que reconocer que Church es un biólogo inteligente. Sabe que ni él, ni ningún otro científico, va a ser capaz de hacer resurgir de nuevo a los mamuts lanudos en un período de dos años. Sus entrevistas con la prensa, como la que aparece en New Scientist, están llenas de reticencias, admitiendo que todo el proyecto es menos ambicioso que “Jurassic World”. Pero la mayoría de los medios de comunicación han ignorado estas advertencias y han seguido publicando titulares para atraer a los lectores.

¿Es otra información sensacionalista de los medios de comunicación, lo que de otra manera podría ser una buena historia científica? Hay cinco razones por las cuales esta historia sobre clonaciones está más allá del sensacionalismo, es sencillamente una noticia falsa. Y mirando la repercusión que esta noticia ha tenido en los medios de comunicación, la cobertura de la información científica es deprimente.

Un futuro siempre a dos años vista

Creo que conversar abiertamente sobre una investigación en curso es positivo para los científicos y para que la gente comprenda los derroteros que lleva la Ciencia. Hay que permitir que los científicos hablan libre y públicamente sobre los proyectos en los que están trabajando. A largo plazo, la gente debe considerar la credibilidad de los científicos, si sus métodos son transparentes y se pueden replicar, y si sus predicciones se confirman.

Esto significa que deberíamos revisar los archivos. Esto es lo que Church dijo hace dos años, cuando su laboratorio colocó genes de mamuts en células de la piel de elefante:

La investigación aún no ha sido revisada por pares ni publicada en ninguna revista científica, porque todavía hay mucho trabajo por hacer”, dijo Church al Sunday Times del Reino Unido, “pero tenemos planes para hacerlo”.

Un año antes, en el año 2014, Church dijo a un grupo de escritores científicos que su laboratorio estaba a punto de obtener “organoides” de células de elefantes modificadas genéticamente:

Church dijo que tardaría un par de años para poner a prueba los organoides. Una vez que el genoma esté totalmente editado y preparado, los genes del mamuts se insertarán en un embrión de elefante para su implantación y activación”.

Buscando por el nombre del autor y la investigación que cita, no he podido encontrar ninguna investigación científica de Church que hable de mamuts o elefantes, nada en absoluto. El laboratorio de Church ha publicado varios borradores en bioXiv, pero ninguno de ellos habla sobre estos trabajos en torno a los mamuts o los elefantes.

Después de haber trabajado en colaboración en varios proyectos, sé que los retrasos en la publicación, incluso de dos años, son bastante comunes. Es por eso que al informar sobre cualquier trabajo inédito en curso, los periodistas deben hacer algunas preguntas: ¿Podemos ver los datos? ¿Qué falta por hacer para que los expertos acepten los resultados? Si usted está esperando obtener unos excelentes resultados que podría publicar más tarde, ¿por qué se convierte en noticia ahora?

La irónico es que estoy seguro que Church respondería a estas preguntas con franqueza, y los artículos resultantes se ocuparían menos de la personalidad de Church y más de las historias que hay detrás de la Ciencia, siendo más convincentes y precisas.

Cuarenta y cinco genes son muy pocos si hablamos de dos órdenes de magnitud

Los números son un elemento básico de la investigación científica. Si los números no coinciden, los periodistas deben mostrarse escépticos. Según Church, su laboratorio ha logrado insertar hasta ahora 45 ediciones de ADN en células de elefante:

Hasta el momento, 45 ediciones de ADN han logrado empalmarse en el genoma del elefante asiático. Estamos trabajando en las formas de evaluar el impacto de todos las ediciones. La lista de ediciones afecta a aquellos aspectos que contribuyen al éxito de los elefantes en ambientes fríos. Ya sabemos que tiene que ver con orejas pequeñas, grasa subcutánea, el pelo y la sangre”.

Una mirada al genoma de los mamuts demuestra la parquedad del proyecto de Church, en la etapa en que se encuentra actualmente, comparándolo con la historia evolutiva de los mamuts. En el año 2015, Vincent Lynch y su colegas compararon el genoma de los elefantes y de los mamuts e identificaron nada menos que 1,4 millones de variantes únicas de estos animales extintos. Esas variantes provocaban cambios en las proteínas producidas por unos 1600 genes diferentes. Y proteínas distintas quiere decir características distintas, tanto físicas como bioquímicas.

Crédito de la imagen: James St. John CC-BY

Crédito de la imagen: James St. John CC-BY

Esos son muchos cambios. Aún así, supone una enorme subestimación el intentar reconstruir un mamut a partir del genoma de un elefante. Esas 2020 sustituciones no incluyen cambios en los elementos reguladores en cis, los cambios en las secuencias no codificantes que afectan al modo de expresión de los genes, pudiendo haber incluso más de éstas que sustituciones en la codificación de proteínas. Los genetistas también tendrán que averiguar qué cambios evolutivos específicos del elefante asiático necesitan invertir para aproximarse al ancestro común del elefante asiático y el mamut. Y deben determinar en qué medida las duplicaciones de genes o cambios estructurales en el genoma podrían influir en la biología del mamut.

Obviamente, los periodistas que ocultaron estos datos tenían que enfocar sus artículos de una manera muy diferente. ¿Quién haría clic en el artículo si los titulares fuesen exactos?: “Cuarenta y cinco genes de mamut se insertan en células de elefante, faltando todavía 4000”. Pero de citar los números con precisión, se enfatizaría la diferencia entre resucitar una especie extinta y una leve modificación de la vida.

Los embriones de elefante no pueden dar información sobre rasgos

Para ser honestos, el laboratorio de Church no está tratando de revivir un mamut. Están tratando de diseñar rasgos de mamut en el elefante asiático, ocupándose sólo de algunos genes. La investigación de estos genes en las líneas celulares y las células madre modificadas genéticamente es un planteamiento natural. Serían útiles los folículos pilosos in vitro, y las células madre de la sangre también.

Sin embargo, un planteamiento in vito no puede dar información sobre los rasgos de organización o a nivel de sistemas, como los procesos metabólicos, la distribución de la grasa y el modelado del pelo. Los modelos en ratones transgénicos también tienen sus límites. Los genes de mamut probablemente actuarán de una manera muy diferente en un ratón que en un elefante.

La ingeniera genética pretende obtener un mamut a partir de un elefante, al tener un fondo genético más cercano, pues suena más tentador. Pero los elefantes transgénicos son un modelo experimental desmesurado, porque los elefantes son enormes, caros de alimentar, sólo tienen una cría cada vez, y se requiere de muchos años para que lleguen a la edad adulta. Así que Church no está hablando de criar embriones para que nazcan y mucho menos para que alcancen la edad adulta. Está hablando de producir embriones en las etapas tempranas.

Sin embargo, cualquiera puede ver que embriones en las etapas tempranas nunca van a proporcionar evidencias de que los genes implantados realmente produzcan diferentes rasgos de mamut. Un embrión de elefante de 10 días no tiene orejas, ni pelo, ni grasa subcutánea. Los rasgos de los mamuts que Church está tratando de diseñar no pueden ser evaluados a partir de un embrión en su etapa temprana.

Un periodista competente debiera preguntarse: “¿Qué se espera de la investigación con embriones en la etapa temprana?”. Si sólo se trata de una prueba inicial, entonces que lo diga y deje claro que los embriones no pueden dar información sobre rasgos de mamut. Entender los sistemas genéticos en genomas híbridos llevará muchos años

Uno de los conceptos erróneos más básicos de la formación en Biología es la noción de que un rasgo es el producto de un solo gen. Se sabe que los rasgos humanos, tales como la distribución del pelo, la cantidad de grasa y su distribución, la química de la sangre y la forma del oído, se ven afectados por la variación de decenas o cientos de genes. Sabemos mucho más de la biología humana que de la biología del elefante, y estamos empezando a entender cómo interactúan los genes para producir estos rasgos complejos.

Un ejemplo de lo que sabemos acerca de la función de los cambios de aminoácidos específicos de mamut. Las funciones biológicas se deducen de “ratones knockout”, con uno o varios genes desactivados. Un concepto muy aproximado de la función biológica. Figura 2 de Lynch y colegas (2015).

Un ejemplo de lo que sabemos acerca de la función de los cambios de aminoácidos específicos de mamut. Las funciones biológicas se deducen de “ratones knockout”, con uno o varios genes desactivados. Un concepto muy aproximado de la función biológica. Figura 2 de Lynch y colegas (2015).

Por lo tanto, da lugar a confusión Church al decir que “ya sabemos qué genes afectan al oído del mamut, su grasa, el pelo o la sangre”. Todo lo que sabemos es que algunos genes muestran signos de selección positiva en algunas poblaciones de mamut, y tenemos una idea aproximada de algunos de los sistemas biológicos a los que afectan estos genes, observando cómo las versiones humana y del ratón les afecta estas variaciones. En realidad, no sabemos cómo funcionarían estos genes en los mamuts, como se regulaban, qué otros genes eran necesarios para unas funciones biológicas normales o qué efectos secundarios pueden tener cuando se expresan en el genoma de un elefante.

Toro azul belga, una de las razas que a menudo expresan una forma con doble musculatura debido a la deficiencia de miostatina. Ilustra un problema de cambios genéticos con una gran efecto. Crédito de la foto: Roby en Wikipedia.

Toro azul belga, una de las razas que a menudo expresan una forma con doble musculatura debido a la deficiencia de miostatina. Ilustra un problema de cambios genéticos con una gran efecto. Crédito de la foto: Roby en Wikipedia.

Para obtener rasgos de mamut con un manipulación genética mínima, es lógico que se elijan aquellos genes que puedan tener un mayor efecto. Es como aumentar la masa muscular en el ganado eliminando la miostatina. Pero los cambios genéticos que tienen una amplia repercusión tienen unos efectos secundarios no deseables. Además, la introgresión natural [la introgresión es el movimiento de genes de una especie a otra a consecuencia de un proceso de hibridación interespecífica seguido de retrocruzamiento] entre especies estrechamente relacionadas muestra que los genes comunes en una especie son a menudo letales cuando se introducen en una especie hermana.

En otras palabras, la transferencia de 45 genes de mamut, aquellos que pudieran tener un mayor efecto en un elefante, es poco probable que tenga unos resultados beneficiosos o útiles.

Los criadores se enfrentan regularmente a estos desafíos cuando trabajan con híbridos de diferentes razas o especies. Los híbridos de primera generación tienen a menudo escasa viabilidad y fertilidad, pero repetidos retrocruzamientos, con una exhaustiva selección, a veces pueden acabar con las combinaciones letales de genes. Pero para lograr ese nivel de experimentación genética se requerirá de la cría que muchos elefantes con diferentes combinaciones en la línea germinal de mamut.

Como con la razas híbridas comerciales como el beefalo, cuya cría requirió de numerosas pruebas de ensayo y error durante más de cien años. Puede alcanzarse, pero no se trata de un proyecto de dos años.

¿Un útero artificial de elefante? ¿En serio?

No importa cómo se mire, para desarrollar rasgos de mamuts modificados genéticamente se requerirá de animales que nazcan vivos, no sólo embriones. Church dice que su equipo no quiere emplear la ingeniería genética en los elefantes en las fases posteriores. Eso es algo bueno, porque a la larga se requerirían de cientos de nacimientos de elefantes mutantes para evaluar de manera sistemática los efectos de la manipulación genética realizada por Church.

¿Fin de la historia?

Bueno, hasta aquí es donde me llevaron las noticias falsas. Se crea o no, casi los 60 artículos publicados en la prensa repetían la misma idea: que la inminente resurrección de los mamuts se produciría por medio de un “vientre artificial”.

The Guardian informaba más sobre los comentarios de Church en torno a los vientres artificiales:

Añadió que su laboratorio ya es capaz de desarrollar un embrión de ratón en un útero artificial durante 10 días, la mitad del período de gestación.

Estamos probamos el crecimiento de ratones ex vivo. Hay experimentos recogidos en la literatura científica de los años 1980, pero no había demasiado interés por aquel tiempo. Hoy tenemos una nueva tecnología y lo estamos analizando de nuevo”.

Los ratones tienen un período de gestación de 20 días. Experimentos anteriores en otros laboratorios han llevado a cabo la gestación durante más de 10 días mediante la implantación de una estructura tridimensional de células endometriales y nutrientes en cultivo. Este trabajo no es de los años 80, sino de hace 10 años y puede que se esté llevando a cabo en varios laboratorios, revisado por Bulletti et al., (2011). En estos experimentos, después de una etapa de desarrollo, los ratones ex vivo no crecieron de manera normal, y en última instancia murieron antes de que el período de gestación fuese completo, es decir, 20 días. Quizás posteriores investigaciones logren resolver esos problemas, pero por el momento este tipo de propuestas sólo logran obtener embriones en fase temprana.

Mi diagrama favorito de todos los artículos de prensa, debido a que en el paso 5 se produce algo así como “Y entonces se produce un milagro”. Daily Star.

Mi diagrama favorito de todos los artículos de prensa, debido a que en el paso 5 se produce algo así como “Y entonces se produce un milagro”. Daily Star.

Los elefantes tienen un período de gestación de 22 meses. Al nacer, los elefantes pesan 90 kg. Un útero artificial para un elefante requeriría de la manipulación de una enorme superficie de tejido para la inserción placentaria, o algún tipo de reemplazo de la placenta. El reemplazo de la placenta puede que no sea imposible: en un experimento, un feto de cabra se mantuvo vivo durante más de una semana por perfusión de sangre a través del ombligo, con suplementos de oxígeno y nutrientes. Pero está lejos de que se llegue a una gestación completa. Los médicos tienen mucha experiencia con medidas extremas para facilitar la nutrición y el aporte suplementario de oxígeno en los casos de bebes humanos prematuros. Se trata de enormes desafíos, pero con una tasa muy alta de mortalidad.

Si se inventara un útero artificial eficaz, se trataría de una de las noticias más importantes en el proyecto de transferencia de genes de mamuts por parte de Church. Los desafíos técnicos son mucho mayores, y los beneficios de tal tecnología para los seres humanos serían enormes.

Mi conclusión

Cualquier persona que quiera leer más acerca de los límites técnicos y los posibles enfoques para la clonación de mamuts, debiera leer el libro de Beth Shapiro, “Cómo clonar un mamut”, en el que hace un magnífico trabajo describiendo los desafíos científicos al trabajar con el ADN de especies extintas y el potencial de resucitarlas. Beth es una gran comunicadora científica, y tiene una larga lista de publicaciones científicas sobre los genomas de especies extinguidas. Ella sabe de lo que está hablando.

George Church es un experto genetista, un buen comunicador científico, y una especie de pararrayos para la crítica. He estado en un panel científico con él, y he podido comprobar su capacidad para manejar preguntas difíciles, algo que respeto.

Personalmente, yo animaría a Church a que diese más, no menos, información al público sobre el progreso de sus trabajos. Los que realizan la investigación postdoctoral y las personas de las primeras etapas de una carrera que establecen los puntos de referencia, se enfrentan a algunos retos técnicos difíciles. Muéstreles el objeto de investigación. Mostrar, no decir. Veamos esos organoides de elefante con genes de mamuts que funcionan. Deje que la gente vea los embriones de ratón en úteros artificiales. Publique sus impresiones. Todos sabemos que los mamuts no va a caminar por la tierra en los dos próximos años. Difundir en la prensa e informar al público sobre lo que se hace evitará que se difundan noticias falsas.

La Ciencia de hacer clic se reduce a una noticia falsa. Hay un cuento en 65 artículos, la mayoría de los cuales repiten los mismos errores estúpidos. Los científicos necesitan trabajar juntos para hacer que los periodistas hagan un buen trabajo con todo este tipo de historias.

Tenga en cuenta que no he dicho que los periodistas necesiten citar a más críticos. He dicho que el periodismo no es la respuesta en este caso. Lo que se necesita es un respeto por los hechos y hacer mejores preguntas de investigación.

Los científicos también deberían dirigir alabanzas positivas hacia aquellos periodistas que lo hacen bien. Quiero destacar a una periodista: Mary Beth Griggs, de Popular Science. Su artículo titulado “No, el mamut lanudo no resucitará en el año 2019”, desacredita la idea de que el proyecto de Church esté desarrollando mamuts y explicó claramente tanto los límites de la investigación de los embriones como las pretensiones reales del “útero artificial” de Church. Incluso recordó a los lectores que los experimentos que pretenden desarrollar hocicos tipo dinosaurio en embriones de pollo no han conducido a que caminen de nuevo los pollos de dinosaurio. Ese artículo tiene mi aprobación al informar con precisión sobre los objetivos del trabajo en curso.

Veremos más artículos que inciden en lo mismo.

John Hawks es un paleoantropólogo. Ha estudiado la evolución humana y ha trabajado para entender los fósiles y las pruebas genéticas de nuestros antepasados homínidos.

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