Laurence Hurst, experto de genética evolutiva: «Las mujeres embarazadas deberían visitar una granja de vacas»

Lejos de lo que se solía pensar, la evolución no es un proceso de mejora constante. Todo lo contrario. Los humanos presentan una alta tasa de enfermedades genéticas y gran parte del ADN no tiene utilidad alguna. Laurence D. Hurst es profesor de genética evolutiva en el Milner Centre for Evolution de la Universidad de Bath, donde su investigación se centra en cómo evolucionan los sistemas genéticos, y en entender —y a su vez explicar— por qué algunas mutaciones son menos perjudiciales de lo que se podría esperar. Aglutina su conocimiento en su nuevo libro The Evolution of Imperfection, de momento solo disponible en inglés. 

—¿Qué le viene a la cabeza si le digo la palabra «evolución»?

—En la escuela siempre pensé que era la más simple de las materias. Siempre me mostraban la misma imagen de una polilla negra sobre un fondo negro, y me decían: «A estas no se las comen, mientras que a las blancas sí. Y así, las polillas negras aumentaron en frecuencia en el siglo XIX». Eso es la selección natural. Creo que en general tenemos muchas suposiciones sobre los humanos y la evolución. Hicimos una prueba no hace mucho. Fuimos a escuelas y enseñamos a los niños sobre la evolución. Les preguntábamos qué era lo primero que les venía a la mente al oír la palabra. Dijeron Darwin, selección natural y monos. Las ideas que surgieron eran muy progresistas, como si de alguna forma el proceso de la evolución fuera progresivo, que conduce a la perfección, y que los humanos están de alguna manera en la cima de este árbol de Navidad evolutivo. Yo también venía de ahí. Por eso, el libro plantea que si realmente hemos evolucionado progresivamente y somos lo mejor que podemos ser, ¿cómo se explican las enfermedades? Esa fue realmente mi motivación. Empecé a adentrarme en la genética, a ver que en realidad esta idea de que la evolución se trata solo de mejorar, mejorar y mejorar no tiene mucho sentido cuando observamos nuestra genética, especialmente la humana, que es muy extraña en comparación con la de otras especies. 

—¿Por qué el humano envejece tan mal? Hay árboles que solo se hacen más fuertes cada año. 

—Sí. Nosotros llegamos a nuestros 70 años, vivimos, nos reproducimos y morimos. Pero, literalmente fuera de mi ventana, hay un pino muy antiguo que mejora año a año. De hecho, los centenarios o milenarios se ven realmente bien. En cambio, nosotros empeoramos: las rodillas, la espalda o la cadera fallan. Tenemos varias explicaciones para cosas que, a simple vista, no parecen tener sentido. En este caso, sí creemos que se debe a la selección natural y que la forma en que los organismos envejecen es, por así decirlo, adecuada para su especie. Si miramos al pino, es normal que siga creciendo porque al año siguiente podrá obtener más recursos, producir más hojas y tener toda una masa de raíces debajo. Si haces el cálculo como si fuera un pino puedes imaginar la selección de la siguiente forma: ¿debería invertir en intentar seguir vivo para tener más descendencia el próximo año? Y la respuesta es que sí, porque, en realidad, el año que viene podré tener más hijos que este año, debido a la forma en que crecen las plantas. Eso no ocurre con nosotros. Algo nos va a matar. En el otro extremo de la distribución, hay una cosita parecida a un ratón. Es un marsupial llamado Antechinus. Y este curioso ratoncito marsupial envejece como nosotros, pero en tiempo real. En esta especie no hay posibilidad de que un macho sobreviva hasta el año siguiente. Así que, básicamente, las cartas evolutivas dicen: «Bueno, no tiene sentido invertir más en seguir con vida». Puedes pensar en los salmones, que suben el río y tienen su única y final tarea que es la de reproducirse, luego también se deterioran en tiempo real.

—¿Por qué la evolución es imperfecta? Si fuese perfecta, no habría enfermedades, por ejemplo. 

—Claro, ¿por qué tantos de nosotros desarrollamos diabetes tipo 2, obesidad o enfermedades cardíacas?, ¿por qué tantos de nosotros tenemos cosas como eccemas, rinitis alérgica o alergias en general? A eso sí sabemos responder. Antes, éramos una especie bien adaptada, pero ahora estamos en un entorno diferente en dos aspectos. Uno, tenemos mucha más comida de la que jamás pudimos tener. Por ello, desarrollamos obesidad, que conlleva diabetes tipo 2, que a su vez conlleva enfermedades cardíacas, y así sucesivamente. Y dos, creemos que ahora vivimos en un entorno mucho más limpio. 

—Cualquiera pensaría que eso es bueno. 

—Sí, pero con toda probabilidad no lo es tanto. Nuestro sistema inmunológico necesita entrenamiento. Así que si, por ejemplo, si eres una madre joven y quieres asegurarte de que tus hijos no tengan eccemas, lo mejor que puedes hacer es visitar una granja de vacas mientras estás embarazada. De hecho, los niños que crecen en granjas o con mascotas suelen tener muchas menos enfermedades autoinmunes. Se llama la hipótesis de la higiene, y la idea es que en realidad necesitas ensuciarte un poco. Se han observado tasas sorprendentemente altas de eccema o de asma en la actualidad. Han ido en aumento durante los últimos 50 años, cuando en el siglo XIX prácticamente no se registraban. 

—Es decir, que si tenemos un hijo, mejor que pase tiempo ensuciándose. 

—Sí. Hubo un investigador que encontró algo muy curioso: que las tasas de enfermedades como eccemas, alergias o asma son mucho más bajas en el tercer hijo que en el primero.  Y su explicación —que resulta ser casi con toda seguridad correcta— es que al primero se le cuida, se le envuelve en algodón y se le mantiene limpio todo el tiempo. Y con el tercero, como los padres ya están más acostumbrados, dejan que corra salvaje y que se ensucie con sus hermanos. Desafortunadamente —o afortunadamente— yo soy el tercer hijo, así que tengo todas las ventajas. 

—Explica que la evolución necesita mucho tiempo. ¿Qué tiene que ver el paso del tiempo con el dolor de espalda?

—Sí, no somos tan saludables, en parte porque ya no estamos en el mismo entorno que evolucionamos, y en parte, porque la evolución también necesita tiempo para adaptarse. Parece que unos tienen mejores espaldas que otros. Quienes tienen hernias discales, por ejemplo, suelen tener una espalda más parecida a la de un chimpancé, y eso hace que tengan más probabilidades de tener problemas de espalda. Eso vuelve a la idea general de que la evolución puede ser una fuerza perfeccionadora, pero el problema es que también lleva tiempo, no es como Apple que te presenta el nuevo sistema operativo. Para que la evolución funcione, no puede decir: «¡Ey, todos! Aquí está la mejor respuesta. Instálala y estarás bien». No. Ocurre como con las polillas, por ejemplo. Había una población de polillas blancas, los árboles se vuelven negros, aparece una polilla negra. Esa tiene más probabilidades de dejar descendencia porque es menos probable que se la coman en un fondo oscuro, y pasa de una a dos. En la siguiente generación, quizás haya tres o cuatro. Así que aunque estés bien adaptado, si tu entorno cambia de repente, lleva tiempo acostumbrarse. Eso sí, la evolución solo puede hacer retoques, no puede darnos la mejor solución al problema y hacer que todos seamos así. Pero ni siquiera esto explica muchos de nuestros problemas genéticos. 

—¿Qué razones explican que seamos de las especies con más mutaciones? 

—Fíjate. Esto es muy interesante, porque genéticamente hablando ostentamos varios récords que ninguna especie querría tener. Con las técnicas modernas podemos analizar óvulos antes de ser fertilizados o justo después, y ahora empezamos a ver cifras muy extrañas. Por ejemplo, en los embriones de peces, casi ninguno tiene errores genéticos. Pero si miras los humanos, ves que aproximadamente el 50 % —la cifra depende de a quién cites— de los óvulos fecundados morirán sin que la madre siquiera sepa que lo ha concebido. Los que continúan, a menudo terminan en abortos espontáneos, pues tenemos una tasa muy alta de abortos. Para que un embarazo sea reconocido, deben pasar alrededor de seis semanas. De esos, alrededor del 15 % en mujeres jóvenes y sanas terminan en aborto espontáneo. Si hablamos de una madre de 45 años, esa cifra sube al 65 %. Y en promedio, creemos que, por cada niño nacido, hay otros dos que nunca llegaron a nacer. Y si haces el mismo experimento en peces, la respuesta es: ninguno. Están bien.

—Pero en el libro explica que nuestra especie tiende a acumular mutaciones que tampoco nos afectan mucho. 

—Sí, una de las otras cosas extrañas de los humanos es que tenemos una tasa de mutación muy alta. Déjame aclarar a qué me refiero con eso. Cuando tú naces —si analizamos tu ADN, tus instrucciones operativas—, la mitad proviene de tu madre y la otra mitad de tu padre. Y ahora podemos determinar el ADN de la madre y el del padre, y hacer un “juego de las diferencias” con tu ADN. Así identificamos los cambios que ocurrieron en la fabricación de los espermatozoides o los óvulos, pero que ni tu padre ni tu madre tienen en su propio cuerpo. Son mutaciones completamente nuevas. Y, en promedio, nacemos con entre 10 y 100 de estas mutaciones. Es una cifra muy alta. Como consecuencia, los humanos tenemos una tasa ridículamente alta de enfermedades genéticas. Entre el 5 % y el 10 % de nosotros tienen una “enfermedad genética rara”. Se define como rara cuando la padece menos de 1 de cada 2.000 personas. Pero hay unas 7.000 enfermedades genéticas distintas. 

—¿Por qué tenemos una tasa de mutación tan alta y esas mutaciones se mantienen?

—Creemos que todo se reduce —y aquí entran las peculiaridades humanas— a dos factores. Uno tiene que ver con cómo gestamos a los hijos en el útero, es decir, con la placenta. Y el otro proviene de una teoría evolutiva general desarrollada por una mujer japonesa llamada Tomoko Ohta. La versión clásica de la evolución dice que las cosas mejoran, que las mutaciones del ADN hacen que el organismo sea mejor y que, como consecuencia, tiene más probabilidades de sobrevivir, de dejar descendencia, y por lo tanto esa mutación se vuelve más común. Es como cuando todas las polillas eran blancas, aparece una mutación que las vuelve negras, el negro es mejor porque los árboles son oscuros, y entonces deja más descendencia. Esa sería una mutación ventajosa. Sin embargo, creemos que la mayoría de las veces, lo que hace la selección es lo contrario. Es decir, que la mayoría de las mutaciones son perjudiciales, que podrían causar una enfermedad genética y eso sería muy malo para ti. 

—¿Por qué se piensa que una mayoría son malas?

—Bueno, porque todas las pruebas lo indican, y también tiene sentido. Todos los organismos son estructuras bastante bien organizadas y funcionales. Pero si aleatoriamente se cambia algo, es más probable que se rompa, que se estropee, en lugar de mejorarlo,y las mutaciones son básicamente roturas aleatorias.  Entonces la pregunta es: ¿qué ocurre con una mutación que rompe cosas al azar? Bueno, la visión canónica diría que, si es una buena mutación, aumentará en frecuencia; mientras que si es una mala mutación, la selección la eliminará de la población. La selección purificadora, en el caso de los humanos, se manifiesta como una enfermedad genética, simplemente se eliminan mutaciones de las poblaciones porque no son buenas. Es como mantener a la población en el pico evolutivo. Pero la cosa se vuelve más sutil cuando pensamos en dos aspectos.

—¿Cuáles?

—Uno es: ¿qué pasa con las mutaciones que no te matan, pero que te perjudican un poco? Aquí podríamos pensar, por ejemplo, en un gen saltarín en tu ADN. Resulta que la mayoría de nuestro ADN está formado por antiguos genes saltarines inactivos. Este tipo de genes pueden insertarse sin tener grandes efectos. No son muy dañinos ni causan enfermedades. Y el otro aspecto es cómo varía el proceso de evolución según el tamaño de la población. Aquí es donde se cruzan estas dos cosas, como dijo Tomoko. Supongamos que hay nuevas mutaciones que están cambiando de frecuencia. La visión tradicional dice que algunas aumentan porque son ventajosas, otras disminuyen porque son perjudiciales. Ella dijo que tenemos que pensar en las mutaciones que suponen poco efecto como si fuesen partículas de polvo, que son cosas que flotan, que suben y bajan en frecuencia de forma aleatoria. Así que incluso, si la partícula de polvo es un poco pesada, puede acabar en el techo. Y eso es lo mismo que una mutación: entra, flota como una partícula de polvo, pero muchas otras puede llegar al techo. ¿Y cuándo es más probable que llegue al techo? Cuando las poblaciones son pequeñas porque bastan con un par de movimientos de suerte y ya está. Comienza cerca del suelo, pero con un par de burbujas afortunadas llega al techo. Si tienes una población muy grande, es como una habitación muy alta. Entonces, la probabilidad de empezar como algo raro y llegar hasta arriba es bastante baja. Ella tiene una teoría que dice que si una población es bastante pequeña  —es decir, que hay pocos individuos—, es como tener partículas de gas en una habitación con un techo muy bajo. Esas partículas pueden llegar a convertirse en diferencias entre especies, porque están cambiando de frecuencia. En ellas, las cosas malas se pierden porque llegan al techo rápidamente. Son expulsadas de la población. Es decir, que creemos que la razón principal por la cual nuestro ADN evoluciona es porque las mutaciones poco malas van pasando hasta ser eliminadas. Esto es contrario a la visión canónica que decía que las cosas buenas aumentan en frecuencia. 

—¿Existe otro animal que tenga una tasa de mutación tan alta como la nuestra?

—Las ballenas. Son poblaciones pequeñas, pero tienen cuerpos grandes. Por el contrario, las bacterias y las especies unicelulares tienen tasas de mutación mil veces más pequeñas que las nuestras, porque tienen poblaciones muy grandes. Son prácticamente perfectas. Nosotros estamos en decadencia debido a estos procesos. Nuestro ADN se está deteriorando. Está acumulando lo que llamamos "basura genética". 

—Decía que el entorno afectaba a la evolución. ¿Es posible que los avances médicos tengan un impacto en ella?

 —Absolutamente. Sí. Tenemos estos dos grandes problemas: uno es tener hijos, y el otro es que tenemos tasas altas de enfermedades genéticas porque tenemos una alta tasa de mutación.Pero también presentamos una característica inusual, que es un cerebro grande. Y con ello vino la medicina. En cierto modo, estamos luchando contra nuestro destino genético, una lucha con consecuencias interesantes. Pensemos en un trastorno en particular como la hemofilia. Es una enfermedad rara clásica, a veces conocida como "la enfermedad real", porque la reina Victoria la transmitió a algunos de sus hijos.; la esperanza de vida para cualquier persona que naciese con ella en el siglo XIX era de unos 10 u 11 años. Muy baja. Hoy en día, gracias a los avances genéticos, sabemos cuál es la mutación. Ahora que sabemos que es una enfermedad de la sangre, podemos darte sangre, o podemos darte una versión sustitutiva de la proteína. O, como acaba de salir al mercado, versiones sintéticas de las proteínas que te faltan. Además, desde hace poco, existen nuevas terapias génicas para ello. Esto lo veremos con muchas otras enfermedades genéticas. Así que, antes, las personas con estas patologías o trastornos se morían antes de poder reproducirse y, por lo tanto, no transmitían sus mutaciones. Ahora podemos mantenerlas con vida, aunque sigan siendo portadoras de mutaciones. La medicina es, de alguna manera, una anti-selección natural. La selección natural elimina las mutaciones perjudiciales de las poblaciones, pero se ha argumentado a menudo que la medicina hace lo contrario, las mantiene.  Así que algunas personas consideran que es muy posible que lo que esté haciendo la medicina sea acumular problemas genéticos, no para nosotros, sino para nuestros descendientes. 

—¿Por qué se dice que sobrevive el más fuerte si la evolución demuestra que somos imperfectos?

—Ahí está el dilema central. Tenemos esta visión canónica de la evolución: sobrevive el más fuerte, sus descendientes, los más fuertes entre ellos, también sobreviven. Y así surge esta idea de que la evolución es como una gran expedición que sube una montaña hasta alcanzar la cima. Una de las posibles respuestas a esto es que, en realidad, hemos subido la montaña equivocada. Y sabemos, por ejemplo, cuando observamos la parte trasera de nuestro ojo, que si lo comparamos con el del pulpo, tenemos un pequeño problema aunque ambos funcionen más o menos como una cámara digital. En el nuestro, los nervios están colocados al revés. Se proyectan hacia el interior del ojo, así que hay un punto donde tienen que agruparse y salir por detrás, lo que nos deja con un punto ciego. El pulpo, en cambio, tiene la solución correcta. Sus nervios se proyectan hacia el fondo del ojo, así que no tienen punto ciego. En este caso, diríamos que han escalado una cima más alta que nosotros. Sigue siendo selección natural, pero la selección natural solo puede llevarte hasta la cima de la montaña por la que estás caminando. Sin embargo, ninguna de estas explicaciones —el retraso evolutivo o estar en un entorno equivocado— explica del todo lo que estamos viendo. Una de las explicaciones es, como estábamos hablando, que cuando se trata de mutaciones con efectos muy pequeños, la "supervivencia del más apto" ya no se aplica. Porque se comportan como partículas de polvo, y los menos aptos —o mejor dicho, los no tan aptos— pueden, en realidad, hacerlo mejor que los más aptos, por decirlo así. Esa es una posible explicación. Y la otra tiene que ver con el embarazo. Los mamíferos transferimos nuestros recursos al bebé a través del útero, mediante la placenta, y lo hacemos de manera flexible. Es decir, si tenemos un embarazo gemelar y un bebé se muere, es probable que el otro nazca más fuerte. Somos capaces de transferir los recursos. Esto no es posible en otras especies, como las aves, que si ponen un huevo y su cría no nace, pierden su descendencia. Esto es una ventaja evolutiva. 

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