Para celebrar las primeras 1000 visitas de este blog, vamos a hablar de los mamuts (Mammuthus primigenius), parientes cercanos de los elefantes. Hace un par de semanas se publicó la secuencia de su genoma [1] [2], este hallazgo ha impulsado la idea de hacer que estos animales retornen a la vida, cosa que podría ser más sencilla que en el caso de los dinosaurios –como propone Parque Jurásico–, cuyos familiares más cercanos (las aves) son tan lejanos que difícilmente podrían echarle una mano. Si se consiguiera esto, la extinción dejaría de ser un proceso de no retorno para las especies. Los métodos a día de hoy son dificultosos, pero ¿qué pasos tendríamos que hacer para intentarlo? [3]
Fig. 1: Comparativa del hombre, el mamut y el elefante. | Autor: Asiertxo
1. La secuencia. El orden de pares de bases guarda casi toda la información básica para un ser vivo. Sin embargo, solo se disponen de fragmentos más o menos degradados, por eso habría que secuenciar varias muestras y compararlas para tener una secuencia lo más fiable posible, cosa que es costosa y laboriosa.
Otro problema es dividir esa información en cromosomas. No se conoce el número de cromosomas que tenían, por lo que es necesario comparar el genoma con el del elefante (que aún no está secuenciado del todo), lo que implica un gran trabajo para localizar los cambios que se han producido desde su separación hace 7.6 millones de años. Además, el genoma de los mamíferos entraña el inconveniente de que el cromosoma sexual Y –que determina el sexo masculino (XY) y es bastante pobre en genes– es difícil de comparar, por lo tanto, al menos la primera generación deberían de ser hembras (XX).
Los centrómeros, importantes para la división celular, también son un problema porque sus secuencias repetidas son difíciles de secuenciar, aunque recientemente se han conseguido secuencias artificiales que funcionan como tales. También las secuencias en los extremos cromosómicos (telómeros) y los orígenes de replicación son problemáticos. Finalmente, necesitamos tener variabilidad entre cromosomas homólogos, por lo cual tenemos que identificar distintas versiones o alelos para tener éxito.
2. Síntesis de ADN. Cuando tengamos clara la secuencia exacta, tenemos que sintetizarla. El genoma es muy grande: 4.7 billones de pares de bases (3 en humanos), ya que el genoma más grante sintetizado es el de la bacteria Mycoplasma genitalium, con menos de 600,000 pb. Actualmente solo se pueden obtener cadenas de 8,000 pb con buena fiabilidad, estabilizándolas dentro de genomios de bacterias, y reuniéndolas en cromosomas de levaduras. Estas limitaciones requieren que se desarrollen nuevas técnicas.
3. Envolverlo. El ADN sintetizado debe de ser rodeado de proteínas para obtener la cromatina propia de los núcleos eucariotas funcionales. Hace 30 años se demostró que al ADN desnudo se le añadía extractos de huevo de rana y se formaba cromatina. Pero la cantidad de proteínas en los óvulos de mamíferos, de fecundación interna, es menor, por lo que una posibilidad sería tratarlos con el citoplasma de rana para que luego se sustituyera por el de elefante. Encerrarlos en la membrana nuclear también es un reto, porque la disposición de los cromosomas puede ser importante para la expresión de los genes.
4. Colección de huevos. Antes de transferir estos núcleos a óvulos, tenemos que tener una buena colección; sin embargo, el ciclo de ovulación de las elefantes es de 16 semanas, con interrupciones de hasta 5 años por gestación y lactancia. Aunque es más sencillo detectar la ovulación que en otros mamíferos por cambios hormonales, el canal urogenital de la hembra es muy largo (más de un metro) –vestigio de su pasado acuático– y la extracción de óvulos es muy complicada. Por todo eso, la implantación de tejido de ovarios de elefante en ovarios de ratones –con un ciclo de solo 4-6 días– es una técnica interesante por desarrollar.
5. Transferir los núcleos. Después de eliminar los núcleos de los ovarios, tenemos que introducir nuestro núcleo de mamut sintético. Pero no todo queda aquí, pues las mitocondrias –orgánulos vitales para obtener energía mediante respiración– tienen su propio genoma, que es distinto entre especies, con lo cual es probable que exista incompatibilidad, en cuyo caso tendríamos que sintetizar mitocondrias de mamut (algo menos complejo, porque tenemos su genoma secuenciado).
A esto se le añade el bajo éxito de la transferencia, lo cual se debe principalmente a errores de señales epigenéticas (señales sobre el ADN que influyen en la expresión). Si no resulta efectivo, se pueden formar quimeras, mediante la introducción de células madre de embriones de mamut no desarrollados en embriones de elefante. Estas quimeras parte elefante, parte mamut, pueden proporcionarnos óvulos de mejor calidad.
Fig. 2: Los elefantes podrían ayudar para devolver los mamuts a la vida. | Fuente: Nature © [3]
6. Transferencia de embrión. Sería recomendable insertar en el canal urogenital eyaculado libre de esperma cuando esté ovulando para preparar el recibimiento del embrión. El tamaño que podría tener el feto durante la gestación puede ser mayor al que los elefantes podrían soportar, por lo que deberían prepararse incubadoras para mamuts prematuros.
7. Nacimiento y ¿después?. Un mamut artificial es una rareza, no una especie, por lo que se tendría que repetir el proceso, creando diversidad en sus genomas y encontrarles un lugar donde vivir.
María me contaba que seguramente un mamut vivo podría ser una excelente atracción de circo, pero todo eso dependerá de las personas que lo gestionen. Lo más importante es que tras este objetivo subyacerán muchos descubrimientos que mejorarán nuestro entendimiento de los seres vivos.
[1] Miller, W et al. (2008) “Sequencing the nuclear genome of the extinct woolly mammoth”. Nature 456: 387-390 | Enlace
[2] “Genoma de mamut y tarsero pigmeo”. El PaleoFreak | Enlace
[3] Nichols, H (2008) “Let’s make a mammoth”. Nature 456: 310-314 | Enlace
