David Quammen
12/06/2020
Durante estos meses de confinamiento, David Quammen, autor de Spillover [Contagio, Debate, Madrid, 2020] ha sido protagonista de muchas entrevistas desde la pantalla de su ordenador en su lugar de trabajo, en su casa de Montana. Esta semana distribuye [la editorial] Adelphi en Italia su nuevo libro, The Tangled Tree [El árbol enmarañado, Debate, Madrid, 2019]. En el libro, Quammen vuelve sobre los pasos de la historia de la ciencia evolucionista, de Darwin a los estudios recientes de las últimas décadas y lleva al lector a un mundo de descubrimientos sobre la genética de todos los seres vivos que pueblan la Tierra, incluidos los seres humanos.
Hemos hablado [escribe Stella Levantesi, periodista de il manifesto], con Quammen acerca de las implicaciones de estos descubrimientos, del vínculo entre nuestro genoma y nuestras infecciones, tanto bacterianas como víricas, analizando otros aspectos del SARS-CoV-2, que provoca la enfermedad Covid-19 y explorando de qué modo el enmarañado árbol de la vida ha redefinido nuestro entendimiento de la identidad genética humana.
¿Qué tal está usted, pues? ¿Cansado de que le entrevisten a todas horas?
Bueno, no, es importante y me siento agradecido por tener la oportunidad de difundir los mensajes que figuran en Contagio. Y ahora hablamos de El árbol enmarañado, de modo que es un cambio de ritmo, eso está bien.
Decididamente. En el libro habla usted de un proceso que resulta fundamental para comprender la evolución de todas las especies, y que ha sido objeto de exploración recientemente: la transferencia genética horizontal (TGH). La ciencia ha descubierto uno de los mayores secretos de la evolución, que es que los genes no sólo se mueven verticalmente, de una generación a la siguiente, sino que, como dice usted en el libro, se mueven lateralmente a través de los límites entre especies. ¿Puede contarnos cómo llegó a escribir sobre este proceso?
Pues, este proceso, la transferencia genética horizontal, es algo de lo que la gente nunca ha oído hablar, ¿verdad? Y hay incluso un montón de biólogos que nunca habían oído hablar de ello, ¿no es así? Yo escribo sobre biología continuamente y nunca había oído hablar de ello. Y en 2013, después de que publicara Contagio en los EE.UU. andaba a la busca de mi nuevo proyecto de libro y sucedió que leí algo sobre la transferencia genética horizontal. y lo que pensé fue: ¿Qué? ¿Transferencia genética horizontal? Resulta que ha sido algo muy importante en la historia de la vida y que sigue siendo importante para la vida humana y para la comprensión de la identidad humana y la salud humana. Pero resultaba tan contraintuitivo, tan extraño y tan abstracto. No llegaba a entender de qué manera podia escribir un libro que quisiera leer la gente acerca de esta cuestión. Pero me encontré con un hombre, Carl Woese, a quien ahora menciono como el biólogo más importante del siglo XX entre todos aquellos de los que no hemos oído hablar, porque mucha gente todavía no lo conoce. Descubrió un nuevo método de obsevar la historia de la evolución sobre la Tierra, sobre todo en su historia temprana, y su método condujo a este campo del dibujo del árbol de la vida recurriendo a pruebas moleculares y eso puso en perspectiva la transferencia genética horizontal.
¿Qué es la transferencia horizontal de genes y cómo se produce?
Tal como ha dicho usted, se trata del movimiento de los genes, del material genético, lateralmente de una especie a otra, de un reino de la vida a otro. Parece como que debiera ser imposible. Siempre se nos ha dicho que el material genético, la herencia, se mueve verticalmente de los progenitores a la progenie, mientras que aquí se va desplazando horizontalmente, de modo lateral a través de los límites entre especies. La explicación sencilla de cómo ocurre esto la encarna un término que los científicos acuñaron en los años 50 y que es “herencia infecciosa”.
De manera que para entender la transferencia genética horizontal, en lo primero en lo que hay que pensar es en la infección, en el hecho de que bacterias y virus puedan transportar con ellos material genético cuando contagian a otra criatura y pueden dejar caer ese material genético en el genoma de otra criatura si llegan a contagiar a las células reproductivas, como las células madre, en los testiculos o los ovarios que producen óvulos y esperma. Es mucho más complicado que esto, pero este es el primer paso para comprenderlo. La herencia infecciosa.
Un virus puede, por ejemplo, tomar material genético de un tipo de criatura y luego transportarlo y contagiar a otro tipo de criatura. Y si el virus se introduce en las células reproductivas, puede dejar caer ese material ahí, nuevos genes en las células reproductivas. Y entonces se convierte en algo heredable.
Como escribe usted en su libro, el 8% de nuestro ADN procede de la transmisión vírica. Eso es alucinante. ¿Qué implicaciones tiene esto?
Llevas razón, el 8% del genoma humano proviene de lo que llaman retrovirus endógenos, retrovirus que han contagiado a humanos y dejan caer su ADN en el genoma humano, y sabemos que en algunos casos ha sido algo muy beneficioso e importante para la evolución humana. Sobre todo, el caso que he descrito en el libro, el caso más espectacular, que es el caso de un gen que se llama sincitina 2, responsable en los humanos de crear una membrana entre la placenta y el feto durante la gestación humana. Y sin esa membrana es imposible la gestación humana. No puede tener éxito porque esa membrana entre la placenta y el feto es una capa intermedia que lleva nutrientes de la sangre de la madre al feto para ayudar a que el feto se desarrolle, y saca los productos de desecho a la placenta, de manera que la madre pueda deshacerse de ellos en la orina. Es muy importante para la madre poder deshacerse de ellos a través de la orina. Es muy importante para la gestación humana.
Este gen es un gen vírico que procede anteriormente de la infección de mamíferos, y eso significa que el virus no solo infecta las células, sino que se copia en el genoma de la célula que infecta. Y si infecta las células madre del sistema reproductivo, se convierte en heredable...Si no hubiera habido una versión de esto anteriormente, la evolución de los mamíferos no podría haber siquiera comenzado. Todavía estaríamos teniendo crías poniendo huevos en tierra, porque la gestación interna sería imposible, ¿verdad? Y eso se debe a la infección vírica y a la transferencia genética horizontal.
Hay una palabra clave en su libro: convergencia. Tal como lo describe usted en el libro, este concepto de convergencia nos ha permitido contemplar la evolución, no como un árbol en el sentido tradicional, sino como un árbol redefinido. ¿Qué ha pasado? ¿Cómo hemos ido de la teoría clásica de la evolución de Darwin a la TGH?
Pues, la teoría clásica del árbol de la vida de Darwin, tal como él lo dibujó, es de troncos y ramas que siempre divergen. La vida proviene de una sola fuente. Durante mucho tiempo hemos pensado que solo había dos reinos de la vida: por un lado, las bacterias, de una sola célula y células sencillas, y por el otro, todo lo demás, animales, plantas que tienen células complejas y núcleos de la célula, etc. Incluso al único gráfico que figura en El origen de las especies de Darwin, cuando se publicó por vez primera, se le denominó “diagrama de divergencia”. De modo que todo tenía que ver con la divergencia, que crea, a lo largo del tiempo, diversidad biológica.
Y luego, a finales del siglo XIX, y a primeros del XX, un par de científicos visionarios verdaderamente peculiares empezaron a sugerir que existían algunos casos de convergencia, por ejemplo, en el origen de las células complejas de las que estamos hechos, entre ellas los cloroplastos en las plantas que hacen posible la fotosíntesis, y la mitocondria en todas las células complejas, que nos permiten almacenar energía para procesos complejos. Y eso significaba que existía un punto de convergencia en el que la línea de las bacterias convergía con la línea de las criaturas complejas.
Una brillante microbióloga norteamericana llamada Lynn Margulis aportó la idea de endosymbiosis: simbiosis, asociación; endo, dentro. La idea consistía en que tenemos asociaciones con otras formas de vida que tenemos dentro de nosotros, y estas nos ayudan a ser lo que somos. Y eso incluía las bacterias que se insertaban en células complejas en la fase temprana de la evolución y que se convirtieron en la mitocondria de todas nuestras células, esos orgánulos que ayudan a almacenar energía.
Y más tarde, con Carl Woese, la gente empezó a utilizar una clase distinta de evidencias, la filogénetica molecular, recurriendo a los genomas para comparar un tipo de vida con otra. Y analizaron su hipótesis y descubrieron que era correcta...De modo que ahora nos damos cuenta de que el árbol de la vida no son sólo todas las ramas y troncos divergentes, sino que algunas de estas ramas se deslizan a otro tronco y eso no pasa con los árboles de la selva.
Y esa es la razón por la que el título del libro es El árbol emmarañado.
Sí. A lo largo de cinco años, mientras trabajaba en el libro, el título original fue “El árbol de la vida no es un árbol”. Cuando finalmente entregué el libro aquí, en los EE.UU., el responsible de la editorial me dijo: “Me encanta el libro, pero nos hace falta un título nuevo. Este título es una paradoja”. Le dije: “Sí, ya sé que es una paradoja. Se supone que es una paradoja”. Y respondieron: “No, a los lectores les asustan las paradojas, pongámosle otro título”. De manera que se convirtió en El árbol enmarañado.
La mutación es también una cuestión a la que se enfrenta en su libro y hemos ido oyendo mucho acerca de la mutación del SARS-CoV-2. ¿Puede explicarnos cómo funciona la mutación del virus? ¿Cuáles son las consecuencias?
Esa es una pregunta muy importante. Todos los virus mutan a medida que se replican. Y eso es simplemente cuestión de pequeños “errores” que se cometen cuando el genoma vírico se copia a si mismo para crear nuevas partículas víricas, pequeños errores en el alfabeto del ARN, components que quedan simbolizados por cuatro letras, y las cuatro letras se repiten una y otra vez con diferentes combinaciones. Y si el virus comete un error al copiar una letra, entonces se produce una mutación…cambios minúsculos.
Algunos virus son ARN, mientras que hay virus que son ADN. Los coronavirus mutan con relativa rapidez porque son virus con una cadena sólo de ARN. El ADN bicatenario es más estable y se copia a si mismo de modo más preciso, mientras que los virus de ARN monocatenario son notoramiente proclives a la mutación. Y esa es una de las razones por las que los coronavirus estaban en lo más alto de la lista de vigilancia de los virus de los que deberíamos preocuparnos. Y esto ya lo dije hace diez años, en Contagio, los virus de la gripe, de ARN monocatenario, tienen un elevado ritmo de mutación muy adaptativo, y los coronavirus no son tan variables como los virus de la gripe, pero, con todo, son muy variables.
El hecho de que un virus vaya mutando no significa, sin embargo, que el virus evolucione en ninguna dirección determinada. Y los científicos en los que yo confío, que van observando el genoma del SARS-CoV-2 y tomando muestras del mismo desde diferentes lugares, en diferentes momentos, de diferentes casos humanos, han declarado que este virus no está evolucionando mucho. Las mutaciones, en algunos casos, no son más que un callejón sin salida, de manera que los virus pueden mutar, pero la version mutada podría no ser una version con éxito.
¿Por qué está mutando, pero no evolucionando gran cosa este virus, a qué se deberá esto? Bueno, la respuesta es que un virus, como cualquier otra criatura, evoluciona como respuesta a los desafíos del entorno con el fin de tener mayor éxito. Este virus tiene ya tanto éxito, se ha adaptado ya al cuerpo humano, que no necesita cambiar mucho. Y esa es la hipótesis respecto a por qué no ha cambiado gran cosa. Pues porque ha tenido ya tanto éxito.
La última vez que hablamos me decía usted cómo algunos nuevos estudios están analizando por qué los murciélagos son un anfitrión tan ideal para los coronavirus y eso se debe a su sistema immune está rebajado de modo que acepten mejor el virus.
Sí, lo que ganaron fue la capacidad de ignorar al virus, su sistema inmunitario aprendió a ignorar el virus.
¿Cree usted que la inmunidad de los murciélagos a los coronavirus tiene algo que ver con la transferencia genética horizontal?
Me gustaría creer que es verdad, eso sería verdaderamente interesante. Y conectaría muy bien mis dos libros, Contagio y El árbol enmarañado. Pero no he visto evidencias de eso todavía. El estudio de lo que está pasando con la evolución del sistema inmunitario del murciélago está en su fase más temprana. Por lo que yo he podido ver, nadie ha mostrado que esos virus, como los coronavirus, trasladen parte de su ADN al genoma del murciélago, de modo que es menos probable que el murciélago le diga a su sistema inmunitario que ataque ese virus. La hipótesis que está usted describiendo es una hipótesis interesante, pero no he visto ninguna prueba todavía de eso.
¿Sabe usted si alguno de los virus que provocaron los brotes epidémicos está conectado con la transferencia genética horizontal? ¿Copian su genoma en el anfitrión que están infectando?
El VIH que provoca el SIDA hace eso, pero no en el genoma, en las células inmunitarias. Así que debido a que el VIH es un retrovirus, se copia a sí mismo en las células inmunes y, luego, cuando las células inmunes se replican, replican el genoma viral, así como a ellas mismas. Y eso ayuda al VIH a extenderse por el cuerpo de una persona.
Después de leer su libro, di con un estudio que afirmaba que la transferencia genética horizontal puede facilitar nuevas epidemias de bacterias. El estudio se refiere a la resistencia a los antibióticos en las bacterias. ¿Puede explicarnos este proceso? ¿Nos hace más vulnerables a las epidemias?
Sí, la resistencia a los antibióticos en las bacterias patógenas. Las bacterias tienen un proceso por el que puede trocar secciones de su genoma de una partícula bacteriana a otra, de una bacteria a otra, aunque se trate de bacterias de distintas especies, de tipos muy, muy distintos de bacterias. A este proceso se le llama conjugación.
Es uno de los tres mecanismos de importancia para la transferencia genética horizontal y, en lo esencial, hay quien lo llama “sexo bacteriano” como metáfora, pero no es verdaderamente sexo. Hay una especie de cordón, como un cordón que va de una partícula bacteriana a otra, y luego está ese pequeño paquete de ADN que va rociando a la segunda bacteria, y luego se vuelve parte de la composición de esa segunda bacteria. Con lo cual podemos adquirir genes de modo instántaneo de esa forma. Y una de las capacidades genéticas que pueden adquirirse es la resistencia a los antibióticos.
De manera que esa es la razón por la que la resistencia a los antibióticos se extiende por el mundo con tanta rapidez. Si una clase de bacteria evoluciona por medio de mutación y selección a un tipo especial de antibiótico, por ejemplo, la meticilina, en ese caso los descendientes, los descendientes directos de un tipo bacteriano muerto tendrán esa resistencia a la meticilina. La e-coli, por ejemplo, puede pasar esa resistencia en un instante a la salmonela, que es una clase distinta de bacteria, o al estafilococo, otro tipo diferente de bacteria.
Así que, de acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, la resistencia a los antibióticos es una de las amenazas de envergadura a la salud global. Aunque decir esto en medio de una pandemia es casi una paradoja…
Eso es, sí. No, pero es realmente una cuestión importante y no va a desaparecer sólo porque estemos preocupados de momento por la l Covid-19.
¿Corren peligro de volverse obsoletos nuestros antibióticos?
Algunos científicos están diciendo que sí, que los antibióticos se están quedando obsoletos porque no podemos crear otros nuevos con la rápidez con que las bacterias adquieren resistencia. Las infecciones bacterianas por bacterias resistentes a los antibióticos ya están matando a mucha gente. Decenas de miles de personas, y eso solo en los EE.UU. Pero si continúa esta tendencia y no podemos desarrollar nuevos antibióticos con la rapidez con la que las bacterias están compartiendo su resistencia adquirida, entonces los antibióticos se quedarán obsoletos. Tendremos que encontrar nuevas formas de habérnoslas con las infecciones bacterianas. Y yo no sé que formas van a ser ésas.
¿Está usted escribiendo un libro sobre la Covid-19?
Sí, andaba ocupado con un libro sobre cáncer y evolución, que es un campo muy interesante. Y estuve en Tasmania a lo largo de febrero investigando aspectos de ese libro, porque Tasmania constituye una parte importante de esa historia, cuando empezó todo el asunto de la Covid-19. Luego, en marzo, mi editor, Simon and Schuster, me dijo: “David, ¿podrías, por favor, dejar a un lado el cancer y la evolución de momento y hacer un libro sobre la Covid-19?”
Mi primera reacción fue pensar que va a haber cientos de libros acerca de la Covid-19, y que me gusta escribir acerca de cosas sobre las que los demás no estén escribiendo. Pero pensé que no hay nadie ahora mismo que no esté pensando sobre otra cosa que no sea la Covid-19, que es toda una responsibilidad, y que tengo una ventaja de partida por haber escrito Contagio. De manera que me dije: “Venga, haré un libro sobre la Covid-19, e intentaré escribir un libro que sea distinto de los demás”. Y [en Italia] ya lo ha contratado Adelphi para publicarlo.
¿Puede contarnos algo del libro? Sin que revele mucho...
Me interesan unas cuantas cosas. Puede que ya le haya dicho esto antes, pero tengo mucho interés por saber lo que sucedió en Italia, por qué Lombardía se vio tan gravemente afectada. Quiero entender cómo es que Corea del Sur y Singapur se desempeñaron tan eficazmente frente al virus en un principio. Quiero comprender lo que sucedió en China. Quiero entender por qué los Estados Unidos lo han hecho tan mal en el control de esto, por qué somos los primeros del mundo en casos y fallecimientos.
Estoy interesado en los orígenes últimos del virus, un virus del murciélago. ¿Se trata de un virus del murciélago que llegó hasta los humanos a través de los pangolines? Los pangolines, que son en el mundo los animales salvajes con los que más se trafica, los más capturados y con los que más se comercia, portan muchos coronavirus. De modo que me interesan mucho los orígenes y la evolución del virus. Y de las preguntas que me ha hecho, ya sabe: si este virus tiene tanta capacidad de mutación, ¿por qué no está evolucionando? Y por ultimo, las vacunas. La historia verdaderamente interesante va a ser la de cuál funciona de los cientos que se están ensayando.