Un pájaro ilumina el cerebro humano

Fuente: Publico.

La noticia de que un consorcio internacional acaba de secuenciar el genoma del pinzón cebra no parece, a primera vista, como para montar un guateque. Sin embargo, este diminuto pajarillo cantor australiano, de apenas 15 gramos, podría esconder en sus células el remedio contra el tartamudeo y otros trastornos del habla relacionados con enfermedades que hoy en día afectan a decenas de millones de personas, como el alzhéimer, el párkinson y el autismo.
El pinzón cebra es, desde hace 40 años, la rata de laboratorio con la que los científicos estudian el aprendizaje del lenguaje y la comunicación vocal en los seres humanos. Cuando nace, el pájaro cacarea, como una gallina. Es el padre el que le enseña el complejo canto de la especie. Si permanece aislado, seguirá balbuceando de por vida. Y, al mismo tiempo, un ejemplar extirpado de su familia aprenderá un lenguaje diferente al de sus parientes, como haría un bebé español criado entre los pastores nómadas de Mongolia. Los pinzones cebra aprenden a comunicarse con su voz como los niños, una virtud muy rara en el reino animal y que también aparece en ballenas, loros o elefantes.
Esta semana, más de 20 laboratorios de EEUU, Oriente Medio y Europa, incluyendo un grupo de la Universidad de Oviedo, han abierto en canal los secretos genéticos de esta especie. Su genoma, publicado en la revista Nature, ofrece "una oportunidad única para comprender las bases genéticas de la instalación eléctrica en la que se convierte nuestro cerebro cuando aprendemos y memorizamos", según el Consejo de Investigación de la Biotecnología y las Ciencias Biológicas de Reino Unido, que ha participado en la financiación del proyecto.

Padres del ornitorrinco

El catedrático Carlos López-Otín, galardonado en 2008 con el Premio Nacional de Investigación, ha coordinado la contribución española al estudio. Su grupo está formado por lectores profesionales de genomas. En los últimos años, los investigadores, del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Oviedo, han participado en la secuenciación de los genomas del ser humano, de la rata, del ratón, del ornitorrinco y del chimpancé. En unos meses también aparecerá el del orangután. Y en un par de semanas se conocerán las primeras conclusiones del Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer, en el que también participan.
"Los genomas abren ventanas a los científicos", explica a Público López-Otín. Sin embargo, el catedrático es cauto sobre las aplicaciones que tendrá su investigación. "Se tiende a decir que los logros son cercanos, pero hay que ser prudentes", matiza. Su colega Víctor Quesada resume las principales conclusiones de la investigación: "Ahora tenemos un punto de partida, por lo menos sabemos dónde mirar".
El genoma del pinzón cebra es el segundo que se descifra de un ave, después del del pollo. Según explica Quesada, las formidables diferencias entre el pájaro cantor y el ave de corral -su ancestro común vivió hace 100 millones de años- han facilitado el trabajo. El pollo no aprende nada ni con clases privadas. A su lado, el pinzón cebra parece un estudiante cum laude de la Universidad de Harvard. La comparación de sus genomas ha servido para detectar los genes implicados en el origen del lenguaje, presentes en el pinzón y ausentes en la gallina.
"Hasta ahora conocíamos un gen clave en el habla humana, el FOXP2, entre los 20.000 genes humanos y poco más. Ahora tenemos una lista concreta de 800 genes", detalla. Los autores del estudio, coordinado por Wesley Warren, de la Universidad de Washington, han detectado 800 genes que se activan cuando el pájaro aprende a cantar. "Probablemente, la función de esos genes es que aprendan ese canto. Y los seres humanos tienen sus propias versiones de esos genes", explica Quesada. Comparar un pajarillo cantor con un pollo de corral servirá para desvelar por qué los humanos pueden hablar.

Genes que mandan callar

El investigador de la Universidad de Oviedo pormenoriza otros aspectos del estudio. Cuando un pinzón cebra interpreta una de sus melodías, y es de suponer que lo mismo ocurre cuando José Luis Perales canta Un velero llamado Libertad, intervienen de manera "sorprendente" numerosos ARN no codificantes, genes que no sirven para fabricar proteínas, como hace la mayoría, sino para formar cadenas de ácido ribonucleico. Estos ácidos actúan en los genes como un regidor con el público de un programa de televisión: mandan callar. Hasta hace muy poco, los científicos pensaban que el ARN no codificante era basura. Ahora se dan cuenta de que dirigen la orquesta del genoma de los seres vivos.
Otro de los autores del estudio, Dave Burt, del Instituto Roslin de Edimburgo, donde se creó la oveja Dolly, dibuja aplicaciones impensadas del genoma del pinzón cebra. Su equipo ha descubierto un gen que hasta ahora se consideraba ausente en las aves, el Factor 1 Estimulante de Colonias (CSF1), un viejo conocido en los mamíferos que actúa como barrera contra las infecciones.

Claves de la fertilidad

"Lo encontramos en el pinzón cebra y, con un poco de trabajo detectivesco, también en el pollo. Este hallazgo nos ayudará a concebir nuevas maneras de producir vacunas contra enfermedades en aves", precisa Burt. A partir de aquí, se puede dejar volar la imaginación: un remedio contra la fiebre del loro, que puede llegar a causar la muerte en humanos, o una vacuna altamente eficaz contra la gripe aviaria estarían más cerca, pero los investigadores subrayan que es demasiado pronto para concretar aplicaciones.
El profesor Jon Slate, de la Universidad de Sheffield, también coautor del estudio, se suma a la fiesta del genoma del pinzón y apunta que han visto en el ave un componente genético que determina la longitud y la velocidad de los espermatozoides, un hallazgo con un valor "inestimable" en la investigación de la fertilidad humana. "Es probable que los mismos genes tengan efectos similares en las personas", vaticina. La información del genoma también será muy útil para conocer aspectos ecológicos clave en la supervivencia de las aves pero esto, por desgracia, está ahora en un segundo plano.