El desarrollo evolutivo detrás de algunos de nuestros órganos más vitales ocurrió por accidente.
Hace setecientos millones de años, no mucho después de que nuestro material genético ancestral se hubiera distinguido del de las anémonas de mar, apareció un error completamente aleatorio en nuestro código genético. Una nueva investigación muestra que este error preparó el escenario para que nuestros cuerpos desarrollaran los órganos vitales de los que dependemos hoy.
La mutación aleatoria afectó a un gen dentro de los receptores del factor de crecimiento fibroblástico, o Fgfr, una familia de proteínas involucradas en procesos clave como el crecimiento celular. Unos millones de años más tarde, la red controlada por la familia Fgfr se conectó con otra, esta controlada por una familia de proteínas reguladoras llamadas Esrp. Esa conexión formó la base para que las estructuras internas vitales se desarrollaran en humanos y otros vertebrados. En nuestro caso, podemos agradecer a la mutación por desarrollos útiles como nuestros pulmones, nuestras extremidades y el oído interno, según un reciente artículo publicado en la revista Nature Communications.
La familia de proteínas reguladoras Esrp controla lo que se conoce como el proceso de corte y empalme alternativo para algunas de nuestras células, escriben los autores en el nuevo estudio. Esencialmente, estas proteínas son responsables de cortar los genes y unirlos de nuevo de una manera que permite que nuestro genoma tenga mucho más proteínas de las que podría; esto nos permite evolucionar y crecer.
Hasta ahora, los científicos sabían que Esrp estaba involucrado en cómo las células interactúan entre sí cuando el embrión se está desarrollando, pero no en la medida de esa participación. El equipo internacional de investigadores que escribió el documento de Nature Communications estudió ese papel en varios animales, incluidos los humanos. Descubrieron que la conexión entre las redes controladas por Esrp y Fgfr permitía la formación de órganos clave y otras estructuras biológicas. Todo este proceso fue catalizado por esa mutación aleatoria hace 700 millones de años.
“Nuestros resultados sugieren que estos genes fueron parte de una maquinaria genética antigua, compartida por animales tan diversos como peces, erizos de mar y nosotros mismos”, dijo Manuel Irimia, uno de los autores, en un comunicado de prensa del Centro de Regulación Genómica y la Universidad de Barcelona. “Este es un paso fundamental en la formación de algunos órganos”.
El hallazgo podría tener implicaciones para la investigación del cáncer. Irimia señaló en el comunicado de prensa que el proceso descrito en el nuevo estudio es el inverso de uno que es fundamental para la propagación del cáncer. Los investigadores no comentaron si este descubrimiento podría conducir a un progreso en contra de la enfermedad, pero investigaciones anteriores han considerado a Fgfr como un objetivo para los tratamientos contra el cáncer y lo encontraron prometedor.
Los investigadores modelaron su enfoque en un campo científico conocido como desarrollo biológico evolutivo, o evo-devo como a menudo se llama. Evo-devo compara las primeras etapas de desarrollo entre un organismo y otro para observar no solo cómo se relacionan los dos organismos, sino cómo el propio proceso de desarrollo cambió con el tiempo, según PBS.
“Claramente, el resultado más excepcional del trabajo es la prueba de cuán importante es la casualidad para la evolución”, dijo en el comunicado de prensa Jordi Garcia-Fernández, profesor del Departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la Universidad de Barcelona.
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Publicado en cooperación con Newsweek / Published in cooperation with Newsweek
