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Walter J. Gehring: «Los científicos deben probar lo imposible, cosas que nadie antes ha probado»

«Lo que me gustaría es intentar reconstruir la evolución del ojo a partir de los organismos celulares individuales más primitivos»

«Lo que me gustaría es intentar reconstruir la evolución del ojo a partir de los organismos celulares individuales más primitivos»

«La evolución es más renovación que innovación»

«La evolución es más renovación que innovación»

Entrada de Walter J. Gehring en el acto de investidura de doctor honoris causa, acompañado de su padrino, Emili Saló (derecha), y del decano de la Facultad de Biología, Joaquim Gutiérrez (izquierda)

Entrada de Walter J. Gehring en el acto de investidura de doctor honoris causa, acompañado de su padrino, Emili Saló (derecha), y del decano de la Facultad de Biología, Joaquim Gutiérrez (izquierda)

«Hay un programa genético para los ojos, un programa para las patas, un programa para las alas, y los genes homeóticos son los interruptores generales que ponen en marcha todos los programas»

«Hay un programa genético para los ojos, un programa para las patas, un programa para las alas, y los genes homeóticos son los interruptores generales que ponen en marcha todos los programas»

«El descubrimiento de la mutación en las moscas que produce patas en vez de antenas fue del todo accidental»

«El descubrimiento de la mutación en las moscas que produce patas en vez de antenas fue del todo accidental»

«Debemos entender los organismos vivos en relación con su evolución»

«Debemos entender los organismos vivos en relación con su evolución»

21/06/2010

Entrevistes

El biólogo molecular Walter J. Gehring (Zúrich, 1939), actual director del Laboratorio de Biología Celular del Biozentrum de la Universidad de Basilea (Suiza), es un científico de referencia en el estudio de las bases genéticas del desarrollo del patrón corporal en metazoos y fue investido doctor honoris causa en la Universidad de Barcelona el 21 de enero de 2010. Sus trabajos han representado uno de los saltos cualitativos más notables en genética molecular de finales del siglo XX, y son de referencia obligada para comprender los mecanismos evolutivos en los seres vivos y, más concretamente, la base genética que regula el plan arquitectónico de los organismos. En el número 51 de la revista La Universitat se puede leer una versión ampliada de la presente entrevista.

Gehring es miembro de la Academia Nacional de las Ciencias y de la Academia de las Artes y las Ciencias de Estados Unidos, de la Royal Society de Londres, de la Academia de Ciencias de Francia, de la Real Academia de Ciencias Sueca, de la Academia Alemana Naturalista Leopoldina y de la Academia Europea, y es autor de más de 250 publicaciones citadas cerca de 22.000 veces, con trabajos sobre la mayoría de organismos representativos del árbol filogenético de los metazoos.

¿Cuál es su relación con la Universidad de Barcelona?
Hace años que soy amigo de Emili Saló y Jaume Baguñà, catedráticos del Departamento de Genética de la Facultad de Biología. Compartimos estudiantes y tenemos publicaciones conjuntas. Con Emili nos conocimos cuando él hacía una estancia posdoctoral en un laboratorio que estaba en la misma planta donde yo trabajaba. Nuestra relación se remonta a muchos años atrás; unos treinta años, diría. Siempre hemos estado en contacto. Emili trabaja con platelmintos como sistema modelo y nosotros, con la Drosophila. Es interesante ver si se pueden aplicar las mismas reglas en sistemas modelo diferentes, o si las reglas son otras. He venido varias veces a la UB, he impartido algunos seminarios, y Emili me ha llevado al delta del Ebro a observar pájaros y ahora es una de mis aficiones. En fin, tengo una larga relación con la Universidad de Barcelona.
 
Recientemente, se ha aprobado la creación de un Centro Nacional de Genómica, con sede en el Parque Científico de Barcelona. ¿Qué condiciones debería tener un centro de estas características para convertirse en referente internacional?
Actualmente, la determinación de las secuencias de DNA es relativamente fácil y rápido de hacer, por lo que es importante que los genetistas sean capaces de «leer» estos genomas. En un centro de este tipo tiene que haber bioinformáticos, necesitamos informáticos y también genetistas para realizar la asignación de genes y empezar a interpretar los datos. Podríamos decir que aún estamos en primaria: somos capaces de leer las letras, pero entender el significado de las palabras que componen es mucho más complicado. Descifrar las secuencias de proteínas no es difícil, pero en cambio la regulación génica es una tarea mucho más ardua. Por eso es fundamental que en un centro de este tipo trabajen codo con codo genetistas y bioinformáticos, que además deberían participar en redes internacionales para comparar resultados y no duplicar trabajos.
 
¿Cómo llegó usted a la «pregunta correcta» —tal como comentaba en su discurso de investidura para detectar los genes homeóticos, clave para el desarrollo del ser humano?
El descubrimiento de la mutación en las moscas que produce patas en vez de antenas fue del todo accidental. Me pareció algo fascinante, porque es un efecto tan espectacular, que quise entender el mecanismo por el que una antena se convierte en pata, y por qué las patas salen «aquí» y no «allí». Y me dediqué a investigarlo, empecé por las patas hasta llegar a los átomos. Era como un sueño personal: entender algún día cómo funciona un mecanismo así de complejo. Me parecía imposible. Pero los científicos deben probar lo imposible, cosas que nadie antes ha probado. Los atletas de salto de altura tienen que poner el listón cada vez un poco más alto y los científicos tienen que encontrar nuevas vías, nuevas direcciones. Y ése era mi sueño: entender cómo funciona esta mutación. Nadie confiaba en que lo lograra, pero, ya lo veis, hay que probarlo, aunque parezca imposible.
 
En relación con el resurgimiento, como decíais, de antiguas teorías, como el diseño inteligente o el creacionismo, ¿los científicos tienen la responsabilidad de intentar evitarlo?
Como somos humanos, pensamos en términos humanos. Creemos que la naturaleza la construyó un ingeniero humano, un ser humano o un Dios perfecto que se parece a un hombre. Os lo ejemplificaré con una hipótesis que propuse y que era del todo incorrecta. Teníamos un embrión con un patrón gradual de un gen regulador. Ese patrón gradual —un gradiente de concentración— estaba dividido en siete bandas. ¿Cómo lo haría eso, un ser humano?, me pegunté. Lo habría hecho pasar por una onda y habría ajustado la longitud de onda para que el embrión entero fuera dividido en siete partes, y obtener así siete bandas. Pero la evolución no funciona de ese modo: la evolución hace primero una banda, después dos, a continuación tres, y va cogiendo los genes necesarios para formarlas. No se puede predecir, es cuestión de azar, algo totalmente estocástico. Y, por tanto, fracasé en mis especulaciones iniciales y tuvimos que revisar el modelo desde el principio. Así, pues, no es diseño inteligente, pero funciona a la perfección. ¿Por qué? Se ha probado millones de veces y sólo sobreviven los buenos; por tanto, las siete bandas son prácticamente perfectas. François Jacob hablaba de bricolaje: cogemos una banda y un trozo de metal y los unimos, y así sucesivamente. Así funciona la naturaleza: no diseña, selecciona a los que han de sobrevivir. Otra cuestión sobre la evolución es que siempre tiene que funcionar, porque si no muere. Por lo tanto, si queremos instalar algo nuevo, por ejemplo, un ojo, tenemos que utilizar un gen. En general, se hace por duplicación genética: el gen número 1, el antiguo, retiene el funcionamiento antiguo, y el gen número 2, el duplicado, tiene la libertad de hacer algo nuevo. Es más renovación que innovación. La casa siempre tiene que aguantar: no se puede derribar y volver a edificar de cero; no es posible. Hay que construir de acuerdo con el diseño de la casa vieja, rehabilitarla una y otra vez, añadirle una chimenea, por ejemplo. Así funciona la evolución.
 
Se habla de una caja de herramientas de genes homeóticos que controlan el desarrollo de los seres vivos. ¿Cuántos genes de este tipo se necesitan para crear un individuo? ¿Cómo varían entre las especies?
Los genes homeóticos básicos están muy bien preservados. En los mamíferos, hay un grupo de trece genes y, en el caso de las moscas, sólo nueve. Esto, de entrada, ya es bastante interesante. Además, están distribuidos a lo largo del cromosoma en el mismo orden en que se expresan, es decir, al principio están los genes de la cabeza, y al final, los de la cola; y los genes intermedios forman el tórax, por ejemplo. Pero se puede sacar un gen y transformar la cabeza en un tórax con un par de patas y un par de alas, o se puede poner un ojo en el abdomen. La información la tenemos. Hay un programa para los ojos, un programa para las patas, un programa para las alas, y estos genes son como interruptores generales que ponen en marcha todos estos programas diferentes. Ahora bien, se necesitan mil o dos mil genes para hacer un ojo. Estos genes son similares en otras especies, aunque no son exactamente iguales. Están menos preservados. Un 65 % de la retina de la mosca coincide con la retina del ratón. Por tanto, una gran mayoría de los genes son los mismos, y con la misma «caja de herramientas» se pueden hacer varios tipos de ojos.
 
El campo de investigación en que trabaja actualmente es el llamado evo-devo, la biología de la evolución y del desarrollo. Concretamente, ¿en qué tema está trabajando?
Exactamente. Yo venía del campo de la biología del desarrollo, después descubrimos estos genes de control principal y ahora nos esforzamos cada vez más para entender la evolución. Hay una frase célebre —creo que es de Theodosius Dobzhansky— que dice que nada tiene sentido en biología si no está relacionado con la evolución. Como los organismos nacen por la evolución, son un producto histórico, y la historia continúa escrita en sus genes. Por lo tanto, debemos entender los organismos vivos en relación con su evolución.

Lo que me gustaría es intentar reconstruir la evolución del ojo a partir de los organismos celulares individuales más primitivos. Es probable que podamos remontarnos a las cianobacterias. Estos son los primeros fósiles conocidos de la Tierra. Sobrevivieron 3.500 millones de años, y la Tierra tiene unos 4.200. Son bacterias que pueden usar la luz del sol para la fotosíntesis, secretan azúcares y compuestos orgánicos utilizando la energía de la luz del sol y tienen clorofila, membranas, etc. Pero también han desarrollado la visión. En cualquier caso, sería interesante poder estudiar la evolución remontándose a las cianobacterias.

 
¿El descubrimiento de estos genes comunes en el desarrollo de individuos, como el gen Pax6 implicado en la formación de los ojos, confirma la teoría de Darwin?
Mi trabajo defiende con convicción las teorías de Charles Darwin. Darwin tenía un problema importante con la evolución de los ojos, porque ni su esposa estaba convencida con su teoría. Ella decía que era absurdo creer que el ojo de un águila evolucionara simplemente por variación y selección. El problema era considerable. En la última versión de su libro, El origen de las especies, consagra todo un capítulo a las dificultades de la teoría. Es un libro muy honesto. ¿Conoce usted algún otro libro que dedique un capítulo entero a hablar de los contras? Darwin los va descartando más o menos uno a uno, igual que hizo con los cuestionamientos de su esposa. Según él, debe haber un ojo prototipo, un tipo de estructura muy simple, que sólo consiste en una célula fotorreceptora capaz de percibir la luz y una célula pigmentaria capaz de proteger. Y, cincuenta años después, este prototipo se detecta en la planaria, los platelmintos que se estudian en el laboratorio. Tienen múltiples ojos de este tipo, formados sólo por dos células: una célula pigmentaria y una célula fotorreceptora. Se juntan unos cuantos ojos, y obtenemos múltiples fotorreceptores y múltiples células pigmentarias, algunas con estructuras desarrolladas similares a una lente. Y así empezamos con un prototipo de ojo que, por selección, mejora hasta llegar al ojo del águila, por ejemplo.
 
¿Haber llegado a un conocimiento tan profundo de la formación de la vida es compatible con creencias religiosas?
Pues depende de cuáles sean esas creencias religiosas. Si estamos convencidos de que la vida se creó en sólo unos días, es incompatible. Tenemos que empezar a plantearnos la religión en términos de la evolución. Yo no creo en un Dios personal que se parece a los seres humanos. Como he dicho, la evolución demuestra que no hay un ingeniero sentado en el cielo, sobre una nube, que se dedica a diseñar la vida, sino que la vida se generó por sí sola, y eso no significa que haya un tipo de ser superior y divino tras la naturaleza. No podemos aferrarnos a eso. Estoy tratando de entender cómo funciona la naturaleza y es difícil decir si hay algo más detrás. Pero diría que no es cierto que haya un ser superior que cree las leyes de la naturaleza responsables de todo. La física y la astrofísica están ahí, y el cosmos y los seres humanos pueden avanzar en la línea evolutiva. Me parece que es ingenuo creer que todo sucedió literalmente como lo describe la Biblia, los fundamentalistas están bien equivocados. De hecho, es incompatible con todo lo que sabemos ahora, sólo hay que medir el tiempo. Sabemos, por ejemplo, que la Tierra tiene unos 4.200 millones de años y que hemos necesitado mucho tiempo para pasar de las cianobacterias a los humanos. Al margen de esto, sigo pensando que es maravilloso que el ojo humano sea tan sofisticado. Como dije al final del discurso, no lo podemos entender todo de manera racional: la belleza de la mirada de una mujer siempre será un misterio.
 
¿Qué aplicaciones nuevas tienen sus descubrimientos en el campo de las ciencias de la salud?
La gente piensa que no tiene ningún sentido poner ojos en las patas o las alas de una mosca. Lo hicimos para demostrar que teníamos los genes principales reguladores para el desarrollo del ojo. Es relativamente sencillo destrozar un ojo, pero no es tan fácil hacer uno. ¿Y todo esto para qué sirve?, se puede preguntar cualquiera. Mi madre sufre degeneración macular, una degeneración de la mácula relacionada con la edad. Tuvo una visión perfecta durante setenta años y, pasado este tiempo, la retina se le empezó a degenerar en la mácula, que es el punto de mayor agudeza visual, de manera que se está quedando ciega progresivamente. Por ello me dije: ahora que sabemos tantas cosas sobre el desarrollo de los ojos, se podría utilizar para aplicaciones médicas.

Ahora están con las primeras fases, centradas, especialmente, en los genes de los ojos. Podemos conseguir que una persona ciega vuelva a ver. Primero se obtuvieron buenos resultados en perros —las pruebas previas siempre se hacen en estos sistemas modelo— y ahora se están tratando los primeros pacientes con los genes que les faltan o con los genes que tienen defectuosos. Si se les inyecta ese gen en el ojo y penetra en las células de la retina, pueden volver a ver. Por ahora, basta con una inyección al año, por lo que es muy esperanzador de cara a aplicaciones médicas importantes. Hoy en día, la gente se ha dado cuenta de la importancia que estos genes principales reguladores pueden tener en el ámbito médico. Las especulaciones más insensatas podrían hacerse realidad.

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