Entrevista: Carles Lalueza-Fox
“Me fascina descifrar la vida de personas de hace miles de años”
El pasado puede abordarse desde muchos ángulos. El elegido por este científico del Instituto de Biología Evolutiva del CSIC y la Universidad Pompeu Fabra es la paleogenética, una disciplina que nos permite conocer con detalle la vida de nuestros ancestros.
Un pequeño fragmento óseo puede servir para que averigüemos muchas cosas de una especie humana, un individuo, un animal extinto o un pueblo desaparecido. Funciona como si fuera un libro antiguo escrito en una lengua muerta: descifrarla equivale a asomarse a un pasado perdido. Basta con sustituir sus letras y signos por las del ADN, y ya tendremos el idioma con el que la paleogenética retrocede en el tiempo: el genoma. El biólogo y genetista Carles LaluezaFox (Barcelona, 1965) se dedica a desentrañar los secretos del ADN antiguo desde hace más de treinta años, tarea que aborda en la última década en el Instituto de Biología Evolutiva de Barcelona, un centro mixto del CSIC y la Universidad Pompeu Fabra. También ha trabajado en las universidades de Cambridge y de Oxford, y ha participado en el proyecto Genoma Neandertal del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig (Alemania).
Su carrera ha transcurrido en paralelo a la historia de la paleogenética. Biólogo de formación, Lalueza-Fox ya tenía de niño pasión por comprender el pasado. Se crió rodeado de libros de historia, de arqueología y de fósiles. Sus salidas familiares favoritas consistían en visitar un castillo en ruinas, o alguna ermita románica olvidada.
¿Cómo te iniciaste en la investigación de los genes antiguos?
Justo durante el último año de mis estudios de grado se descubrió la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), que permitía recuperar pequeños fragmentos de ADN de cantidades iniciales ínfimas, y pronto se especuló que sería posible usar esta reacción en muestras antiguas. Uno de los primeros trabajos de paleogenética en humanos –ahora todos estamos de acuerdo en que hubo contaminación del ADN en el proceso– lo llevó a cabo Svante Pääbo [científico sueco considerado como uno de los fundadores de esta disciplina] en 1985, con una momia egipcia. La posibilidad de unir las últimas tecnologías de la genética molecular con el estudio de los restos del pasado me fascinó. En el año 1995 culminé la primera tesis de paleogenética de España, y, sin duda, una de las primeras de Europa.
¿Qué es la paleogenética?
Podemos definirla como la recuperación y el estudio de material genético de restos del pasado. En algunos casos llegamos a recuperar el genoma completo. Las muestras suelen ser esqueléticas, porque son el material más abundante, pero también puede recuperarse ADN de los sedimentos, de restos momificados, de manchas de sangre seca... ¿Cuánto puede retrocederse en el tiempo con los métodos de esta disciplina?
Por ahora, el resto más antiguo del que se ha podido recuperar ADN es un hueso de caballo encontrado en Alaska, datado en unos 700.000 años. En el caso de los humanos, se consiguió con fósiles de la Sima de los Huesos de Atapuerca (Burgos), que se estima que tienen alrededor de 430.000 años. Como el ADN se degrada por los procesos ambientales, en los que influye sobre todo la temperatura, resultará muy complicado encontrar unas condiciones ideales que nos permitan ir mucho más atrás. En un contexto más reciente, existen numerosas muestras que podríamos denominar de genética forense histórica, y que presentan los mismos desafíos técnicos que la paleogenética centrada en los vestigios más alejados en el tiempo.
¿Ha cambiado mucho tu disciplina desde que empezaste a trabajar en ella?
A mi edad, he vivido todas las revoluciones de la historia de la paleogenética, que han sido básicamente técnicas. La primera fue la aplicación de la PCR, como dije antes, que estuvo en boga durante quince años, y cuya culminación fue la recuperación de parte del ADN mitocondrial de un neandertal, en 1997. Pero con esta tecnología solo resultaba posible recobrar pequeños fragmentos genéticos. El récord todavía nos pertenece a Alan Cooper y a mí, que logramos la recuperación de un genoma mitocondrial completo de dos especies de moas [unas aves gigantescas de Nueva Zelanda extinguidas hace al menos cinco siglos]. Fue un proyecto que nos llevó un año. Aunque resultó ser un éxito, también demostró las limitaciones con las que nos movíamos. Durante unos cuantos años, estuve convencido de que siempre trabajaría con datos fragmentarios, anecdóticos y dispersos, y de que la paleogenética no pasaría de ser una mera curiosidad científica.
¿Y qué produjo el cambio?
La auténtica revolución llegó a partir del año 2008, con el desarrollo de diversas tecnologías de secuenciación masiva del genoma, entre las que se ha acabado imponiendo la plataforma Illumina. Permitieron, por ejemplo, que en 2010 se dispusiera del primer genoma completo de un neandertal. Estas plataformas nos posibilitan la obtención de millones y millones de secuencias de ADN a partir de cualquier resto, e incluso separar las secuencias contaminantes actuales de las antiguas, y generar centenares de genomas de cualquier periodo o población. En un estudio que vamos a publicar en la revista Science, mi equipo y yo establecemos un nuevo récord: tenemos datos genómicos de 523 individuos antiguos del sur y el centro de Asia. Esta productividad era impensable cuando empecé en este campo, en 1992, y también hace solo diez años.
¿Cómo se extrae ADN de un fósil?
Al fosilizarse, los huesos muy antiguos pueden estar parcialmente mineralizados, pero conservan partes orgánicas. El ADN, fragmentado en innumerables secuencias pequeñas, se halla unido químicamente a los minerales del tejido óseo. La extracción es un proceso estandarizado: se trata de liberar los ácidos nucleicos de la muestra con que se trabaja, y luego se crean bibliotecas genómicas [una colección de fragmentos de ADN que forman el genoma completo de un organismo. Se crean aislando el ADN de las células y luego amplificándolo mediante la clonación del ADN]. Esas bibliotecas se secuencian. Otra aproximación más barata consiste no en secuenciar a ciegas, sino en capturar con sondas moleculares centenares de miles de posiciones genómicas de interés. Después, todo el proceso es computacional, pero se generan tantos datos que se requiere un soporte informático muy potente. Hace diez años, la mayor parte del trabajo estaba en el laboratorio, y ahora se halla en el análisis computacional de las secuencias recuperadas.
¿Qué nos puede contar un paleogenoma?
Muchas cosas, si sabemos explorarlo. Nos informa de la diversidad de una especie o población, de su historia demográfica, de si una especie se hibridó con otras, de las bases genéticas de sus adaptaciones, de modificaciones evolutivas que a veces observamos en los esqueletos...
¿Ayuda a conocer el origen de enfermedades antiguas? Sí, podemos rastrear variantes genéticas implicadas en resistencias o predisposiciones a todo tipo de enfermedades; naturalmente, este conocimiento depende en
buena medida de lo que se va descubriendo en poblaciones actuales respecto a esas mismas enfermedades, lo que conecta la biomedicina con la paleogenética. En el futuro, podremos rastrear en tiempo real las adaptaciones de las poblaciones. De hecho, ya hemos visto cómo llegó a Europa y fue transmitiéndose la mutación del gen de la lactasa, que nos permite digerir la leche cuando somos adultos. Y no solo recuperamos el genoma de las personas que vivieron o enfermaron; también el de los patógenos que los mataron. Gracias a esto conocemos la evolución de las pandemias del pasado, como la peste, que ahora sabemos que causó varias epidemias masivas en Europa en el Neolítico y en la Edad del Bronce. Algunos de estos agentes patógenos probablemente eran más virulentos que los actuales, y actuaron también como un motor de cambio genético, social y cultural de las poblaciones humanas.
¿Se pueden seguir los movimientos poblacionales usando los genes como GPS?
Desde hace cinco años estudio épocas más recientes, incluso históricas. Exploro migraciones que afectaron a la península ibérica y que me llamaron la atención desde niño, cuando leía libros de historia sobre los pueblos ibéricos, la colonización fenicia y griega, la dominación romana, la llegada de los visigodos o la conquista islámica. Esta aproximación debe hacerse en colaboración con arqueólogos, antropólogos e historiadores; es una visión nueva y multidisciplinar del estudio del pasado. Me fascina discernir y descifrar historias individuales, algunas casi increíbles, aunque siempre anónimas. Gracias a la paleogenética, hemos descubierto gente de la época de la Grecia antigua que nació en el este del Mediterráneo y murió aquí. O que vino al mundo en las estepas del este de Europa y terminó en la península, siguiendo la increíble migración de los visigodos. O un individuo norteafricano que fue enterrado en un yacimiento de Madrid hace más de cuatro mil años. La acumulación de estas pequeñas historias desvela una extensa red de interconexiones genéticas. Con el tiempo, conectaremos individuos del pasado con los del presente, y eso cambiará la visión de la diversidad humana.
“El resto humano más antiguo del que hemos extraído ADN es de Atapuerca, y tiene 430.000 años”