Tu cerebro, un mosaico de genomas

/ Somos como un río que corre: nuestra agua nunca es la misma, pero en esencia somos el mismo río. Conforme pase el tiempo, los átomos y moléculas que te forman te irán abandonando poco a poco para dejar lugar a otros átomos y moléculas que, sin embargo, también formarán parte de ti. A lo largo de tu vida, muchas de tus células morirán y muchas células nuevas nacerán. A veces ni siquiera tienes tus recuerdos. Lo único que permanece es… ¿qué? Hace algunas décadas habríamos dicho que lo único que permanecía era la información contenida en el ADN de tus células. A esa larga y reveladora molécula no le importa que cambien las moléculas de las que está hecha, siempre y cuando su mensaje se mantenga. No importa el papel en el que está escrito un libro, sino las palabras que lo forman. Así, el ADN llegó a ser el refugio de todas las tribulaciones sobre la identidad. Eso que nos define como “nosotros mismos” está en nuestro genoma, en nuestro ADN. 

Pero, ¿qué pasaría si cada célula de nuestro cuerpo tuviera su propio genoma? Al parecer, vamos a tener que sentarnos a filosofar de nuevo sobre la identidad, porque descubrimientos recientes han mostrado que en nuestro cuerpo coexisten mucos genomas diferentes, un fenómeno conocido como quimerismo.

El más reciente de estos descubrimientos fue realizado por Michael J. McConnell y su equipo del Instituto Salk de Estudios Biológicos, junto con colegas suyos de la Universidad de Virginia, ambos en Estados Unidos. Ellos sabían que las neuronas en el cerebro humano son propensas a un tipo de mutación llamada aneuoplodía, que ocurre cuando un fragmento grande de un cromosoma se pierde, se duplica o se traspasa a un cromosoma diferente. Sin embargo, nunca habían podido averiguar hasta qué punto ocurrían estas mutaciones pues no existían los medios para analizar el genoma de una sola célula.

Casi una década después, McConnell y sus colegas tuvieron acceso a la tecnología necesaria y se lanzaron a averiguar relamente cuanta variación existe entre los genomas de las neuronas. Para ello, cultivaron tejidos de neuronas a partir de células pluripotenciales inducidas y secuenciaron el gnoma de cada una de ellas. Lo que encontraron fue revelado: había muchas diferentes mutaciones estilo aneuploidía en todas las células que analizaron. Pero más revelador fue descubrir que cada célula tenía su propio patrón de mutaciones. Es decir, cada célula tenía un genoma distinto.

Para corroborar que eso mismo ocurría en cerebros reales y no sólo en tejidos, analizaron las neuronas de cerebros de personas recién fallecidas. También encontraron que cada una de las 111 neuronas secuenciadas tenía un genoma único.

Los autores de este estudio aventuran varias explicaciones para este fenómeno. Ellos dicen que durante la formación de las neuronas en el desarrollo embrionario, se activan rutas metabólicas que “despiertan” a elementos genómicos llamados transposones. Estos elementos son secuencias de ADN o ARN que se cortan a si mismos del genoma y luego se insertan en otros lados; son los famosos “genes saltarines”. Si el hecho de convertirte en neurona despierta a tus genes saltarines, es probable que cuando seas una neurona madura tu genoma sea un desbarajuste.

¿Y tener un genoma desbarajustado que consecuencias tiene? Hasta ahora, los autores no lo saben, pero sospechan varias consecuencias. Esos cambios de aneuploidía no caían en regiones donde hubiera genes conocidos, pero se sabe que las regiones de ADN donde no hay genes sirven muchas veces para regular la expresión de los genes. Así, si cada célula tiene su genoma, cada una tiene su propio patrón de expresión y su propio comprtamiento. McConnell y su equipo creen que algunas enfermedades neurológicas podrían tener su origen en este fenómeno.La otra opción es que este fenómeno sea parte de lo que está detrás de la individualidad mental (sumado, por supuesto, a la experiencia personal y la compleja conectividad de los millones de neuronas).

Por lo pronto, habrá que sentarnos de nuevo a pensar en una definición de lo que es la identidad individual. Y en ese proceso de pensamiento, nos ayudarán las neuronas que no tienen el mismo ADN que nosotros.

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En la imagen, el dibujo de una neurona por Santiago Ramón y Cajal. Tomada de: 

Aquí el artículo original, publicado en Science la semana antepasada: http://www.sciencemag.org/content/342/6158/632.full