Ya se había secuenciado el genoma de varios virus y bacterias. Más tarde se logró secuenciar el de una levadura (Saccharomyces cerevisiae)(El genoma de una levadura: saccharomyces cerevisiae) que también es un organismo unicelular, pero a diferencia de los anteriores contiene Un núcleo y por lo tanto su estructura es más compleja (el proceso de secuenciar consiste en descifrar todas las secuencias de bases que constituyen su DNA).

Ahora se ha avanzado mucho más: se ha terminado de secuenciar el DNA del primer animal constituido por muchas células (multicelular). Se trata de un pequeño gusano (Caenorhabditis elegants) que sólo mide un milímetro y está constituido por 959 células. En el DNA de cada una de ellas hay cien millones de bases, cuya secuencia ahora ya se conoce. Estas bases constituyen 18 mil genes aproximadamente.

Los biólogos y genetistas disponen ahora de un rico material para llegar a conocer mejor cómo una célula se multiplica hasta formar un animal entero, y cómo estas se comunican entre si, se mueven, desplazan y diferencian hasta alcanzar a formar un animal adulto. De esta manera pueden conocer la función específica de cada gene del total de los 18 mil.

Con anterioridad, ya se habían individualizado muchos de estos genes, e incluso se había llegado a conocer la función de muchos de ellos. Pero ahora se puede llegar a desentrañar la función de cada uno y de todos. Gay Ruvkun, genetista de la Facultad de Medicina de la Universidad de Harvard, no pudo ocultar su entusiasmo, porque "ahora se pueden ver todos los genes que se necesitan para que un animal funcione". Pero lo más interesante, es que conociendo las funciones de los genes del gusano, se puede llegar a conocer las mismas funciones de los genes en los animales superiores e incluso en el hombre.

Desde hace muchos años se sabía que el código genético era común para todos los seres vivos, pero ahora se comienza a comprobar que muchos de los genes y las proteínas que ellos codifican también lo son. El hecho es que a través de la evolución, por cientos de miles de años, se han ido preservando los genes vitales que permiten la formación y funcionamiento de un individuo. Ello incluso en especies muy separadas en sus etapas evolutivas. Así por ejemplo, con lo que ya se conoce se puede afirmar que al menos el 50% de los genes de este gusanito, están también preservados y funcionando en las células humanas. "Todo esto constituye una verdadera revolución en biología", dice Julie Ahringer de la Universidad de Cambridge. "Ahora sabemos que todos los animales están armados con los mismos principios y formas, sean éstos moscas, gusanos o humanos". El llegar a saber cómo este pequeño gusanito organiza y diferencia sus células, va a servir de modelo para conocer los mismos procesos de los demás animales, incluyendo al hombre.

La secuenciación del DNA del Caenorhabditis elegants demoró varios años, y lo lograron dos grupos de investigadores. Uno trabajando en la Universidad de Washington (Genome Sequencing Center) en San Louis. El otro en el Sanger Center en Cambridge, Inglaterra (Science, 11 de diciembre de 1998, pág. 2011). Cuando comenzaron, con la tecnología que disponían, podían determinar un millón de bases por año, lo que significaba que para poder terminar el trabajo iban a demorarse un siglo, con un costo de 200 millones de dólares. Pero ellos sabían que con el tiempo podían automatizar los procesos, acelerar el trabajo y bajar los costos.

Así lo consiguieron, de modo que al final, en lugar de demorarse 100 años, lo cornpletaron en dos. ¡Nadie sabe para quien trabaja!, porque todas estas innovaciones tecnológicas ahora las están utilizando los investigadores que están descifrando el genoma humano, con lo que han avanzado en ello muy rápidamente y esperan terminar en los primeros años del próximo siglo. Esta fue otra de las ventajas derivadas del estudio del gusanito.


Como comenzó todo

El primero que se dio cuenta que este gusano podía ser tan trascendente para la biología, fue el biólogo molecular Sydney Brenner del Medical Research Council (MRC) Laboratory of Molecular Biology en Cambridge. Por allá en la década del 60, quería averiguar cómo se cableaba el sistema nervioso durante el desarrolbo (cOmo se conectaban las neuronas entre sí). En animales mãs complejos como la mosca de la fruta, la rata o el hombre, ello parecía inabordable. Pero sí parecía abordable en el C. elegants, ya que éste estaba constituido sólo por 959 células y su cerebro estaba formado sólo por 300 neuronas. Además, era transparente, de modo que todas sus células se podían seguir durante las diversas etapas de su desarrollo. Fue tan apasionante lo que observó, que se olvidó del cableamiento de las neuronas para entrar a estudiar el desarrollo de sus células. En el proceso, ellos podían destruir una célula específica y ver qué sucedía con las vecinas.

Más adelante Brenner fue formando un grupo multidisciplinario, incorporándose a él, Waterson, un inmunólogo interesado en el desarrollo muscular y John Sulton, un químico orgánico convertido en biólogo. El equipo pronto comprendió que no se podían contentar sólo con un estudio morfológico celular, y que había que conocer el control de los genes sobre el proceso formativo. Para ello comenzaron a hacer un mapa de todos sus genes tratando de individual izar sus funciones.

En 1989 ya tenían listo el mapa de todos los genes. "No fue fácil conseguir financiamiento. Muchos otros colegas afirmaban que estábamos locos gastando dinero y esfuerzos en este gusanito", dicen los investigadores. De allí en adelante comenzaron a secuenciar las bases de esos genes, para lo que consiguieron financiamiento tanto del National Research Council de Inglaterra como del National Institute of Health de Estados Unidos, llegando así a secuenciar los 3 millones de bases que constituyen el genoma del gusano.


Que se lograra a futuro

Lo más interesante de todo es haber comprobado que los genes más importantes, como por ejemplo los necesarios para replicar el DNA, aparecen exactamente igual y sin modificación en la levadura y en muchos otros organismos multicelulares. Es decir, la evolución de las especies los ha respetado, o tal vez si han sufrido mutaciones que los han inactivado, esos individuos no pudieron sobrevivir por la importancia de esos genes. El hecho es que muchos genes del gusanito están también intactos en animales superiores. Esto convierte a estos gusanos en verdaderos tubos de ensayo, porque conociendo ya muchos de sus genes, mediante las técnicas disponibles, se puede inactivar un gene específico y ver qué ocurre.

Ya con todo el genoma descifrado del Caenorhabditis elegants, son muchos los investigadores que están trabajando en otros animales superiores. Así por ejemplo, si les interesa algún gene cuya secuencia ya conocen, pueden buscar si existe también en el gusano, y si está puede allí comprobar su función más fácilmente que en el animal superior. Así por ejemplo, inactivando un determinado gene del gusano, se desorganiza la formación de los músculos y de la piel. Inactivando otro, se le acorta la cola. Si se inactivan los dos, se desorganiza todo el tejido del embrión. Esos mismos genes están también en los animales superiores con funciones semejantes.

Es interesante que en estos gusanos se ha encontrado un gene denominado daf-2, que controla el envejecimiento. Este mismo gene está también en el hombre y allí codifica un receptor para la insulina y el factor de crecimiento para la insulina (La lombriz y el envejecimiento). Por otra parte, también se ha descubierto que las ratas sometidas a una dieta baja en calorías viven más tiempo y en ellas los niveles de insulina son bajos (El proceso del envejecimiento), lo que puede significar que estos receptores ayudan a determinar en los mamíferos la duración de la vida. Como este ejemplo de genes que actúan en el gusano y que también actúan en el hombre, hay varios otros. En el gusano se han descrito los genes que controlan la muerte celular (apotosis).

Esto es muy interesante, porque lo característico de las células cancerosas es que se resisten a morir, por lo que tal vez estos genes podrían obligarlas a entrar en apotosis y así tratar el cáncer. Por lo menos cinco de estos genes han sido encontrados en las células humanas (New Scientist, Diciembre 5 1998, pág. 33). También se ha observado que otros genes controlan el comportamiento del gusano, e iguales genes se han ubicado en las células humanas y ellos codifican un neurotransmisor que controla el apetito, el humor y la memoria. Es decir, de estas similitudes, es mucho lo que el humilde gusano nos puede clarificar, tanto respecto de enfermedades humanas como del control de procesos fisiológicos. Un gran campo se abre adelante. Con razón los biólogos están tan excitados con los hallazgos del gusanito.