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Segunda edición: “La vida surgió como resultado de una serie de eventos, muchos de ellos muy simples, y de hecho casi inevitables”

24 febrero, 2013

El doctor Jack Szostak, premio Nobel de Medicina 2009, nos comenta en esta entrevista algunos aspectos del cáncer y la longevidad y el papel de las telomerasas. Posteriormente nos comenta sobre su tema actual de trabajo: el origen de la vida. Nos habla acerca de las primeras moléculas autorreplicativas y de cómo de lejos nos encontramos de sintetizar vida en el laboratorio.

Hoy La Ciencia y sus Demonios se viste de largo para recibir al premio Nobel de Medicina 2009, Jack W. Szostak, que recibió el galardón de la academia sueca junto con Elizabeth Blackburn y Carol Greider por sus estudios acerca del cáncer y del envejecimiento. El doctor Szostak es biólogo molecular y trabajó en los años 80 del pasado siglo en el estudio de las telomerasas. En la actualidad ha cambiado por completo su línea de investigación, y desde su laboratorio en la Universidad de Harvard estudia el origen de la vida, en concreto la formación de las primeras moléculas con capacidad de autorreplicarse.

1. Usted debe su Nobel a sus investigaciones realizadas sobre las telomerasas. ¿Podría contarnos que son exactamente estas fascinantes enzimas? ¿Qué conocimientos nos aportaron sus investigaciones?

La telomerasa es una enzima que añade ADN a los extremos de los cromosomas. El descubrimiento de esta enzima resolvió un misterio mantenido durante mucho tiempo: cómo se mantienen los extremos de las moléculas de ADN en la célula durante muchas generaciones (teniendo en cuenta que la maquinaria de replicación no puede copiar por completo los extremos de dichas moléculas de ADN). Trabajé en ello desde 1980 hasta 1989, y desde entonces he trabajado en otros temas. Para más información puedes leer la página web oficial de los premios Nobel

2. ¿Qué relación existe entre las telomerasas y el cáncer?

Las células normales de nuestro cuerpo se dividen solamente por un número limitado de veces, en parte debido a que tienen muy poca o carecen de telomerasa. Las células cancerosas continúan dividiéndose indefinidamente y una de las cosas que permite que se estén dividiendo continuamente es volver a producir telomerasa. El enlace web anteriormente citado tiene más información sobre el tema.

3. ¿Hasta qué punto el conocimiento íntimo del funcionamiento de las telomerasas y de los telómeros podría extender la duración de nuestras vidas? ¿la inmortalidad es un sueño inalcanzable?

Tenemos la esperanza de que una mayor comprensión de las telomerasas podría ayudar a luchar contra enfermedades asociadas al envejecimiento. Pero la idea de producir más telomerasa en todas en nuestras células es demasiado simple, ya que puede llevar asociado la aparición de más tumores. Lo que es posible que tenga resultados esperanzadores es encender y apagar la producción de telomerasa durante cortos intervalos de tiempo; hay muchos grupos trabajando en ello.

Por otra parte, el envejecimiento es un proceso complicado, y los telómeros y la telomerasa no son más que una parte de la historia. Dudo que haya una solución sencilla que permita ampliar la esperanza de vida, pero sí pienso que podría ser posible llegar en un mejor estado de salud a edades avanzadas.

4. El estudio de las ribozimas puede desentrañarnos muchas cosas del origen de la vida. Aparte de ese conocimiento, ¿qué aplicaciones podían tener en biomedicina?

Hay muchas formas en las que se podrían emplear las ribozimas en aspectos médicos si fuésemos capaces de introducirlas en la célula de una forma eficiente. Sin embargo introducir moléculas de gran tamaño, como el ARN, dentro de las células de nuestro cuerpo es complejo, un problema todavía no resuelto.

5. Existen corrientes de pensamiento que afirman que la vida es demasiado compleja como para que haya surgido por “casualidad” o que proceda de moléculas sencillas. ¿Se puede apelar a la casualidad o no es necesario?

Esa idea está basada en una concepción errónea acerca de cómo empezó la vida. No había millones de moléculas en una especie de “sopa primordial” que de repente se agruparon y formaron la primera célula. La vida surgió como resultado de una serie de eventos, muchos de ellos muy simples, y de hecho casi inevitables. Otros muchos pasos son desconocidos, y por tanto nos parecen muy difíciles de que ocurrieran (baja probabilidad). Sin embargo, cuanto más aprendemos nos damos cuenta que muchos de esos pasos también resultan ser simples. Las primeras células eran simples, en comparación con una célula moderna, y podían ser auto-ensambladas con bastante facilidad a partir de unos constituyentes adecuados. La pregunta que cabe hacerse es cómo esas células simples empezaron a crecer y dividirse. Tenemos respuesta para alguna de esas preguntas, pero otras quedan por responder.

6. ¿La vida es un accidente cósmico o puede ser relativamente abundante en nuestro universo?

Todavía no los sabemos. Espero que los estudios científicos que se están haciendo, incluyendo los de nuestro laboratorio, arrojen algo de luz sobre esta interesante cuestión, que se ha hecho más interesante aún desde que se han descubierto cientos de planetas que orbitan otras estrellas. Es probable que existan muchos “planetas Tierra” orbitando otras estrellas de nuestra galaxia, por tanto sería interesante conocer si podría haber vida allí.

7. ¿Cómo piensa que se originó la vida?, con qué datos experimentales contamos?

(veáse la respuesta a la pregunta 5) Una larga serie de eventos tuvo lugar desde la formación del planeta hasta la síntesis de pequeñas moléculas, reacciones entre estas moléculas para formar moléculas más complejas, el ensamblaje de esos bloques para construir células muy simples, y a continuación la evolución de esas células hasta otras más complejas y eventualmente, hasta las formas de vida modernas. Aunque tenemos mucha información acerca de algunos pasos de ese proceso (por ejemplo como una primitiva membrana celular puede crecer con facilidad y dividirse), todavía hay muchísimas preguntas sin respuesta, así como muchos problemas sin resolver (por ejemplo encontrar un primitivo polímero de material genético que pueda replicar sin necesidad de una maquinaria enzimática altamente evolucionada). El hecho de que haya tantos problemas sin resolver hace de esta área de investigación un terreno muy interesante, lo que no significa que estos problemas no puedan ser resueltos o que tengamos que invocar a explicaciones sobrenaturales.

Vesícula autorreplicativa obtenida en el laboratorio del Dr. Szostak

8. ¿Estamos muy lejos de conseguir la primera entidad autorreplicativa?

Lo que nos gustaría encontrar no es solamente una entidad autorreplicativa (hay muchas de ellas), sino una entidad autorreplicativa capaz de realizar una evolución darwiniana. Esto es que se necesita para que una forma primitiva se adapte al ambiente, ser eficientes y capaces de reproducirse de una forma eficaz, para poco a poco llegar a ser más compleja alcanzando una bioquímica más moderna.
En mi laboratorio estamos explorando las propiedades de las moléculas que son similares al ARN y al ADN, que con pequeñas diferencias químicas que permiten su autorreplicación. Aún queda mucho trabajo por hacer, con lo que no puedo adivinar cuando tiempo tendremos que esperar para alcanzar a tener una molécula genética con capacidad autorreplicante.

9.¿Cómo de factible ve el modelo del “mundo ARN”?

Lo que parece claro en estos momentos es que hubo un periodo en la evolución de la vida en el que el ARN jugó un papel dominante en la bioquímica (jugando el mismo papel que ahora juegan el ADN y las proteínas). Una de las evidencias más potentes es que es el ARN (en el ribosoma) el encargado de fabricar todas nuestras proteínas. Las pregunta cruciales son ¿cómo apareció el “mundo ARN”?, ¿qué apareció antes que el RNA, cual fue la ruta desde los compuestos químicos de la Tierra primitiva hasta la primera forma de vida y luego al mundo de ARN?

10. Investigaciones recientes ofrecen una nueva posibilidad al origen de las moléculas autorreplicativas: un mundo de APN (Ácido peptidonucleico) que pudo ser anterior al mundo ARN y ADN. ¿Cree que el APN pudo llegar a jugar un papel tan importante como éste? ¿En tal caso, porqué desapareció totalmente del universo orgánico?

Hay muchas posibilidades para moléculas autorreplicantes más sencillas que el ARN, necesitamos explorar todas las posibilidades, ver como se habrían podido formar en la Tierra primitiva y también ver si tienen las propiedades adecuadas. Por otra parte, el ARN podría haber llegado en primer lugar, pero tenemos que explorar la química que ha producido ese ARN. Los científicos que están trabajando en estos problemas tienen diferentes opiniones acerca de cuál es la respuesta correcta, por tanto eso nos motiva para hacer más y mejores experimentos para tratar de averiguar qué fue lo que pudo haber sucedido hace mucho tiempo.

Nota final: Esta entrevista es original y ha sido realizada por el equipo de La Ciencia y sus Demonios al Dr. Szostak
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  1. Fernando
    24 febrero, 2013 en 18:29

    Leyendo la entrevista me ha surgido una duda; ¿a día de hoy se dan las condiciones para que la vida pudiera volver a originarse por segunda vez? Si alguien puede aclararmelo se lo agradecería.

  2. 24 febrero, 2013 en 22:02

    Mu bueno el reportaje. Me puso al día en varias cosas.
    Gracias!

  3. Masklin
    25 febrero, 2013 en 9:39

    Muy bueno Manuel. No llego a explicarme porque se les hace a algunos tan dificil entender la respuesta 5

  4. Albireo
    25 febrero, 2013 en 13:28

    Fernando :
    Leyendo la entrevista me ha surgido una duda; ¿a día de hoy se dan las condiciones para que la vida pudiera volver a originarse por segunda vez? Si alguien puede aclararmelo se lo agradecería.

    Fernando: dudo mucho de que te haya surgido leyendo la entrevista. Ni siquiera creo que sea una duda. Mas bien es tu forma de entablar un debate ya muy conocido y cuya respuesta, a poco que sepas algo de ciencia, te la puedes resolver tu mismo.

  5. Fernando
    25 febrero, 2013 en 21:26

    Albireo me estás malinterpretando, pero la culpa es mía porque no me he explicado con claridad y releyendo lo que he escrito da la impresión que soy un creacionista buscando polémica, ya te digo que no lo soy. A ver, lo vuelvo a intentar. Cuando se formaron las primeras moléculas capaz de autoreplicarse estaban solas (no tenían con quien competir) y disponian de todo el tiempo del mundo para prosperar de forma que con el tiempo lograron adquirir más y más complejidad hasta que llego a formarse un ser vivo propiamente dicho. Lo que yo pregunto (que no tengo ni puta idea) es: ¿Sabiendo que existen ya seres vivos que ocupan sus respectivos nichos ecologicos, tendrian posibilidad de prosperar unas moleculas que fuesen capaz de autoreplicarse hasta llegar a la complejidad de lo que llamamos vida o por contrar la competencia que ejercen los seres vivos actuales seria un factor limitante que impediria llegar a ese punto?

  6. Fernando
    25 febrero, 2013 en 21:41

    Coño quería decir autorreplicarse, no autoreplicarse.

  7. 26 febrero, 2013 en 10:20

    Fernando, no podria volver a surgir la vida porque la propia vida (actual) es extremadamente hostil. Los organismos actuales sobreviven porque han ido evolucionando desarrollando defensas a medida que otros organismos se volvian mas sofisticados. Una simple molecula replicante seria comida sin defensa alguna.

  8. 26 febrero, 2013 en 13:26

    Reblogged this on mercedesvillacarvajal and commented:
    Lo Recomiendo

  9. Fernando
    26 febrero, 2013 en 16:18

    Muchas gracias por la aclaración Javi, eso es lo que quería saber.

  10. Elemento Neutro
    1 marzo, 2013 en 20:42

    Javi :
    Fernando, no podria volver a surgir la vida porque la propia vida (actual) es extremadamente hostil. Los organismos actuales sobreviven porque han ido evolucionando desarrollando defensas a medida que otros organismos se volvian mas sofisticados. Una simple molecula replicante seria comida sin defensa alguna.

    Por no hablar de la composición atmosférica. La atmósfera primigenia era reductora, y por tanto más idónea para que ocurran ciertas reacciones químicas. Con la atmósfera actual muchos de esos compuestos moleculares se oxidarían. Es algo bastante paradójico ya que la existencia de oxígeno en la atmósfera es fruto de la vida.

  11. 9 marzo, 2013 en 23:15

    Reblogged this on yanetfirefly.

  12. chorvo
    11 junio, 2013 en 16:32

    Entonces entiendo que la vida es una propiedad emergente en este universo, es decir, que no ha surgido por casualidad.

  1. 24 febrero, 2013 en 23:50
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