El hombre de Neandertal E-Book

Svante Pääbo

• Herausgeber: Alianza Editorial
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Serie: Alianza Ensayo
• Sprache: Spanisch

Seitenzahl: 532

Veröffentlichungsjahr: 2015

Beschreibung

¿Qué podemos aprender de los genomas de nuestros parientes evolutivos más cercanos? "El hombre de Neandertal" cuenta la historia de la misión del genetista Svante Pääbo de contestar esta pregunta, y narra sus esfuerzos por definir genéticamente lo que nos distingue de nuestros primos neandertales. Empezando con el estudio del DNA de momias egipcias, a principios de los años 80, y culminando con la secuenciación del genoma neandertal, en 2010, "El hombre de Neandertal" describe los acontecimientos, intrigas, fracasos y triunfos de estos años científicamente tan ricos a través de la lente del pionero e inventor del campo del DNA antiguo .

Leseprobe

SVANTE PÄÄBO

El hombre de Neandertal

En busca de genomas perdidos

Traducción de: Federico Zaragoza

Para Linda, Rune y Freja

Índice

Prefacio

1. Neandertal ex machina

2. Momias y moléculas

3. La amplificación del pasado

4. Dinosaurios en el laboratorio

5. Frustraciones humanas

6. Una conexión croata

7. Un nuevo hogar

8. Controversias multirregionales

9. Test nucleares

10. Hacia lo nuclear

11. Inicio del proyecto genoma

12. Huesos duros

13. El diablo está en los detalles

14. Cartografía del genoma

15. De los huesos al genoma

16. ¿Flujo de genes?

17. Primeras revelaciones

18. ¡Flujo de genes!

19. La muchedumbre de reemplazamiento

20. ¿Esencia humana?

21. La publicación del genoma

22. Un dedo muy peculiar

23. El pariente Neandertal

Epílogo

Fotos

Créditos

PREFACIO

La idea de escribir este libro me fue sugerida por primera vez por John Brockman. Sin su iniciativa y sus ánimos, nunca me hubiera tomado el tiempo de escribir un manuscrito mucho más largo que los breves artículos científicos que acostumbro firmar. Sin embargo, una vez que me puse a ello, disfruté del proceso. ¡Gracias por conseguir que ocurriera!

Muchas personas me han ayudado leyendo el texto y sugiriéndome mejoras. En primer lugar, le doy las gracias a mi mujer, Linda Vigilant, quien además siempre apoyó mi esfuerzo, aunque ello supusiera estar alejado de la familia. Fueron excelentes editores Sarah Lippincot, Carol Rowney, Christine Arden y, sobre todo, Tom Kelleher, de Basic Books. Espero haber aprendido de ellos. Carl Hannestad, Kerstin Lexander, Viola Mittag y otros leyeron partes o la totalidad del texto y me hicieron sugerencias útiles. Souken Danjo me proporcionó hospitalidad en Saikouji durante parte del tiempo en que necesité retirarme del mundo.

Relato los acontecimientos según los recuerdo. Pero sospecho que puedo haber mezclado o confundido algunos en concreto aquí y allá —por ejemplo, a propósito de varias reuniones y viajes a Berlín, a la empresa 454 Life Sciences, etcétera—. También, como es obvio, relato los acontecimientos desde mi propia experiencia subjetiva, intentando darles crédito (y lo contrario) cuando, en mi opinión, es preciso. Soy consciente de que esta perspectiva no es la única manera posible de considerar estos acontecimientos. Para no recargar el texto con demasiados nombres y detalles, me he contenido a la hora de mencionar a muchas personas que sin embargo eran importantes. Pido disculpas a todas las que se sientan indebidamente ignoradas.

CAPÍTULO 1

NEANDERTAL EX MACHINA

Una noche de 1996, tarde, cuando acababa de adormilarme en la cama, sonó mi teléfono. Quien llamaba era Matthias Krings, un estudiante de grado de mi laboratorio en el Instituto zoológico de la Universidad de Múnich. Todo lo que dijo fue: «No es humano».

«Voy para allá», murmuré, me puse algo de ropa, y atravesé la ciudad en coche hacia el laboratorio. Aquella tarde, Matthias había puesto en marcha nuestras máquinas de secuenciación de DNA, alimentándolas con fragmentos de DNA que había extraído y amplificado a partir de un fragmento de hueso de un brazo neandertal conservado en el Rheinisches Landesmuseum de Bonn. Años de resultados decepcionantes me habían enseñado a mantener bajas mis expectativas. Con toda probabilidad, lo que fuera que hubiéramos extraído sería DNA bacteriano o humano que se hubiera infiltrado en el hueso en algún momento de los 140 años desde que se había desenterrado. Pero por teléfono Matthias sonaba emocionado. ¿Podía haber recuperado material genético de un neandertal? Parecía demasiado esperar.

En el laboratorio me encontré a Matthias con Ralf Schmitz, un joven arqueólogo que nos había ayudado a conseguir el permiso para sacar el fragmento de hueso del brazo del fósil neandertal almacenado en Bonn. Apenas podían controlar su entusiasmo al mostrarme la tira de A, C, G y T que salía de uno de los secuenciadores. Ni ellos ni yo habíamos visto nada igual hasta entonces.

Lo que para los no iniciados puede parecer una secuencia casual de cuatro letras es de hecho la abreviatura de la estructura química del DNA, el material genético almacenado casi en cada célula del cuerpo. Las dos cadenas de la famosa doble hélice de DNA se componen de unidades que contienen los nucleótidos adenina, timina, guanina y citosina, abreviados A, T, G y C. El orden en el que aparecen estos nucleótidos establece la información genética necesaria para formar nuestro cuerpo y dar soporte a sus funciones. La pieza concreta de DNA que estábamos viendo era parte del genoma mitocondrial —abreviado, mtDNA— que se transmite en las células del óvulo de todas las madres a sus hijos. Varios centenares de copias de este mtDNA se almacenan en las mitocondrias, diminutas estructuras en las células, y este mtDNA especifica la información necesaria para que estas estructuras cumplan su función de producir energía. Cada uno de nosotros tiene solo un tipo de mtDNA, que comprende un mero 0,0005% de nuestro genoma. Como tenemos en cada célula muchos miles de copias de solo ese único tipo, es bastante fácil de estudiar, a diferencia del resto de nuestro DNA, del cual solo hay dos copias almacenadas en el núcleo de la célula, una de nuestra madre y una de nuestro padre. En 1996 ya se habían estudiado secuencias de mtDNA en miles de humanos de todo el mundo. Normalmente, estas secuencias se comparaban con la primera secuencia determinada de mtDNA humano, y a su vez esta secuencia de referencia común pudo utilizarse para elaborar una lista de qué diferencias se veían en qué posiciones. Lo que nos emocionaba era que la secuencia que habíamos determinado del hueso neandertal contenía cambios que no se habían visto en ninguna de las de miles de humanos. Apenas podía creerme que lo que estábamos viendo fuera real.

Como siempre me ocurre frente a resultados emocionantes o inesperados, fui pronto presa de las dudas. Busqué cualquier posibilidad de que pudiéramos estar equivocados. Quizá alguien había utilizado cola elaborada con piel de vaca para tratar los huesos en algún momento, y estábamos viendo mtDNA de vaca. No: lo comparamos de inmediato con mtDNA de vaca (que otros habían secuenciado ya) y descubrimos que era muy distinto. Esta nueva secuencia de mtDNA estaba claramente cerca de las secuencias humanas, aunque era un poco distinta de todas ellas. Empecé a pensar que, en efecto, esta era la primera muestra de DNA extraída y secuenciada de una forma humana extinguida.

Abrimos una botella de champán que guardábamos en un frigorífico de la sala de café del laboratorio. Sabíamos que, si lo que estábamos viendo era de verdad DNA neandertal, se habían abierto enormes posibilidades. Podría ser posible algún día comparar genes completos, o cualquier gen específico, de neandertales con los genes correspondientes a personas vivas actuales. Mientras volvía a casa andando por un Múnich oscuro y callado (había tomado demasiado champán como para conducir), apenas podía creer lo que había ocurrido. De vuelta a la cama, no pude dormir. Seguí pensando en los neandertales, y en el espécimen cuyo mtDNA parecía que acabábamos de capturar.

En 1856, tres años antes de la publicación de El origen de las especies de Darwin, los trabajadores que despejaban una pequeña cueva en una cantera en el valle de Neander, unos diez kilómetros al este de Düsseldorf, descubrieron la parte superior de un cráneo y algunos huesos que pensaron que procedían de un oso. Pero en pocos años los restos fueron identificados como los de una forma de humano extinta, quizá ancestral. Esta era la primera vez que se habían descrito este tipo de restos, y el hallazgo sacudió el mundo de los naturalistas. A lo largo de los años, se ha continuado investigando sobre estos huesos y muchos más como ellos encontrados desde entonces, tratando de discernir quiénes eran los neandertales, cómo vivían, por qué desaparecieron hace unos 30.000 años, cómo interactuaron con ellos nuestros ancestros modernos a lo largo de miles de años de coexistencia en Europa, y si eran amigos o enemigos, nuestros ancestros o simplemente nuestros primos perdidos (ver ilustración 1.1). Surgían de los yacimientos arqueológicos impactantes muestras de comportamientos que nos son familiares, como el cuidado de los heridos, los enterramientos rituales, y quizá incluso la producción de música, y nos decían que los neandertales se parecían mucho más a nosotros que cualquier simio vivo. ¿Cómo eran de parecidos? Si sabían hablar, si eran la última rama del árbol de la familia de los homínidos, o si alguno de sus genes están ocultos en nosotros hoy, son todas preguntas que se han convertido en parte integrante de la paleoantropología, la disciplina académica que se puede decir que se inició con el descubrimiento de aquellos huesos en el valle de Neander, de los que parecíamos capaces de extraer ahora información genética.

Por interesantes que fueran estas preguntas en sí mismas, me parecía que el fragmento de hueso neandertal encerraba la promesa de un premio aún mayor. Los neandertales son los parientes próximos más cercanos de los humanos contemporáneos. Si pudiéramos estudiar su DNA, sin duda podríamos encontrar que sus genes eran muy semejantes a los nuestros. Algunos años atrás, mi grupo había secuenciado un gran número de fragmentos de DNA del genoma de chimpancé y había mostrado que en las secuencias que compartíamos con los chimpancés, solo difería un porcentaje de nucleótidos algo superior al 1%. Está claro que los neandertales tienen que estar mucho más cerca de nosotros que esto. Pero —y esto es lo que era muy emocionante— entre las pocas diferencias que uno esperaría encontrar en el genoma neandertal, tienen que estar las que nos separan de todas las formas anteriores de predecesores humanos: no solo de los neandertales, sino también del muchacho de Turkana, que vivió hace unos 1,6 millones de años; de Lucy, hace unos 3,2 millones de años; y del «hombre de Pekín», hace más de medio millón de años. Estas pocas diferencias tienen que constituir los cimientos biológicos de la dirección radicalmente nueva que tomó nuestro linaje con el surgimiento de los humanos modernos; el advenimiento de una tecnología de desarrollo rápido, del arte en una forma que hoy reconocemos inmediatamente como arte, y quizá del lenguaje y la cultura como los conocemos hoy. Si pudiéramos estudiar el DNA neandertal, todo esto estaría a nuestro alcance. Arropado por estos sueños (o ilusiones de grandeza), acabé cayendo en el sueño al amanecer.

Al día siguiente, tanto Matthias como yo llegamos tarde al laboratorio. Después de comprobar la secuencia de DNA de la noche anterior para asegurarnos de que no habíamos cometido errores, nos sentamos y planificamos qué había que hacer a continuación. Una cosa era conseguir la secuencia de un trocito de mtDNA del fósil neandertal que parecía interesante, pero otra bien distinta sería convencernos, y no digamos convencer al resto del mundo, de que era mtDNA de un individuo que vivió (en este caso concreto) hacía unos 40.000 años. Mi propio trabajo a lo largo de los doce años anteriores dejaba bastante claro nuestro siguiente paso. Primero, necesitábamos repetir el experimento —no solo los últimos pasos, sino todos ellos, empezando con un nuevo trozo de hueso para demostrar que la secuencia que habíamos obtenido no era una casualidad derivada de una molécula moderna muy estropeada y modificada del mtDNA del hueso—. Segundo, necesitábamos amplificar la secuencia de mtDNA que habíamos conseguido recuperando fragmentos de DNA superpuestos en el extracto de hueso. Esto nos permitiría reconstruir una secuencia de mtDNA más larga, con la cual podríamos empezar a apreciar cómo de distinto era el mtDNA de los neandertales del de los humanos actuales. Y hacía falta un tercer paso. Yo mismo había sugerido a menudo que las afirmaciones extraordinarias sobre secuencias de DNA de huesos antiguos requerían pruebas extraordinarias, a saber, la repetición de los resultados en otro laboratorio, un paso inusual en un campo científico muy competitivo. La afirmación de que habíamos recuperado DNA neandertal sin duda sería considerada extraordinaria. Para excluir fuentes desconocidas de error en nuestro laboratorio, necesitábamos compartir una parte del precioso material óseo con un laboratorio independiente y esperar que se las pudiera arreglar para repetir nuestro resultado. Todo esto lo discutí con Matthias y Ralf. Trazamos planes de trabajo y nos juramos a nosotros mismos guardar absoluto secreto fuera de nuestros grupos de investigación. No queríamos atención ninguna hasta estar seguros de que lo que teníamos era de verdad.

Matthias empezó a trabajar enseguida. Como se había pasado casi tres años en intentos infructuosos de extraer DNA de momias egipcias, le llenaba de energía la perspectiva del éxito. Ralf parecía frustrado por tener que volver a Bonn, donde no podía hacer más que esperar con ansiedad noticias de nuestros resultados. Intenté concentrarme en otros proyectos míos, pero era difícil quitarme de la cabeza lo que Matthias estaba haciendo.

Lo que Matthias necesitaba hacer no era tan fácil. Después de todo, estábamos lidiando con algo distinto del DNA intacto y prístino que procede de una muestra de sangre extraída de una persona viva. La molécula limpia y nítida de doble cadena de DNA helicoidal de los libros de texto —con sus nucleótidos A, T, G y C, sujetos en pares complementarios (adenina con timina, guanina con citosina) a las dos columnas vertebrales de azúcar-fosfato— no es una estructura química estática cuando está almacenada en los núcleos y mitocondrias de nuestras células. Por el contrario, el DNA sufre constantemente daños químicos, que son localizados y reparados por medio de intrincados mecanismos. Además, las moléculas de DNA son muy largas. Cada uno de los veintitrés pares de cromosomas del núcleo constituye una enorme molécula de DNA; la longitud total de un conjunto de veintitrés cromosomas alcanza los 3.200 millones de pares de nucleótidos. Como el núcleo tiene dos pares de cada genoma (cada copia almacenada en un conjunto de veintitrés cromosomas, de los cuales heredamos uno de nuestra madre y uno de nuestro padre), contiene unos 6.400 millones de pares de nucleótidos. En comparación, el DNA mitocondrial es diminuto, con un poco más de 16.500 pares de nucleótidos; pero dado que el mtDNA que teníamos era antiguo, el reto implicado en la secuenciación era grande.

El tipo más común de daño que se da de forma espontánea en las moléculas de DNA, ya sea DNA nuclear o mtDNA, es la pérdida de un componente químico, un grupo amino, del nucleótido citosina (C), lo cual le convierte en un nucleótido que no se da de manera natural en el DNA llamado uracilo, abreviado U. Hay sistemas de enzimas en las células que suprimen estos U y los sustituyen por el nucleótido correcto C. Los U descartados acaban como basura celular, y del análisis de los nucleótidos dañados excretados en nuestra orina se ha calculado que se transforman en U cada día unos diez mil C por célula, solo para ser suprimidos y después sustituidos. Y este es solo uno de los diversos tipos de ataques químicos que nuestro genoma sufre. Por ejemplo, se pierden nucleótidos, dejando lugares vacíos que provocan rápidamente la rotura de las cadenas de moléculas de DNA. Luchando contra ello hay enzimas que llenan esos nucleótidos que faltan antes de que se pueda dar una rotura. Si no se da una rotura, otras enzimas vuelven a unir las moléculas de DNA. De hecho, los genomas de nuestras células no permanecerían intactos ni siquiera una hora si no existieran estos sistemas de reparación para mantenerlos.

Estos sistemas de reparación requieren por supuesto energía para funcionar. Cuando nos morimos, dejamos de respirar; las células de nuestro cuerpo se quedan entonces sin oxígeno, y como consecuencia su energía se acaba. Esto detiene la reparación del DNA, y se acumulan con rapidez varios tipos de daño. Además del daño químico espontáneo que se da continuamente en las células vivas, hay tipos de daño que se dan después de la muerte, una vez que las células empiezan a descomponerse. Una de las funciones esenciales de las células vivas es mantener compartimentos en los que las enzimas y otras sustancias se mantienen separadas unas de otras. Algunos de estos compartimentos contienen enzimas que pueden cortar cadenas de DNA y son necesarias para ciertos tipos de reparación. Otros compartimentos contienen enzimas que separan el DNA de diversos microorganismos que la célula puede encontrarse y absorber. Una vez que un organismo muere y se queda sin energía, las membranas del compartimento se deterioran, y estas enzimas se filtran y empiezan a degradar el DNA de manera incontrolada. En unas horas y a veces días después de la muerte, las cadenas de DNA de nuestro cuerpo se cortan en trozos cada vez más pequeños, mientras que se acumulan otras diversas formas de daño. Al mismo tiempo, las bacterias que viven en nuestros intestinos y pulmones empiezan a crecer de manera incontrolada cuando nuestro cuerpo fracasa en mantener las barreras que normalmente las contienen. Estos procesos acabarán disolviendo la información genética contenida en nuestro DNA, la información que una vez permitió que nuestro cuerpo se formara, se mantuviera y funcionara. Cuando este proceso se completa, el último rastro de nuestra unidad biológica ha desaparecido. En cierto sentido, es entonces cuando nuestra muerte está completa.

Sin embargo, casi cada una de los billones de células de nuestro cuerpo contiene el conjunto completo de nuestro DNA. Así, aunque el DNA de algunas células de algún rincón remoto de nuestro cuerpo escape a la descomposición completa, sobrevivirá algún vestigio de nuestra composición genética. Por ejemplo, los procesos enzimáticos que degradan y modifican el DNA requieren agua para funcionar. Si algunas partes de nuestro cuerpo se desecan antes de que la degradación del DNA haya completado su curso, estos procesos se detendrán, y algunos fragmentos de nuestro DNA pueden sobrevivir un tiempo más largo. Esto ocurre, por ejemplo, cuando se deposita un cuerpo en un lugar seco donde se momifica. Esta desecación de todo el cuerpo puede darse de forma accidental, debido al entorno en el que el cuerpo ha terminado, o puede darse de forma deliberada. Como es sabido, en el antiguo Egipto se llevaba a cabo a menudo la momificación ritual de los muertos y los cuerpos de cientos de miles de personas que vivieron entre hace 5.000 y 1.500 años fueron momificados para proporcionar moradas post mortem a sus almas.

Aun cuando no se produzca la momificación, algunas partes del cuerpo, como los huesos y los dientes, puede sobrevivir durante mucho tiempo después del entierro. Estos tejidos duros contienen células, responsables de tareas como formar nuevo hueso cuando un hueso se rompe, que están alojadas en orificios microscópicos. Cuando estas células de hueso mueren, su DNA puede filtrarse y ligarse al componente mineral del hueso, donde puede escudarse contra un ataque enzimático posterior. Así, con suerte, puede sobrevivir algo de DNA al embate de la degradación y el daño que se da en las inmediatas secuelas de la muerte.

Pero incluso cuando parte del DNA sobrevive al caos corporal que sigue a la muerte, otros procesos seguirán degradando nuestra información genética, aunque a un ritmo más lento. Por ejemplo, el flujo continuo de radiación medioambiental que choca contra la Tierra desde el espacio crea moléculas reactivas que modifican y rompen el DNA. Aún más, los procesos que requieren agua —como la pérdida de los grupos amino del nucleótido C, que se transforman en nucleótidos U— continúan incluso cuando se conserva el DNA en condiciones relativamente secas. Ello se debe a que el DNA tiene tal afinidad con el agua que incluso en entornos secos las moléculas de agua están casi siempre ligadas a los enlaces entre las dos cadenas de DNA, permitiendo que se den reacciones químicas hidrodependientes espontáneas. La pérdida del grupo amino, o desaminación, del nucleótido C es uno de los más rápidos de estos procesos, y desestabilizará el DNA hasta que sus cadenas acaben por romperse. Estos y otros procesos, la mayoría aún desconocidos, continúan deteriorando nuestro DNA incluso cuando ha sobrevivido a los estragos que la muerte misma causa a nuestras células. Aunque la tasa de expoliación dependerá de muchas circunstancias, como la temperatura, acidez, y más, está claro que incluso bajo condiciones favorables, en último término incluso los últimos fragmentos de información del programa genético que hizo posible a una persona acabarán por ser destruidos. Parece que en el hueso neandertal que mis colegas y yo habíamos analizado, todos estos procesos no habían completado del todo su tarea destructiva después de 40.000 años.

Matthias había recuperado la secuencia de un trozo de mtDNA de una longitud de 61 nucleótidos. Para hacerlo, tuvo que fabricar muchas copias de este fragmento de DNA, lo cual implicaba un procedimiento llamado reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés). En este intento por confirmar nuestro hallazgo, empezó repitiendo su experimento de PCR tal y como lo había hecho la primera vez. Este experimento supone utilizar dos piezas cortas sintéticas de DNA llamadas cebadores, que fueron diseñadas para enlazar los dos lugares del mtDNA, separados de 61 pares de nucleótidos. Estos cebadores se mezclan con una cantidad diminuta del DNA extraído del hueso y una enzima llamada DNA polimerasa que puede sintetizar nuevas secuencias de DNA que empiezan y acaban en los cebadores. La mezcla es calentada para permitir que las dos secuencias de DNA se separen, de manera que los cebadores puedan encontrar y enlazarse con sus secuencias diana cuando la mezcla se enfría, emparejando A con T y G con C. La enzima utilizará entonces los cebadores enlazados a las secuencias de DNA como puntos de partida para sintetizar dos nuevas secuencias, duplicando las dos secuencias originales del hueso, de manera que estas dos secuencias originales se conviertan en cuatro secuencias. Este procedimiento de amplificación se repite para producir ocho secuencias, y luego de nuevo para producir dieciséis, y luego treinta y dos, y así sucesivamente hasta un total de treinta o cuarenta turnos de duplicación.

La PCR, una técnica simple, aunque elegante, inventada por el científico disidente Kary Mullis en 1983, es muy poderosa. A partir de un solo fragmento de DNA, se puede obtener en principio más o menos un billón de copias, después de cuarenta ciclos. Esto es lo que hizo posible nuestro trabajo, por lo que en mi opinión Mullis se merecía el Premio Nobel de Química que se le concedió en 1993. Sin embargo, la exquisita sensibilidad de la PCR también dificultó nuestro trabajo. En un extracto de un hueso antiguo, que puede contener muy pocas moléculas supervivientes, o ninguna, de DNA antiguo, podría haber una o más moléculas de DNA humano moderno que hubieran contaminado el experimento: a partir de los productos químicos utilizados, los artículos de plástico del laboratorio o el polvo del aire. Las partículas de polvo de las habitaciones en las que viven los humanos, son, en gran medida, fragmentos de piel humana, que contienen células llenas de DNA. Otra posibilidad es que el DNA humano hubiera contaminado la muestra cuando la hubiera manejado una persona en, pongamos, un museo o una excavación. Fue con estas preocupaciones en la cabeza como escogimos estudiar la secuencia de la parte más variable del mtDNA neandertal. Como muchos humanos difieren entre ellos en esa parte en particular, por lo menos podríamos decir si había más de un humano que hubiera aportado DNA a nuestro experimento y así estar advertidos de que algo faltaba. Por esto estábamos tan emocionados por haber encontrado una secuencia de DNA con cambios nunca vistos antes en ningún humano; si la secuencia hubiera parecido la de un humano vivo, no habríamos tenido forma de determinar si ello quería decir, por una parte, que el de neandertal era efectivamente idéntico al mtDNA de algunas personas de hoy, o, por otra parte, que estábamos viendo solo un fragmento de DNA moderno que se había abierto camino en nuestros experimentos desde alguna fuente insidiosa, como una mota de polvo.

Para entonces, yo ya estaba muy familiarizado con el hecho de la contaminación. Había estado trabajando durante más de doce años en la extracción y análisis de DNA antiguo de mamíferos extintos como osos de las cavernas, mamuts lanudos y perezosos gigantes. Después de una serie de resultados frustrantes (detecté DNA humano en casi todos los huesos de animales que analicé con la PCR), pasé muchísimo tiempo pensando y diseñando maneras de minimizar la contaminación. Así, Matthias llevó a cabo todas las extracciones y otros experimentos, hasta el primer ciclo de temperatura de la PCR, en un pequeño laboratorio que manteníamos meticulosamente limpio y separado por completo del resto de nuestro laboratorio. Una vez que se habían puesto en un tubo los antiguos DNA, los cebadores y los demás componentes necesarios, el tubo se sellaba, y los ciclos de temperatura y todos los experimentos subsiguientes se llevaban a cabo en el laboratorio normal. En el laboratorio limpio se fregaban todas las superficies con lejía una vez por semana, y todas las noches se irradiaba el laboratorio con luz ultravioleta para destruir cualquier DNA traído por el polvo. Matthias entraba en el laboratorio limpio a través de una antecámara, en la que él y los demás que trabajaban allí se ponían batas protectoras, máscaras faciales, gorros para el cabello y guantes estériles. Todos los reactivos e instrumentos se llevaban directamente al laboratorio limpio; no se permitía que entrara nada procedente de otros lugares del Instituto. Matthias y sus colegas tenían que iniciar su día de trabajo en el laboratorio limpio en lugar de en otras partes de nuestro laboratorio, donde se analizaban grandes cantidades de DNA. Una vez que entraban en cualquier laboratorio de este tipo, se les prohibía la entrada en el laboratorio limpio el resto del día. Por decirlo de manera suave, yo estaba paranoico con el DNA contaminado, y creía que tenía una buena razón para estarlo.

Aun así, en los experimentos iniciales de Matthias habíamos visto pruebas de cierta contaminación humana del hueso. Después de usar la PCR para amplificar un trozo de mtDNA del hueso, él había clonado el lote resultante de copias de DNA supuestamente idénticas en bacterias. Lo hizo para ver si podía existir más de un tipo de secuencia de mtDNA entre las moléculas clonadas; cada bacteria portará solo una molécula de 61 nucleótidos unida a una molécula portadora llamada plásmido, y crecerá hasta constituir un clon de millones de bacterias en el que cada una lleva copias de la molécula de 61 nucleótidos que portaba la primera bacteria, por lo que podíamos conseguir, secuenciando cierta cantidad de clones, una visión de conjunto de cualesquiera secuencias diferentes de DNA que existieran en la población de moléculas. En los primeros experimentos de Matthias, vimos diecisiete moléculas clonadas que eran semejantes o idénticas unas a otras, y a la vez diferentes de las de los más de dos mil mtDNA humanos modernos que estábamos usando para compararlos. Pero también vimos una que era idéntica a una secuencia vista en algunos humanos actuales. Esto mostraba con claridad la presencia de contaminación, quizá de los conservadores del museo u otros que hubieran manejado el hueso a lo largo de los 140 años desde su descubrimiento.

Así que lo primero que hizo Matthias en su intento de reproducir nuestro resultado original fue repetir la PCR y la clonación. Esta vez encontró diez clones con la secuencia única que nos había emocionado tanto, y dos que parecía que podían proceder de cualquier persona moderna. Entonces volvió al hueso e hizo otro extracto, hizo la PCR y la clonación de nuevo, y consiguió diez clones del tipo interesante y cuatro que parecían mtDNA de humanos actuales. Ahora estábamos satisfechos: nuestro resultado original había pasado las primeras pruebas, pudimos repetirlas y ver la misma inusual secuencia cada vez.

Matthias empezó entonces a «recorrer» el mtDNA, utilizando otros cebadores diseñados para amplificar fragmentos que se superponían a una parte del primer fragmento, pero que se extendían más allá a otras regiones del mtDNA (ver ilustración 1.2). Una vez más, observamos que algunas de las frecuencias de estos fragmentos tenían cambios en los nucleótidos nunca vistos en humanos contemporáneos. A lo largo de los pocos meses siguientes, Matthias amplió trece fragmentos diferentes de distintos tamaños, cada uno de ellos al menos dos veces. La interpretación de las secuencias era complicada por el hecho de que cualquier molécula de DNA puede llevar mutaciones que pueden deberse a varias causas: antiguas modificaciones químicas, errores de secuenciación, o incluso variación rara pero natural que puede existir entre las moléculas de mtDNA encontradas dentro de la célula de un individuo. Por tanto, usamos una estrategia que yo había diseñado previamente para DNA de animales antiguos (de nuevo, ver ilustración 1.2). Para cada posición en cada experimento, consideramos auténtico el llamado nucleótido de consenso, es decir, el nucleótido (A, T, G o C) que tienen en esa posición la mayoría de las moléculas examinadas. También requeríamos que cada posición fuera idéntica en al menos dos experimentos independientes, ya que un PCR podría, en un caso extremo, haberse iniciado desde una sola cadena de DNA, en cuyo caso todos los clones, debido a algún error en el primer ciclo de PCR o en alguna modificación química en esa cadena de DNA en particular, llevarían el mismo nucleótido en la misma posición. Si dos PCR diferían incluso con respecto a una sola posición, repetíamos la PCR una tercera vez, para ver cuál de los dos nucleótidos era reproducible. Matthias acabó utilizando 123 moléculas de DNA clonadas para componer una secuencia de 379 nucleótidos de la parte más variable del mtDNA. Según los criterios que habíamos establecido, esta era la secuencia de mtDNA que este o esta neandertal tenía cuando estaba vivo o viva. Una vez que tuvimos esta secuencia más larga, pudimos empezar el emocionante trabajo de compararlo con las variaciones vistas en los humanos actuales.

En este punto, comparamos nuestra secuencia de mtDNA neandertal de 379 nucleótidos con las secuencias correspondientes de mtDNA de los 2.051 humanos actuales de todo el mundo. De media, diferían veintiocho de las posiciones entre el neandertal y una persona contemporánea, mientras que las personas vivas de hoy tienen una media de solo siete diferencias entre uno y otro. El mtDNA neandertal tenía cuatro veces más diferencias.

Buscamos entonces cualquier indicio de que el mtDNA neandertal fuera más parecido al mtDNA encontrado en los europeos modernos. Bien podíamos esperarlo, puesto que los neandertales evolucionaron y vivieron en Europa y Asia occidental; en efecto, algunos paleontólogos creen que los neandertales están entre los ancestros de los europeos actuales. Comparamos el mtDNA neandertal con el de 510 europeos y descubrimos que tenían de media 28 diferencias. Luego lo comparamos con el mtDNA de 478 africanos y 494 asiáticos. El número medio de diferencias entre el mtDNA de estas personas también era de veintiocho. Esto quería decir que, de media, el mtDNA europeo no era más semejante al mtDNA neandertal de lo que lo eran los mtDNA de los modernos africanos o asiáticos. Pero quizá el mtDNA neandertal era semejante al mtDNA encontrado en solo algunos europeos, como sería esperable si los neandertales hubieran aportado algo de mtDNA a los europeos. Lo comprobamos y hallamos que los europeos de nuestra muestra cuyo mtDNA era más parecido al de los neandertales mostraban veintitrés diferencias; los africanos y asiáticos más cercanos a los neandertales presentaban veintidós y veintitrés, respectivamente. Resumiendo, observamos no solo que el mtDNA neandertal parecía muy distinto del mtDNA de los humanos modernos de todo el mundo, sino que además no había indicios de ninguna relación especial entre el mtDNA neandertal y el de cualquier subgrupo de mtDNA europeo vivo en la actualidad.

Sin embargo, no basta con contar las diferencias para reconstruir la historia de la evolución de un fragmento de DNA. Las diferencias encontradas entre secuencias de DNA representan mutaciones que se dieron en el pasado. Pero algunos tipos de mutaciones son más frecuentes que otros, y algunas posiciones en las secuencias de DNA son más proclives a mutar que otras. En esas posiciones, puede haberse dado más de una mutación en la historia de una secuencia de DNA, sobre todo de los tipos que aparecen con más frecuencia. Por tanto, para apreciar la historia de este fragmento en particular de DNA, necesitábamos aplicar modelos sobre cómo creíamos que había mutado y evolucionado, sin perder de vista que ciertas posiciones podrían haber mutado más de una vez, oscureciendo así mutaciones previas. El resultado de este tipo de reconstrucción se representa en forma de árbol, en el cual una secuencia de DNA en el extremo de una rama la relaciona con una secuencia de DNA ancestral común. Estas secuencias ancestrales son representadas por los puntos en los que las ramas se unen al tronco (ver ilustración 1.3). Cuando hicimos esta reconstrucción de árbol, vimos que el mtDNA de todos los humanos vivos hoy rastrea su ascendencia hasta un mtDNA de ancestro común.

Este hallazgo, que ya se conocía por el trabajo de Allan Wilson en los ochenta1, es lo esperable del DNA, puesto que cada uno de nosotros lleva solo un tipo y no puede intercambiar partes de él con otras moléculas de mtDNA de la población. Ya que el mtDNA es transmitido solo por las madres, el linaje del mtDNA de una mujer se extinguirá si no tiene descendencia femenina, con lo cual en cada generación se borrarán algunos linajes de mtDNA. Por tanto, alguna vez debió de existir una mujer, la llamada Eva mitocondrial, que llevaba un linaje de mtDNA que resultaría ser el ancestro de todos los mtDNA humanos actuales, solo porque todos los otros linajes desde entonces se han perdido, sencillamente por azar.

Sin embargo, de acuerdo con nuestros modelos, el mtDNA neandertal no se remontaba solo hasta esta Eva mitocondrial, sino que retrocedía aún más antes de compartir un ancestro con el mtDNA de los humanos vivos hoy en día. Este hallazgo fue muy emocionante. Probaba más allá de toda duda que habíamos recuperado un fragmento de DNA neandertal y que demostraba, al menos en lo que se refiere a su mtDNA, que los neandertales eran profundamente distintos de nosotros.

Mis colegas y yo también utilizamos los modelos para calcular cuánto tiempo hacía que el mtDNA neandertal compartió un ancestro con los mtDNA humanos actuales. El número de diferencias entre los dos tipos de mtDNA es un indicio de durante cuánto tiempo se han transmitido de generación en generación con independencia el uno del otro. Las tasas de mutación de especies muy separadas —por ejemplo, ratones y monos— diferirán, pero entre especies estrechamente relacionadas —como los humanos, los neandertales y los grandes simios— han sido lo bastante constantes como para que los científicos puedan estimar, sobre la base de las diferencias observadas, cuándo dos secuencias de DNA compartieron por última vez un ancestro. Utilizando los modelos para con qué rapidez se dan los diferentes tipos de mutación en el mtDNA, concluimos que el ancestro del mtDNA común a todos los tipos humanos actuales, la Eva mitocondrial, vivió entre hace 100.000 y 200.000 años, como Allan Wilson y su equipo descubrieron. Sin embargo, el ancestro que el mtDNA neandertal compartió con los humanos vivió hace unos 500.000 años; es decir, era tres o cuatro veces tan antiguo como la Eva mitocondrial de la que descienden todos los humanos actuales.

Era un material asombroso. Yo ya estaba plenamente convencido de que habíamos recuperado el DNA neandertal y de que era muy diferente del DNA de los humanos modernos. Sin embargo, antes de publicar nuestros hallazgos, necesitábamos vencer el último obstáculo: necesitábamos encontrar un laboratorio independiente que pudiera repetir lo que habíamos hecho. Este laboratorio no necesitaba determinar la secuencia de mtDNA de 379 nucleótidos entera, pero sí tendría que rehacer una de las zonas que comportaban una o más de las sustituciones que separaban a los neandertales de los humanos actuales. Esto demostraría que la secuencia de DNA que habíamos determinado existía realmente en el hueso y no era alguna secuencia extraña y desconocida que flotase en nuestro laboratorio. Pero ¿a quién podíamos acudir? Era una cuestión delicada.

Aunque sin duda muchos laboratorios querrían participar en un proyecto de tan alto perfil potencial, existía el riesgo de que si escogíamos uno que no hubiera trabajado con tanta intensidad como nosotros en minimizar la contaminación y en enfrentarse a todos los demás problemas relacionados con el DNA antiguo, podría fracasar a la hora de extraer con éxito y amplificar una secuencia relevante. Si esto ocurría, se estimaría que nuestros resultados no se podían reproducir y por tanto eran impublicables. Sabía que nadie había gastado tanto tiempo y esfuerzo en este tipo de trabajo como nosotros, pero acabamos dirigiéndonos al laboratorio de Mark Stoneking, un genetista poblacional de la Penn State University. Mark había sido estudiante de grado y luego de posdoctorado con Allan Wilson en Berkeley, y le conocía de mi época pasada allí de posdoctorado a finales de los ochenta. Era una de las personas que estaban detrás del descubrimiento de la Eva mitocondrial y uno de los arquitectos de la hipótesis «fuera-de-África» de los orígenes del hombre moderno —la idea de que los humanos modernos se originaron en África hace unos 100.000 a 200.000 años, y que luego se diseminaron por el mundo y reemplazaron a todas las formas anteriores de humanos, como los neandertales en Europa, sin mezcla—. Respetaba su criterio e integridad y sabía que era una persona accesible. Más aún, una de sus estudiantes de grado, Anne Stone, había pasado el curso académico 1992-1993 en nuestro laboratorio. Anne, una científica de mente seria y ambiciosa, había trabajado con nosotros en la recuperación de mtDNA de algunos restos de esqueletos nativos americanos, por lo que nuestras técnicas le eran familiares. Sentí que si alguien podía repetir lo que habíamos hecho era ella.

Me puse en contacto con Mark. Como esperaba, él y Anne se emocionaron ante esta prueba, así que nos repartimos uno de los últimos trozos de hueso que Ralf nos había dado. Le dijimos a Anne y Mark qué parte del mtDNA debían intentar amplificar, para que tuvieran la mayor posibilidad de dar con una de las posiciones de la secuencia de mtDNA que llevara una mutación típica de nuestra secuencia de neandertal. Pero no les enviamos cebadores u otros reactivos, solo un trozo de hueso que se había mantenido en un tubo sellado desde su viaje desde Bonn. Esta precaución minimizaba cualquier posibilidad de que un contaminante pudiera pasar de nuestro laboratorio al suyo. Tampoco les dijimos qué posiciones eran típicas del mtDNA neandertal, no porque no confiara en ellos, sino porque quería poder decir que habíamos hecho todo lo posible para evitar incluso un sesgo involuntario. Resumiendo, Anne tendría que sintetizar los cebadores y hacerlo todo independientemente de nosotros sin saber con exactitud qué resultado esperábamos. Una vez que enviamos el hueso por la empresa FedEx, solo teníamos que esperar.

En general, este tipo de experimentos tardan más tiempo del que se espera: una empresa no entrega los cebadores en el plazo prometido, un reactivo que se prueba para la contaminación resulta contener DNA humano, un técnico se pone enfermo el día en que tiene que poner en marcha la máquina de secuenciar con la muestra esencial. Esperamos lo que nos pareció una eternidad a que Anne llamara desde Pensilvania. Y por fin una noche llamó. Su tono de voz me dijo de inmediato que no estaba contenta. Había clonado quince moléculas de DNA amplificadas de la zona de interés, y todas parecían las de una persona actual —de hecho, como las de mi propio DNA, o el de Anne—. Era una derrota aplastante. ¿Qué quería decir aquello? ¿Habíamos amplificado algún DNA raro? No podía creer que se tratara de eso. Si fuera de algún animal desconocido, no estaría tan cerca del mtDNA humano como lo estaba, aunque difícilmente podía tratarse de mtDNA de algún humano inusual si era más o menos cuatro veces tan diferente de todos los mtDNA humanos que habían sido estudiados. Siempre estaba la posibilidad de que la secuencia en la que habíamos desembocado hubiera sido creada por alguna modificación química del DNA antiguo que atacara con insistencia las mismas posiciones de la secuencia; sin embargo, de una secuencia así de mtDNA modificado se esperaría que se pareciera a una secuencia humana con cambios añadidos por este proceso químico desconocido, más que a una secuencia que se hubiera descolgado del linaje humano en el pasado. E incluso entonces, ¿por qué Anne no encontraría la misma secuencia que nosotros? La única explicación plausible parecía ser que Anne tenía más contaminación en sus experimentos que nosotros, tanta que era más abundante que las raras moléculas neandertales. ¿Qué podíamos hacer? No podíamos volver a Ralf y pedirle otro trozo del valioso fósil basándonos en la posibilidad de que el siguiente experimento tuviera más éxito que el primero.

Quizá, aun cuando los experimentos de Anne tuvieran más contaminación que los nuestros, ella podía secuenciar miles de moléculas de mtDNA de su trozo de hueso y con ello encontrar algunas moléculas raras que se parecieran a las nuestras. Pero mientras tanto nosotros habíamos hecho experimentos para determinar el número de moléculas de mtDNA neandertal en los extractos óseos neandertales que habíamos utilizado para iniciar nuestras PCR. Resultó que eran unas cincuenta. En comparación, una fuente de contaminación como una partícula de polvo podría contener decenas de miles, o cientos de miles de moléculas de mtDNA. Así que era muy probable que fracasara cualquier experimento de captación de este tipo.

Discutí este enigma largo y tendido, no solo con Matthias sino también en nuestras reuniones semanales de laboratorio con el subgrupo de mi laboratorio que trabajaba con el DNA antiguo. A lo largo de mi carrera he comprobado que estos amplios debates con científicos que trabajan en mi laboratorio son muy útiles; incluso creo que han sido esenciales en todos los éxitos que hayamos conseguido. En estas discusiones, a menudo surgen ideas que nunca se les ocurrirían a personas que estuvieran centradas únicamente en su propio trabajo. Más aún, los científicos sin un compromiso personal con el resultado de un proyecto proporcionan un test de realidad, puesto que están libres de la proyección del deseo demasiado común en aquellos que están trabajando en un proyecto que aman y del cual puede depender su propio futuro. A menudo mi papel en estas discusiones es moderar y seleccionar las ideas cuyo seguimiento parece prometedor.

Una vez más, nuestra reunión tuvo su fruto, y desarrollamos un plan. A Anne se le pediría que fabricara cebadores que no fueran una diana perfecta para el DNA moderno. En lugar de ello, el nucleótido final se correspondería con un nucleótido que solo se encontraba en nuestra supuesta secuencia neandertal. Estos cebadores no iniciarían (o solo de forma muy débil) la amplificación a partir del mtDNA moderno, y así favorecerían la amplificación de los mtDNA parecidos a los de neandertal. Discutimos este plan a fondo, sobre todo el punto esencial de si la tarea de Anne podía considerarse una réplica independiente de nuestro descubrimiento si usaba información de nuestra secuencia para hacer los cebadores. Estaba claro que hubiera sido estéticamente más satisfactorio que Anne hubiera podido conseguir la misma secuencia que nosotros sin ningún conocimiento previo de la secuencia. Sin embargo, podíamos decirle que sintetizara los cebadores específicos de neandertal que distinguieran otras dos posiciones que también llevaran nucleótidos únicos. Y no le diríamos dónde estaban esas posiciones o cuántas había. Si hallaba los mismos cambios de nucleótidos que nosotros, entonces todos estaríamos convencidos de que tales moléculas eran en efecto originarias del hueso mismo. Después de mucho más debate, acabamos de acuerdo en que se trataba de un paso adelante lícito.

Transmitimos a Anne la información necesaria; encargó los nuevos cebadores; esperamos. Ya estábamos a mediados de diciembre, y Anne nos había dicho que tenía planeado volar a Carolina del Norte en Navidad para visitar a sus padres. Era evidente que no podía decirle que lo cancelara, por mucho que deseara que lo hiciera. Por fin, después de casi dos semanas, sonó el teléfono. Anne había secuenciado cinco moléculas de sus nuevos productos de PCR. Todas ellas contenían las dos sustituciones que habíamos visto en nuestra secuencia neandertal, sustituciones que son raras o están ausentes en los humanos modernos. Sentí un alivio enorme. Me pareció que todos nos merecíamos un descanso navideño. Llamamos a Ralf a Bonn para transmitirle la buena noticia. Como había hecho con frecuencia durante mis años en Múnich, celebré el año nuevo haciendo un viaje de esquí con algunos biólogos de la fauna silvestre a los aislados valles alpinos de la frontera austriaca. Esta vez, mientras esquiaba por los espectaculares valles, no pude evitar pensar en el artículo científico que describiría la primera secuencia de DNA de un neandertal. Para mí, lo que estábamos a punto de describir era incluso más espectacular que el empinado paisaje nevado que me rodeaba.

Matthias y yo volvimos a encontrarnos en el laboratorio después de las vacaciones de Navidad y nos sentamos a escribir nuestro artículo. Una cuestión de primer orden era adónde enviarlo. Nature, la revista británica, y su equivalente americana Science, gozan del mayor prestigio y visibilidad en la comunidad científica y el general entre los medios de comunicación, y cualquiera de ellas hubiera sido una elección obvia. Pero ambas imponen estrictos límites en cuanto a extensión a los manuscritos, y yo quería explicar todos los detalles de lo que habíamos hecho, no solo convencer al mundo de que estábamos en lo cierto, sino también promocionar nuestros laboriosos métodos para extraer y analizar el DNA antiguo. Además, estaba desengañado de ambas publicaciones por su tendencia a publicar estudios sensacionalistas sobre DNA antiguo que no albergaban los criterios científicos que nuestro grupo consideraba necesarios. A menudo parecían más interesados en publicar artículos que les concedieran cobertura en el New York Times y otros importantes medios de comunicación que en asegurarse de que los resultados fueran verosímiles y sostenibles.

Discutí todo esto con Tomas Lindahl, un científico de origen sueco del Imperial Cancer Research Fund Laboratory de Londres. Tomas, un experto eminente en el daño del DNA, habla bajo, pero no huye de la controversia cuando sabe que tiene razón. Ha sido una especie de mentor mío desde 1985, cuando pasé seis semanas en su laboratorio estudiando el daño químico en el DNA antiguo. Tomas sugirió que enviáramos el artículo a Cell, una revista muy respetada e influyente especializada en biología molecular y celular. La publicación en ella enviaría una señal a la comunidad de que la secuenciación de DNA antiguo era biología molecular sólida y no solo el producto de resultados vistosos, pero cuestionables: además, Cell aceptaba artículos largos. Tomas llamó a su célebre editor, Benjamin Lewin, para suscitar su interés, ya que un manuscrito de este tipo estaba un poco fuera del campo habitual de Cell. Lewin nos pidió que se lo mandáramos para la habitual revisión. Eran noticias muy buenas. Ahora tendríamos espacio suficiente para describir todos nuestros experimentos y presentar todos los argumentos sobre por qué estábamos convencidos de que teníamos genuino DNA neandertal.

Hoy, aún creo que este es uno de mis mejores artículos. Además de describir la forma cuidadosa en que habíamos reconstruido la secuencia de mtDNA y por qué la considerábamos auténtica, estableció la prueba de que nuestra secuencia de mtDNA quedaba fuera de la gama de variación que vemos hoy, y la consiguiente implicación de que los neandertales no habían aportado nada al mtDNA de los humanos modernos. Estas conclusiones eran compatibles con el modelo fuera-de-África de la evolución humana que Allan Wilson, Mark Stoneking y otros habían propuesto. Como decíamos en el artículo: «De esta manera, la secuencia de mtDNA neandertal apoya un escenario en el que los humanos modernos surgieron recientemente en África como una especie distinta y sustituyeron a los neandertales con poco o nada de cruce».

También intentamos describir todas las precauciones que se nos ocurrieron. En especial, señalamos que el mtDNA ofrece solo una visión limitada de la historia genética de la especie. Como solo se transmite de madres a hijos, refleja en exclusiva el lado femenino de la historia. Por tanto, si los neandertales se hubieran cruzado con los humanos modernos, solo lo detectaríamos si se hubieran cruzado las hembras entre los dos grupos. Esto no tiene por qué haber sido el caso. En la historia humana más reciente, cuando grupos humanos cuyo estatus social es diferente se han encontrado y han interactuado, casi siempre han practicado sexo entre ellos y han tenido descendencia. Pero esto, en general, se dio de una manera sesgada con respecto a lo que hacen machos y hembras: en otras palabras, el participante del grupo socialmente dominante era la mayoría de las veces el macho, y la descendencia de estas uniones tendía a permanecer en el grupo de la madre. Por supuesto, no sabemos si este modelo era el típico de los humanos modernos cuando vinieron a Europa y se encontraron con los neandertales hace unos 35.000 años. Y ni siquiera sabemos si los humanos modernos eran socialmente dominantes en cualquier sentido que se pudiera comparar con lo que vemos entre los grupos humanos actuales. Pero está claro que observar solo el lado femenino de la herencia solo nos cuenta la mitad de la historia de lo que ocurrió.

Otra limitación aún más importante del mtDNA se deriva de la manera en que se hereda. Como se ha dicho, el mtDNA de un individuo no intercambia fragmentos y piezas con el mtDNA de otro individuo. Más aún, si una mujer tiene solo hijos, su mtDNA se extinguirá. Como el azar tiene un papel tan importante en la historia del mtDNA, incluso cuando se hubiera transmitido una parte desde los neandertales a los humanos modernos en Europa en algún momento entre hace 35.000 y hace 30.000 años, podría muy bien haber desaparecido. Esta limitación no existe para los cromosomas del núcleo de la célula; recuérdese que existen en pares en cada individuo, con un cromosoma del par procedente de la madre y el otro procedente del padre. Cuando se forman en un individuo los espermatozoides o los óvulos, los cromosomas se separan y se reúnen en una intrincada danza que da como resultado el intercambio entre ellos de algunas de sus partes. Por tanto, si podemos estudiar varias partes del genoma nuclear de un individuo, podríamos conseguir varias versiones diferentes de la historia genética de un grupo. Por ejemplo, aun si, en algunas partes, se hubieran perdido las variantes quizá aportadas por los neandertales, esto no sería el caso en todas las partes. Por tanto, observando muchas partes del genoma nuclear, se llega a una imagen de la historia humana sobre la que el azar influye mucho menos. Por esta razón, concluimos en nuestro artículo que nuestros resultados «no descartan la posibilidad de que los neandertales aportaran otros genes a los humanos modernos». Sin embargo, dadas las evidencias disponibles, nos mostramos claramente favorables a la hipótesis «fuera-de-África».

Nuestro artículo fue revisado por nuestros colegas y aceptado para ser publicado en Cell después de algunas revisiones menores. Como es habitual en todas las revistas de primera línea, los editores de Cell insistieron en que no habláramos de nuestros hallazgos antes de su publicación en el número del 11 de julio2.Prepararon una nota para la prensa y cogí un vuelo para la conferencia de prensa que organizaron en Londres el día de la publicación. Fue mi primera conferencia de prensa y la primera vez que me encontraba en el centro de esa intensa atención por parte de los medios de comunicación. Para mi gran sorpresa, disfruté tratando de hacer comprender la esencia de nuestro trabajo, haciendo todo lo posible por describir tanto nuestras conclusiones como las precauciones inherentes a ellas. No era tan fácil, porque nuestros datos tenían implicaciones directas en una batalla campal que había estado haciendo estragos en el campo de la antropología durante más de diez años.

Esta batalla la había iniciado la hipótesis «fuera-de-África», que Allan Wilson y sus colegas habían propuesto basándose sobre todo en los modelos de variación del mtDNA humano actual. En un principio, la idea se había enfrentado a la ridiculización y la hostilidad de la comunidad paleontológica. Casi todos los paleontólogos de la época suscribían el llamado modelo multirregional para el origen de los humanos modernos, que sostenía que los humanos modernos evolucionaron en diversos continentes, de forma más o menos independiente, a partir del Homo erectus. Creían que una historia profunda dividía los grupos de humanos existentes: se pensaba, por ejemplo, que los neandertales, y quizá homínidos europeos anteriores, eran los ancestros de los europeos actuales; que los ancestros de los asiáticos actuales eran otras formas arcaicas de Asia, retrocediendo hasta el «hombre de Pekín». Sin embargo, un número cada vez mayor de paleontólogos respetados, con Chris Stringer, del Museo de Historia Natural de Londres, a la cabeza, consideraban ahora que el modelo «fuera-de-África» de los orígenes humanos era el que mejor encajaba tanto con el registro fósil como con los datos arqueológicos. Chris había sido invitado por Cell a la conferencia de prensa, donde anunció que nuestra recuperación del DNA neandertal era a la paleontología lo que el paseo lunar había sido a la exploración espacial. Por supuesto, me gustó, aunque no me sorprendió, su alabanza. Todavía me gustó más cuando desde «el otro lado» los multirregionalistas dijeron cosas positivas al menos de los aspectos técnicos de nuestro trabajo, en concreto cuando el más vociferante y belicoso de ellos, Milford Wolpoff, de la Universidad de Michigan, declaró en un comentario en Science que «si alguien era capaz de hacer esto, ese era Svante».

En conjunto, me aturdió la atención que recibió nuestro artículo. Fue reseñado en la primera página de muchos periódicos importantes y en los noticiarios de radio y televisión de todo el mundo. Durante la semana posterior a la aparición del artículo, pasé casi todo el tiempo hablando por teléfono con periodistas. Había trabajado en el DNA antiguo desde 1984 y me había dado cuenta poco a poco de que en principio tenía que ser posible recuperar el DNA neandertal. Y ya habían pasado nueve meses desde que Matthias me llamó y me despertó para decirme que estaba viendo cómo salía una secuencia de DNA que no era humana de una de nuestras máquinas de secuenciación. Así que había tenido tiempo para acostumbrarme a la idea y, a diferencia de la mayor parte del resto del mundo, no estaba impactado por nuestro éxito. Pero una vez que decayó el frenesí de los medios, sentí la necesidad de tener algo de perspectiva. Quería reflexionar sobre los años que nos habían llevado a este descubrimiento y pensar adónde me dirigiría a continuación.

1 R. L. Cann, Mark Stoneking y Allan C. Wilson, «Mitochondrial DNA and human evolution», Nature 325, 31-36 (1987).

2 M. Krings et al., «Neandertal DNA sequences and the origin of modern humans», Cell 90, 19-30 (1997).

CAPÍTULO 2

MOMIAS Y MOLÉCULAS

Todo esto no se inició con los neandertales, sino con las antiguas momias egipcias. Desde que mi madre me llevó a Egipto cuando tenía trece años, me había fascinado su historia antigua. Pero cuando empecé a seguir estos estudios, en la Universidad de Upsala de mi Suecia natal, me resultó cada vez más claro que mi fascinación por los faraones, las pirámides y las momias era el sueño romántico de un adolescente. Hice los deberes; memoricé los jeroglíficos y los hechos históricos; incluso trabajé dos veranos consecutivos catalogando trozos de cerámica y otros cachivaches en el Museo Mediterráneo de Estocolmo, que bien podría haberse convertido en mi futuro puesto de trabajo si hubiera llegado a hacerme egiptólogo en Suecia. Encontré que la misma gente hacía casi las mismas cosas el segundo verano que el primero. Más aún, iban a comer a la misma hora, al mismo restaurante, encargaban los mismos platos, debatían los mismos enigmas egiptológicos y cotilleos académicos. En esencia, acabé dándome cuenta de que la disciplina de la egiptología avanzaba demasiado despacio para mi gusto. No era el tipo de vida profesional que había imaginado para mí. Quería más emoción, y más relevancia para el mundo que me rodeaba.

Este desencanto me arrastró a una crisis vocacional. Como reacción, e inspirado por mi padre, que había sido médico y más tarde se hizo bioquímico, decidí estudiar medicina, con la idea de hacer investigación básica. Entré en la Facultad de Medicina de la Universidad de Upsala y después de pocos años me sorprendí de lo mucho que disfrutaba viendo pacientes. Parecía ser una de las pocas profesiones en las que no solo te encuentras con todo tipo de personas, sino que además puedes representar un papel positivo en su vida. Esta capacidad para comprometerme con la gente era un talento inesperado, y después de cuatro años de estudios médicos tuve otra minicrisis: ¿tenía que hacer clínica, o cambiarme, como había pensado al principio, a la investigación? Opté por lo segundo, pensando que podría —y muy probablemente lo haría— volver al hospital después del doctorado. Me uní al laboratorio de uno de los científicos entonces más famosos de Upsala, Per Pettersson. No mucho antes, su grupo había sido el primero en clonar la secuencia genética de un tipo importante de antígenos de trasplante, moléculas de proteína que están en la superficie de las células inmunes y mediatizan su reconocimiento de proteínas virales y bacterianas. No solo Petterson había conseguido descubrimientos biológicos emocionantes con relevancia para la práctica clínica, sino que su laboratorio era uno de los pocos de Upsala que dominaba los entonces novedosos métodos de clonación y manipulación de DNA introduciéndolo en bacterias.

Pettersson me pidió que me uniera a los esfuerzos de su grupo por estudiar una proteína codificada por un adenovirus, un virus que provoca diarrea, síntomas como de resfriado y otros momentos desagradables de nuestras vidas. Se creía que esta proteína viral se vinculaba por medio de los antígenos de trasplante al interior de la célula, de manera que, una vez transportada a la superficie de la célula, podía ser reconocida por las células del sistema inmune, que entonces se activarían y matarían otras células infectadas del cuerpo. A lo largo de los siguientes tres años, todos los que trabajábamos con esta proteína acabamos viendo que esta idea de lo que hacía la proteína era completamente falsa. Descubrimos que más que convertirse en una triste diana del sistema inmune, la proteína viral busca los antígenos de trasplante dentro de la célula, se enlaza a ellos y bloquea su transporte a la superficie de la célula. Como la célula infectada de esta manera acaba no teniendo antígenos de trasplante en su superficie, el sistema inmune no puede reconocer que está infectado. Esta proteína camufla el adenovirus, por así decirlo. De hecho, lleva a la creación de una célula dentro de la cual el adenovirus probablemente puede sobrevivir durante mucho tiempo, quizá incluso tanto como vive la persona infectada. Era una revelación que de esta manera los virus podían frustrar el sistema inmune de sus huéspedes, y nuestro trabajo acabó fructificando en varios artículos de alto perfil en las mejores revistas. De hecho, sucede que otros virus también usan mecanismos similares para eludir el sistema inmune.

Este fue mi primer caso de ciencia de vanguardia, y fue fascinante. También fue la primera vez (pero no la última) en que vi que el progreso científico a menudo incluye el penoso proceso de asumir que tus ideas y las de tus colegas están equivocadas, y una lucha aún más larga para convencer a tus socios más próximos y luego al mundo en general de que tomen en consideración una nueva idea.