Un equipo de investigadores ha encontrado evidencia de que fragmentos de ADN viral insertados en el genoma de los chimpancés podrían haber influido en la evolución del cerebro humano. El hallazgo, publicado en Science Advances, sugiere que estos vestigios de infecciones antiguas desempeñaron un papel en las diferencias cognitivas entre ambas especies.
El misterio de los cerebros
Los cerebros humanos son tres veces más grandes y considerablemente más potentes que los de nuestros parientes más cercanos, los chimpancés. Sin embargo, la mayoría de los genes que producen proteínas son muy similares entre ambas especies. Esta paradoja ha intrigado a los científicos durante décadas. Johan Jakobsson, neurocientífico de la Universidad de Lund en Suecia, y su equipo decidieron explorar las regiones del genoma que regulan la expresión génica, es decir, cuándo y dónde se activan o desactivan los genes.
Los cambios en la regulación génica pueden tener múltiples orígenes, y uno de ellos son los virus. Ciertos virus, llamados retrovirus, insertan su propio ADN en el genoma del huésped para obligar a las células a producir más virus. Estos fragmentos parásitos pueden persistir mucho después de la infección. Si la inserción ocurre en células reproductivas, el ADN viral se transmite a la descendencia junto con el ADN del huésped. Estos restos se denominan retrovirus endógenos y, aunque ya no producen virus infecciosos, pueden tener un impacto significativo en la biología del huésped, especialmente si se copian y dispersan por el genoma. De hecho, constituyen al menos el 8% del genoma de humanos y chimpancés.
Un virus antiguo en el genoma del chimpancé
El equipo de Jakobsson se centró en un vestigio viral específico presente en los chimpancés. Este fragmento proviene de una infección que ocurrió en un simio africano ancestral hace entre 5 y 7 millones de años. En los chimpancés, el ADN viral se insertó en 158 ubicaciones diferentes del genoma. Curiosamente, está ausente en los humanos, por razones que aún se desconocen.
Para entender cómo esta huella patógena afecta el cerebro de los chimpancés en comparación con el humano, los investigadores utilizaron células madre de chimpancé y eliminaron el ADN viral mediante CRISPR, una tecnología de edición génica que permite cortes precisos y dirigidos. Al eliminar el ADN viral, un gen cercano llamado LINC00662, que normalmente está silenciado en los chimpancés, se activó y produjo ARN detectable. Esto coincide con la condición normal en las células cerebrales humanas, donde LINC00662 está activo.
Además, el equipo utilizó CRISPR para desactivar LINC00662 en células humanas, replicando la condición silenciada que se observa en los chimpancés. Cuando LINC00662 estaba activo, tanto en células de chimpancé como humanas, los investigadores notaron un aumento en la actividad de otros genes posiblemente importantes para el desarrollo cerebral, como aquellos involucrados en la maduración de neuronas y en la formación de nuevas conexiones neuronales.
Implicaciones evolutivas
Aún no está claro cómo exactamente el silenciamiento de esta red génica cerebral por parte del ADN viral afectó la biología del cerebro del chimpancé. Sin embargo, esta diferencia genética pudo haber contribuido a la divergencia en la evolución de los cerebros humano y de chimpancé, según Jakobsson. “Nuestros hallazgos muestran una forma en que una inserción viral antigua pudo crear una diferencia duradera en la regulación de un gen entre humanos y chimpancés”, señala el investigador. Otros cambios genéticos y ambientales también podrían estar involucrados.
Investigaciones previas habían buscado explicar la divergencia cerebral a través de cambios de una sola letra en el ADN. Pero este nuevo estudio resalta que los organismos pueden acumular cambios genómicos de otras maneras, según Giorgia Modenini, bióloga evolutiva de la Universidad de Padua en Italia, quien no participó en la investigación. Los autores demuestran de manera convincente que estos restos virales particulares influyen en las diferencias de desarrollo entre neuronas humanas y de chimpancé, afirma Ravinder Kanda, genetista evolutivo de la Universidad Oxford Brookes en Inglaterra. “Han probado eso absolutamente. Hasta dónde llega, no creo que podamos decirlo aún”, añade. Podría ser que otros controles de la actividad génica también estén involucrados, o que este antiguo mecanismo represente solo una pequeña parte de los vestigios virales que han moldeado el desarrollo cerebral. “Creo que hay muchos, muchos más retrovirus por descubrir, y por ahora solo hemos tocado la punta del iceberg”, concluye Kanda.
Relevancia para LATAM
Este tipo de investigaciones fundamentales en genómica y evolución resaltan la importancia de la ciencia básica para comprender nuestros orígenes y desarrollar aplicaciones futuras en medicina y biotecnología. En América Latina, diversos grupos de investigación trabajan en genómica de poblaciones y evolución, y este estudio podría inspirar nuevas líneas de análisis sobre el papel de los elementos virales en la regulación génica en diferentes especies. Además, subraya la necesidad de fortalecer la inversión en ciencia y tecnología en la región para participar en estos debates globales.