Aunque la vida en la Tierra surgió millones de años atrás, los restos de los primeros “humanos modernos” nos indican que aparecimos en escena hace tan solo 300.000 años. Sin embargo, por aquel entonces convivíamos con otros parientes cercanos, como los Neandertales. Desgraciadamente, no tuvieron tanta suerte como nosotros, ya que los restos más modernos de estos primates datan de hace 40.000 años. Como en este ejemplo, el ser humano ha sobrevivido a numerosas extinciones, asociadas en su mayoría a factores como el clima o nuestra propia interacción con el medio. Pero, además del declive de la población de grandes mamíferos, fuimos testigos, y lo seguimos siendo, de una extinción casi invisible. Estamos hablando de los microbios.

Esta familia de seres unicelulares está compuesta por las bacterias, los hongos, las algas y los protozoos. Pese a su diminuto tamaño, sus genes esconden un gran secreto. Gracias a su encriptada información, son capaces de sintetizar productos químicos muy complejos, vitales para muchos de los ciclos biológicos de la Tierra. Las bacterias, por ejemplo, son nuestras grandes proveedoras de antibióticos. Aun así, la síntesis de estos productos está limitada por la colección de genes que contienen las bacterias que habitan actualmente el planeta. Pero ¿Qué pasaría si, a esta batería de genes, le añadiésemos miles de piezas más? La respuesta nos llega desde el pasado.

Un equipo de investigadores de diversas disciplinas ha conseguido reconstruir el código genético de bacterias que vivieron hace más de 100.000 años. Gracias a ello, reprodujeron artificialmente las condiciones para que microorganismos que habitan en la actualidad consigan sintetizar los productos naturales de sus antepasadas. Este nuevo descubrimiento podría ayudar a encontrar, en los restos prehistóricos, nuevas terapias con las que combatir enfermedades que nos afectan en el presente.

El puzle de los genes

Los genes son esas partículas encargadas de almacenar la información que determinará la aparición de los caracteres hereditarios en los seres vivos. Por poner algún ejemplo, son los responsables de nuestra altura, el color de nuestros ojos o si tenemos más predisposición a sufrir un tipo de enfermedades u otras. En el caso de las bacterias, estos genes se encargan de especializarlas en sintetizar un tipo de moléculas u otras.

Cuando un organismo muere, su material genético se degrada rápidamente, fragmentándose en diminutas piezas. En el laboratorio se pueden identificar algunos de estos fragmentos, gracias a los actuales avances tecnológicos. Sin embargo, el material genético antiguo suele ser muy distinto al actual, por lo que es muy difícil de clasificar con las bases de datos de las que se disponen.

Pero, durante estos últimos tres años, una colaboración multidisciplinar, llevada a cabo por un grupo de arqueólogos, bioinformáticos, biólogos moleculares y químicos, ha conseguido catalogar una amplia gama de material genético del pasado. La investigación, publicada esta semana en la revista Science y dirigida por el Instituto Max Plank para la Antropología Evolutiva, el Instituto de Investigación de Productos Naturales y Biología de Infecciones y la Universidad de Harvard, permitirá catalogar millones de fragmentos genéticos recogidos en yacimientos geológicos, algunos provenientes de la Edad de Hielo.

Un sarro beneficioso

Pese a la lucha de los dentistas por la eliminación del sarro, parece que su acumulación en las dentaduras de nuestros ancestros podría jugar un papel crucial en el estudio de las bacterias prehistóricas.

El sarro no es más que un cementerio de microorganismos cristalizados sobre las piezas dentales. Viéndolo desde una perspectiva más arqueológica, es la formación, durante la vida del individuo, de una muestra fósil de las bacterias que habitan en la boca. Por ello, los investigadores decidieron estudiar los depósitos de sarro acumulados en diversas muestras dentales. Éstas estuvieron formadas por piezas extraídas de 12 neandertales, 34 restos de humanos - los cuales vivieron entre 30.000 y 150 años atrás - y 18 humanos actuales.

Gracias a su exhaustivo estudio, el grupo de expertos logró reconstruir los genes de una gran variedad de bacterias prehistóricas. Además, descubrieron otras especies de las cuales no se tenía constancia. Por ejemplo, un miembro desconocido de la familia de bacilos denominados “Chlorobium”, los restos del cual solo se encontraron en el sarro prehistórico.

El equipo utilizó las herramientas de biotecnología más sofisticadas para lograr inocular, en bacterias actuales, los genes encontrados en el chlorobiums prehistórico. Como resultado, consiguieron que éstas sintetizasen una nueva familia de productos químicos naturales, los cuales han sido bautizados como “paleofuranos”. Este experimento es la primera vez que se realiza de forma exitosa en el caso de una especie de bacterias tan antigua.

Debido al uso indiscriminado de antibióticos en los últimos años, las bacterias se han vuelto cada vez más resistentes, siendo necesario encontrar otras fuentes para la creación de nuevos fármacos. Esta mirada al pasado, unida a los grandes avances en biotecnología, podrían suponer un gran salto en la síntesis de nuevos antibióticos que nos permitan combatir enfermedades cada vez más persistentes.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Este tipo de noticias puede recordarnos a películas como “Jurassic Park”, pero nada más lejos de la realidad. Con estos experimentos no se trata de revivir seres extintos ni de mutar a los actuales para que se parezcan a sus ancestros. Gracias a este método podemos obtener el “producto” de la existencia de bacterias prehistóricas sin necesidad de devolverlas a la vida.

REFERENCIAS (MLA):

• Martin Klapper, et al., Natural products from reconstructed bacterial genomes of the Middle and Upper Paleolithic. Science. 10.1126/science.adf5300