UNA VENTANA MOLECULAR AL PASADO DE AMÉRICA: ADN ANTIGUO

Víctor R. Hernández Marroquín

 

 Ilustración: Ada Peña.  Ilustración: Ada Peña.

Es el equinoccio de primavera y miles de visitantes llegan a Teotihuacan, uno de los sitios arqueológicos más importantes del centro de México. Cada año, las autoridades cuentan por miles a los turistas que vienen a buscar alguna clase de conexión espiritual con el pasado; un porcentaje de ellos es nacional, pero una gran parte viene de fuera del país. En las calzadas polvosas de la ciudad milenaria se crea una río de gente heterogénea en sus facciones, edades, colores, alturas, orígenes. Una mezcla que no dista mucho de lo que pasaba cuando a esta ciudad la caminaban sus habitantes originales.

Por cerca de medio milenio, Teotihuacan fue para las culturas mesoamericanas precolombinas un centro urbano muy influyente, hasta su declive en el siglo VII de nuestra era. Las investigaciones arqueológicas sobre este sitio han mostrado que la ciudad concentraba una gran diversidad de habitantes. Por los análisis de restos humanos y objetos, se sabe que gente de muchas regiones de Mesoamérica llegaba a la ciudad, se instalaba en ella y terminaba por convertirse en residente, lo que convirtió a Teotihuacan, como cualquier gran ciudad, en una mezcla de culturas. Los estudios arqueológicos “nos hablan de un contexto religioso, comercial, artesanal y gubernamental que atraía a otros grupos a Teotihuacán”, dice Ana Aguirre Samudio, investigadora del Instituto de Investigaciones Antropológicas de la UNAM, México.

A poca distancia de las imponentes pirámides del Sol y de la Luna en el centro arqueológico principal de Teotihuacan, se pueden encontrar diversas excavaciones de donde se han extraído restos humanos y utensilios. Se considera que muchos de esos puntos eran barrios de la ciudad, hogar de una variedad de migrantes. En 2016, el equipo multidisciplinario coordinado por la investigadora, con integrantes de la Universidad Nacional Autónoma de México y del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, analizó los restos óseos encontrados en entierros en esos barrios antiguos. Fémures, tibias, fíbulas, radios, falanges y un húmero fueron los tipos de huesos de 36 personas diferentes que los investigadores procesaron durante la investigación. El objetivo era contestar preguntas sobre los orígenes de aquellos inmigrantes con un tipo de evidencia que nunca había sido buscada antes en sus huesos.

Restos humanos en el Museo de sitio de Teotihuacan. Por Perla Fierro, en Wikimedia Commons.

A primera vista, la gran tradición arqueológica de la que Teotihuacan ha disfrutado por decenios parece haber cubierto ya las mayores interrogantes de la historia de la ciudad. Pero los científicos son ingeniosos para innovar en preguntas, sobre todo cuando tienen a la mano nuevos métodos para cuestionar a la naturaleza y su historia. El equipo de Ana Aguirre Samudio buscaba en los restos óseos los remanentes que pudieran obtener de una molécula de más 1,500 años de antigüedad. Querían extraer ADN antiguo.

Palabras que se desordenan bajo el Sol

De manera rutinaria vemos en la televisión y el cine que los forenses pueden obtener ADN de casi cualquier parte del cuerpo. Sangre, saliva, semen… a veces basta un solo cabello para inculpar al acusado. El ADN, esa molécula tan famosa y ubicua, se encuentra prácticamente en todas las células de nuestro cuerpo y las de todos los seres vivos que forman parte de nuestro entorno. En principio, se podría extraer ADN de cualquier célula viva o muerta, siempre y cuando la molécula siga ahí. El problema es que la integridad del ADN depende de que la célula que lo contenga esté viva. En células que llevan muertas miles de años, ¿qué podrían esperar encontrar los investigadores dedicados al estudio del ADN antiguo?

La paleogenómica, como se llama al campo que estudia el ADN antiguo, se enfrenta a dos principales obstáculos: la degradación y la contaminación por ADN moderno. Cuando un organismo muere, hay microorganismos al acecho listos para digerirlo a él y a sus contenidos, incluido el ADN, a la menor provocación. Hay agentes en el ambiente que pueden trozar la molécula en fragmentos desiguales. La pura luz solar puede cambiar la secuencia, pero también es común que debido a los agentes de su entorno molecular, las unidades de las que está hecho el ADN muten espontáneamente de un tipo a otro. En poco tiempo, lo que para la célula fueron en algún momento genes, se convierten en simples pedazos de moléculas, dispersos, sin sentido. Se hace imposible leerlos. Es como si de un libro, después de dejarlo al Sol durante un cierto tiempo, no solo se pusieran amarillas sus hojas, sino además cambiaran las palabras en sus páginas. Esto es el daño al ADN, un fenómeno que limita enormemente la cantidad de moléculas confiables con las que se pueden trabajar.

Sin embargo, cuando los investigadores se enfrentan al segundo problema, el de la contaminación por ADN moderno, el daño puede, de hecho, ayudarlos. «Es una limitante, pero al mismo tiempo es una ventaja », dice María Ávila Arcos, investigadora del Laboratorio Nacional de Investigación sobre el Genoma Humano, de la UNAM, México. La información en el ADN envejece con patrones predecibles: «si tú encuentras esos patrones, puedes autentificar que tu muestra es antigua», explica la investigadora, quien en los últimos años ha montado un laboratorio nuevo en su instituto expresamente para trabajar con ADN antiguo. Su laboratorio tiene medidas de seguridad que evitan que el proceso de extracción produzca ADN de organismos provenientes del entorno de la muestra o, peor aún, de las células de los mismos investigadores. Su espacio tiene precauciones similares, si bien en menor grado, a las que tienen laboratorios que trabajan con microorganismos altamente infecciosos. La diferencia es que, al trabajar con ADN antiguo, quien corre el riesgo de perjudicarse con la contaminación no es el investigador ni la muestra, sino la investigación misma.

Más o menos por la misma fecha en que Steven Spielberg preparaba su segunda película de Parque Jurásico, en la que mostraba que una empresa de biotecnología extraía rutinariamente ADN de mosquito atrapado en ámbar del Mesozoico, se publicó un trabajo científico en el mundo real que aseguraba haber obtenido ADN de dinosaurio. Esto habría significado ADN de millones de años de antigüedad. Hubo una conmoción en la comunidad de la paleogenómica, pero pronto empezaron los cuestionamientos.

«El tema ahí era si había contaminación o no», dice Ávila Arcos. Debido a que el campo era aún nuevo, no eran comunes en todos los laboratorios las medidas de seguridad con las que ella se asegura de que en el suyo los resultados sean fiables. El reporte del material genético de dinosaurio, así como otros que también afirmaban haber obtenido ADN «pre-diluviano», fueron retractados con el tiempo. La contaminación había distorsionado los resultados. «No era un ADN que hubieran extraído de la muestra, sino el de los investigadores, que la contaminaron», dice la especialista.

Actualmente, el récord para el ADN auténtico más viejo es uno que se extrajo de fósiles de caballo de 700 mil años de antigüedad conservados en permafrost. Este legítimo hallazgo fue calificado de ‘asombroso’ por la comunidad misma, aunque el objetivo usual de la paleogenómica no es buscar récords de antigüedad. La mayoría de los trabajos en el campo se centran en organismos que vivieron no hace cientos de miles de años, sino solo hace decenas de miles. Y es que por esas fechas empezó a dispersarse por la Tierra uno de nuestros objetos de investigación favoritos: nosotros mismos.

Libros de historia humana escritos con cuatro letras

En los últimos diez años, el panorama de la historia de nuestra especie ha sufrido una conmoción, en gran parte gracias al estudio del ADN de los restos de nuestros antepasados. Una vez superadas muchas de las dificultades técnicas, por el mundo fueron surgiendo investigaciones arrojadas sobre humanos antiguos. En 2010 se reportó el genoma completo de restos de neandertales, la especie hermana más cercana a los Homo sapiens, extinta hace 30,000 años. Ese mismo año, se publicó que hace 40 mil años vivía una especie de homínido, bautizado como Denisovano, que no era ni humano ni Neandertal; es un humano antiguo del que no se ha hallado ningún esqueleto completo que pueda sugerir su apariencia, sino que su existencia se reveló por análisis de ADN antiguo en fragmentos de huesos de dedo hallados en una cueva en Siberia.

 Réplica del fragmento de hueso de dedo Denisovano, encontrado en la cueva Denisova en 2008, ahora en el Museo de Ciencias Naturales en Bruselas, Bélgica. Por Thilo Parg, en Wikimedia Commons.
Réplica del fragmento de hueso de dedo Denisovano, encontrado en la cueva Denisova en 2008, ahora en el Museo de Ciencias Naturales en Bruselas, Bélgica. Por Thilo Parg, en Wikimedia Commons.

La paleogenómica también ha modificado algunas ideas sobre los Homo sapiens: por lo que sabemos ahora, somos una especie que se ha desplazado por el mundo más de lo que pensábamos. Para asomarse a las migraciones antiguas, las tecnologías para analizar ADN antiguo son tan valiosas «como lo fue la invención del microscopio de luz en el siglo XVII para asomarse al mundo de los microbios y las células», escriben en un artículo Joseph Prickell y David Reich, de las Universidades de Columbia y Harvard, respectivamente, ambos en Estados Unidos.

Los pueblos americanos son producto precisamente de migraciones, lo cual se sabía desde hace décadas, pero el ADN antiguo ha mostrado un panorama más sólido. Se sabe que los humanos llegamos al continente por la zona de hielos que une a Rusia y Alaska, conocida como Beringia, pero no era claro si sólo hubo una o varias migraciones. En 2015, María Ávila Arcos participó en un proyecto internacional, junto a 100 investigadores más, en el que compararon ADN antiguo de pueblos de Asia y América, buscando clarificar esa cuestión. Sus resultados muestran que hubo una sola migración importante hacia América, que derivó en todos los pueblos nativo americanos que existían antes de la llegada de los europeos.

Ahora, la investigadora mexicana está interesada precisamente en lo que ocurrió antes de ese contacto. «Quiero caracterizar en todo México cómo era la diversidad genética antes de la llegada de los españoles», comenta. En otras regiones del mundo estos estudios son comunes y apuntan ya a genomas completos. En Europa, por ejemplo, abundan: «hay muchísimos, cientos; pero de América hay muy pocos», dice María Ávila Arcos.

Sus proyectos, de mirada amplia, se complementarán con estudios sobre lugares particulares, como Teotihuacan. Ahí, Ana Aguirre Samudio buscaba con el ADN antiguo un aspecto de los pobladores antiguos de la ciudad que otras disciplinas no podían ofrecerle. «Las relaciones de herencia no pueden interpretarse con deducciones por el estilo arquitectónico o artesanal», comenta. Sus análisis con ADN antiguo, publicados a principios de este año, corroboraron la diversidad de la urbe, eso que los especialistas llaman «multietnicidad». «Algo que no fue sorpresa», explica la investigadora, pero es un fenómeno en el cual se pudo profundizar más con la paleogenómica: sus resultados mostraron que algunos de los individuos que habitaban los barrios de la ciudad tenían las mismas variantes genéticas encontradas en pobladores de regiones tan alejadas como Yucatán. El ADN antiguo, confía la investigadora, le ayudará a entender mejor ese periodo de la historia del país, un periodo en el que «varias culturas florecieron en México, extendiéndose hasta Centroamérica, y en donde Teotihuacan era un protagonista principal».

El ADN antiguo se ha convertido en un recurso vital para biólogos, antropólogos, arqueólogos e incluso historiadores. El tipo de preguntas que pueden plantearse con él parecen ser cada vez más amplias e interesantes. Para los pueblos americanos, que han pasado tantas por mezclas genéticas, la paleogenómica es un campo que puede suplir las carencias de otros tipos de evidencias. Es, auténticamente, una ventana molecular a nuestro pasado.

Referencias

  1. Samudio, A. A., Sobrino, B. Z. G., Sandoval, B. A. Á., Duarte, R. M., Sánchez, C. S., & Meza, A. (2017). Genetic history of Classic Period Teotihuacan burials in Central Mexico. Revista Argentina de Antropología Biológica, 19(1), 2.
  2. Raghavan, M., Steinrücken, M., Harris, K., Schiffels, S., Rasmussen, S., DeGiorgio, M., … & Eriksson, A. (2015). Genomic evidence for the Pleistocene and recent population history of Native Americans. Science, 349(6250), aab3884.
  3. Pickrell, J. K., & Reich, D. (2014). Toward a new history and geography of human genes informed by ancient DNA. Trends in Genetics, 30(9), 377-389.
  4. Pääbo, S., Poinar, H., Serre, D., Jaenicke-Després, V., Hebler, J., Rohland, N., … & Hofreiter, M. (2004). Genetic analyses from ancient DNA. Annu. Rev. Genet., 38, 645-679.
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