Los humanos somos animales de imitación, aprendemos desde pequeños a imitar a las personas que nos rodean. Imitando, aprendemos a hablar e interpretar sonidos, voces y palabras; imitando, aprendemos a caminar, a utilizar las manos con destreza, a dibujar y a jugar. Sin embargo, la capacidad de imitar no es exclusiva de los humanos, la compartimos con muchos otros organismos en que la imitación es la forma de transmitir conocimiento entre generaciones con el fin de asegurar la supervivencia. Además de imitar, los humanos también sabemos crear y podemos hacer movimientos o sonidos que nunca nadie nos ha enseñado, y creamos utensilios y nuevos objetos que nos simplifican la vida o nos dan placer estético. También podemos generar ideas y disfrutar de actividades intelectuales que ningún otro organismo que conozcamos es capaz de hacer ni imitar. Los humanos también nos cuestionamos. "¿Por qué tú no eres igual que yo? ¿Por qué estamos en este mundo?" En realidad, estas preguntas están muy relacionadas con una pregunta mucho más básica,"¿qué quiere decir ser humano?", una pregunta filosófica, pero que también podemos responder desde la ciencia.

Los humanos pertenecemos a la orden de los primates, y dentro de este orden, somos simios, junto con chimpancés, gorilas, orangutanes. Nuestra familia son los homínidos, y todavía podemos afinar más si contamos con que estamos al subgrupo de los homininos, donde también encontramos otras especies del género Homo muy cercanas a nosotros. Pero todavía nos podemos hacer más preguntas, por ejemplo, ¿somos muy diferentes los humanos respecto a los otros primates? ¿Tenemos los humanos instrucciones genéticas diferentes que expliquen nuestras características? Responder estas preguntas implica penetrar en el significado de qué quiere decir ser humano a escala biológica, y para abordarlo, hay que hacer una comparativa del genoma de muchos primates. Esta ha sido la tarea ingente que más de 100 científicos y científicas de más 20 países se propusieron, dirigidos, entre otros, por el científico catalán Tomàs Marqués-Bonet (profesor ICREA y catedrático de genética de la UPF). Su investigación implica la secuenciación de más de 800 individuos pertenecientes a 233 especies diferentes de primates (aproximadamente, el 86% de las especies actuales), muchos de los cuales están en peligro de extinción y de los cuales se ha tenido que obtener muestras biológicas (muchas veces, a partir de excremento recogido en la jungla). Desde pequeños lémures que caben en una mano a gorilas, desde primates de la selva a los de sabana, desierto o montañas nevadas, se han obtenido y secuenciado para poder comparar el DNA, junto con el de homininos fósil y nuestro genoma humano. Los primeros resultados de estos análisis genéticos de toda esta panoplia de primates han sido publicados en una serie de artículos en Science, justamente el primer día de junio de este año.

¿Qué podemos extraer de la gran radiación de los primates? Quizás averiguar algunos de los misterios del origen de nuestra especie, pero más allá, también nos ofrece datos excepcionalmente relevantes para entender y diagnosticar las enfermedades genéticas humanas. Ahora sabemos que muchas de las especies en peligro de extinción lo están a causa de la intervención humana, que ha disminuido de forma drástica sus números en los últimos siglos. Eso se infiere porque en la mayoría de estas especies los individuos que se han secuenciado no presentan homocigosis debida a consanguinidad (lo que sucede cuando quedan muy pocos individuos en las poblaciones durante un tiempo largo) y, en cambio, presentan bastante diversidad genética, mucho más relacionada con el hábitat, el clima y la alimentación dentro de cada grupo de primates. De hecho, los individuos secuenciados de una misma especie son más diversos genéticamente que los humanos, los cuales nos hemos expandido como especie hace pocos millares de años. Este resultado era totalmente inesperado y nos da esperanzas que estas especies en peligro de extinción puedan sobrevivir gracias a su diversidad genética.

¿Qué tenemos de diferente con respecto a los otros simios? Pues después de hacer toda esta genómica comparativa, podríamos restringir las diferencias genéticas de los humanos con respecto a los otros primates en 80 genes

Con respecto a los genes y las mutaciones propias que podrían definir nuestra especie, hay conclusiones relevantes. Se han identificado en torno a un millón de variantes genéticas que solo presentamos los simios y serían propias exclusivamente de nuestro linaje de simios. Entre estos cambios únicos, muchos caen en regiones reguladoras, pero de los que llevan información para hacer proteínas, la mayoría afectan genes de cilio. De hecho, un 30% de los genes ciliares de los simios presentan diferencias únicas con respecto a los otros primates. Y me preguntaréis, y eso, ¿qué relevancia tiene? ¿Qué son los cilios? Los cilios son las antenas celulares, antenas que sobresalen hacia el exterior de la célula y que reciben estímulos del exterior a fin de que la célula pueda responder adecuadamente. Se encuentran en las neuronas del cerebro, de la retina y el oído, pero también son importantes en la embriogénesis, en los flagelos de los espermatozoides, en el riñón, en los pulmones... Podríamos decir sin equivocarnos, pues, que los simios "sintonizamos" diferentemente los estímulos de nuestro alrededor porque tenemos antenas que reciben y procesan información de forma un poco diferente de la de los otros primates. Es como si los simios tuviéramos una radio que nos permite encontrar sintonías que otros primates no pueden escuchar. Me parece absolutamente fascinante.

Y ahora me preguntaréis, de acuerdo, los simios somos diferentes, sin embargo, y los humanos, ¿qué? ¡Alguna cosa nos hará diferentes! Cuando solo había para comparar las pocas secuencias identificadas de homininos Neanderthal y Denisovano, se identificaron 647 posiciones de cambio de aminoácido que se propusieron como variantes que nos conferían "humanidad". Ahora, al ampliar el campo de visión, nos hemos dado cuenta de que más del 63% de aquellos cambios también están presentes en otras especies de primates, por lo tanto, no son las mutaciones que nos hacen únicos. ¿Entonces, qué tenemos de diferente con respecto a los otros simios? Pues después de hacer toda esta genómica comparativa, podríamos restringir las diferencias genéticas de los humanos con respecto a los otros primates en 80 genes. ¿Solo 80? Sí, pero es que estos 80 genes son muy relevantes en el control de la diferenciación neuronal y del desarrollo del cerebro y sistema nervioso. Algunas variantes, incluso, solo están en nuestro genoma de humanos modernos. Aquí es donde tenemos que buscar las diferencias que nos hacen únicos, en nuestras neuronas y el sistema nervioso.

La comparativa genómica con los primates ilumina lo que somos como especie, y también por qué enfermamos

Más allá de la evolución humana, hay resultados que tendrán mucho impacto en la genética clínica y el diagnóstico genético. Pensad que la medicina de precisión se basa en encontrar exactamente qué mutaciones son causativas de enfermedades, si estamos diagnosticando enfermedades mendelianas y raras (como, la hemofilia, la ceguera hereditaria, o distrofias musculares). Aunque cada vez sabemos más, cuando encontramos diferencias por primera vez, no sabemos si realmente son mutaciones patogénicas causantes de la enfermedad o, por el contrario, son variantes genéticas sin impacto. En cambio, con respecto a las enfermedades complejas, multifactoriales y mucho más frecuentes en la población (como, la hipertensión, la diabetes de adulto o la demencia senil) se analiza la combinatoria de variantes comunes en la población y se hace un cálculo probabilístico de riesgo poligénico a sufrir alguna de estas enfermedades. Tanto si está en un tipo de enfermedad como en otro, hay que comparar las secuencias de los pacientes. Pero ahora tenemos muchísima más información, ya que podemos comparar estos cambios identificados en el genoma de los pacientes con todos los genomas de primates. Si una posición del DNA está muy conservada evolutivamente y no hay ningún otro primate que tenga aquel cambio, tenemos muchos elementos de juicio para inferir que es una mutación patogénica. Por el contrario, si otros primates tienen aquel mismo cambio, quiere decir que no interfiere con la funcionalidad del gen y la proteína que codifica, por lo cual tenemos evidencias para inferir que no es relevante. Así pues, dentro de los artículos publicados, hay uno en que los científicos han generado y entrenado algoritmos de inteligencia artificial (IA), con el fin de predecir la "patogenicidad" de una variante, basándose en si la posición identificada en el paciente está conservada o no en primates. E incluso, pueden ofrecer un mayor éxito predictivo de la probabilidad de que una persona concreta pueda acabar desarrollando una enfermedad determinada, combinando los resultados del análisis de su genoma (tanto de las variantes infrecuentes como las frecuentes). De hecho, lo comprueban con los niveles de colesterol en sangre y el riesgo cardiovascular.

Con un plus añadido: como los primates son externos al grupo de humanos, estos algoritmos son igualmente predictivos en todas las poblaciones humanas, sin sesgo con los humanos de ascendencia europea, como sucede en la actualidad. Estos datos y estos algoritmos d'IA serán muy útiles en diagnóstico genético.

La comparativa genómica con los primates ilumina lo que somos como especie, y también por qué enfermamos. ¡Somos humanos, somos primates!