por C. BRANDON OGBUNU – Universidad de Yale
Aunque los principios de la herencia genética de Gregor Mendel siguen siendo un elemento básico de la educación en ciencias de la vida en los Estados Unidos, las estanterías de las tiendas de 2024 están ahora repletas de libros de divulgación científica que nos dicen que nuestras viejas imágenes del mundo biológico ya no son lo que solían ser. La biología moderna ha amenazado con poner patas arriba gran parte de lo que hemos aprendido sobre biología. De repente, estamos perdiendo la fe en que el gen sea el único dictador de los rasgos y los destinos. Aprendemos en paralelo que la historia evolutiva del Homo sapiens no es lo que pensábamos hace una década, todo mientras la biología sintética (donde se utiliza la biología molecular para construir y diseñar moléculas y organismos) sigue explorando los límites de lo vivo y lo no vivo. Nuevos descubrimientos complican las narrativas simples sobre cómo funciona todo.
Frente a esto, dos nuevos libros (La vida como nadie la conoce: la física del surgimiento de la vida, de Sara Imari Walker, y El catalizador: el ARN y la búsqueda para desvelar los secretos más profundos de la vida, de Thomas Cech) ofrecen perspectivas originales y muy diferentes (aunque no contradictorias) sobre cómo construir una nueva imagen de la vida. En el mundo de Walker, la vida tiene características únicas que requieren herramientas teóricas completamente nuevas para que podamos comprenderla adecuadamente. Cech sostiene que el motor que define a la biología no es nuevo en absoluto, sino que ha estado sentado bajo nuestras narices (y dentro de nuestras células) todo el tiempo. En suma, capturan la exuberancia que vive en las diversas preguntas sobre los orígenes de la vida y lo que podemos aprender al explorarla. El estudio de los comienzos de la vida en la Tierra surgió ahora, en mi opinión, de un campo dominado por teorías especulativas a uno poblado por grandes conjuntos de datos, nuevas tecnologías y teorías sofisticadas. De hecho, los libros de Walker y Cech son una señal de que la cuasi-carrera por comprender qué hace que la vida funcione puede ser un terreno fértil para la teoría científica y el descubrimiento empírico.
Walker es una física teórica que se ha ganado una reputación internacional por su trabajo en astrobiología y cuestiones relacionadas con los orígenes de la vida. En su libro, expone un argumento provocador de que el conjunto estándar de teorías que utilizamos para describir la materia y las fuerzas es insuficiente para comprender qué es la vida y por qué es como es. Como ha señalado el químico Lee Cronin, el estudio de los orígenes de la vida no encaja en los paradigmas actuales, pero está al borde de un cambio radical, que sin duda será fomentado por nuevas teorías. Walker explica por qué preguntar cómo comenzó la vida en la Tierra es una pregunta tan importante: “Resolverla abrirá nuevas formas de pensamiento que comenzarán a descifrar otros problemas difíciles (quizás más difíciles)”.
En La vida como nadie la conoce, Walker cuestiona nuestra dependencia de la idea de que la vida es simplemente otra manifestación de las mismas teorías y métodos de siempre de la biología, la química y la física. Dedica mucho tiempo a una idea que ayudó a promover, llamada teoría de ensamblajes. Propone que la materia viva tiene una estructura organizativa que puede calcularse a partir de sus partes. Es decir, si identificamos un objeto, tenemos un medio a través del cual podemos medir si ese objeto es parte de un proceso biológico o el producto de él. La teoría aplica la física moderna para entender cómo podría ser la vida: es cuantitativa y agnóstica a nuestras definiciones terrenales (y sesgadas) de la biología.
El catalizador de Cech encaja en un molde del gran libro de ciencia de antaño: un científico muy exitoso y establecido (en este caso, uno que compartió el Premio Nobel de Química de 1989) escribe un gran libro relacionado con las ideas sobre las que construyó su reputación, añadiendo algunas afirmaciones más audaces. En el mejor de los casos, estos libros pueden llevarnos al interior de la mente y las experiencias de las personas que cambiaron nuestra imagen de la naturaleza. En el peor, este estilo de libro puede verse afectado por un autor que no es consciente de sus limitaciones (una forma del efecto Dunning-Kruger) o por un editor demasiado temeroso de decírselas. Afortunadamente, El catalizador se acerca más a lo primero: un tratado mesurado sobre la centralidad del ARN en el mundo viviente. Esto incluye una historia detallada de nuestra comprensión moderna del ARN, no escrita por un historiador, sino por uno de los defensores más respetados del ARN.
Los mensajes de los libros son tan diferentes que no necesitamos idear un conflicto: Walker es un físico que habla de teorías fundamentales sobre lo que es un ser vivo; Cech destaca la historia y la importancia de uno de los personajes principales no acreditados de la biología molecular. Sin embargo, es útil describir los proyectos en conjunto porque son una señal de los tiempos: hemos entrado en una era en la que estamos empezando a reconocer que los enormes esfuerzos de recopilación de datos por sí solos no resolverán las preguntas fundamentales sobre la vida. Las respuestas adecuadas requerirán cierta teoría abstracta y una mirada tradicional al interior de las células.
El libro de Cech destaca los numerosos triunfos que se han obtenido a partir de la investigación sobre el funcionamiento del ARN. No es de extrañar (y afortunadamente) que Cech destaque el descubrimiento de la tecnología que impulsó las vacunas contra el SARS-CoV-2, uno de los ejercicios científicos más impresionantes de los últimos tiempos. Y fue el trabajo de Katalin Karikó y Drew Weissman el que contribuyó a generar este movimiento al desbloquear el potencial del ARNm para servir de base para una nueva generación de vacunas. La pareja recibió finalmente el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2023.
De manera similar, Cech destaca cómo los medicamentos que se dirigen al ARN dentro de las células ya están generando direcciones prometedoras para la terapia de enfermedades. Es muy posible que el futuro de la terapia dependa de desbloquear la fungibilidad química inigualable del ARN, de manera similar a cómo se desbloquearon sus poderes en el desarrollo de la vacuna contra el SARS-CoV-2. El capítulo titulado “Orígenes” aborda las cuestiones sobre los orígenes de la vida de manera más directa. Y, tal vez sorprendentemente, Cech no ofrece una defensa vigorosa de la controvertida hipótesis del mundo del ARN, que postula que el ARN autorreplicante existió antes que el ADN o las proteínas. Además, expresa un malestar general sobre la investigación de los orígenes de la vida, escribiendo que cree que el campo “a veces se maneja en direcciones especulativas que rayan en la exageración”.
Mientras que Cech es escéptico, Walker prospera en el espacio especulativo. Sostiene que las nuevas reglas sobre cómo funciona la vida no se limitan a ningún tipo particular de bioquímica, sino que surgen de la manera en que la vida se construye alrededor del universo conocido y, más provocativamente, del universo desconocido. Además de su propio trabajo sobre la teoría del ensamblaje, Walker nos guía a través de muchas implicaciones diferentes de su visión ampliada de las teorías de la vida, incluido el ensamblaje de materia viva a partir de partes no vivas.
Anticipa las preguntas naturales que surgen al discutir las implicaciones para la vida extraterrestre en un capítulo apropiadamente titulado “Alienígenas”. Con su perspectiva, ahora tenemos un modo diferente de considerar cómo será la vida extraterrestre y cómo encontrarla. Walker destaca con perspicacia que el primer contacto con extraterrestres no será “un acontecimiento, ni siquiera un dato”, sino una “transformación cultural en nuestra comprensión y explicación de lo que es la vida”. Es decir, Walker sugiere que localizar algo que parezca un ser vivo fuera de la Tierra no es suficiente. Una verdadera comprensión de la vida extraterrestre requerirá desarrollar teorías sólidas sobre lo que es la vida antes del presunto primer contacto.
Ambos libros ofrecen mensajes útiles que resuenan con diferentes partes de mi personalidad científica. En La vida como nadie la conoce, Walker sostiene que no deberíamos tener miedo de buscar nuevas ideas teóricas que puedan provenir de fuentes no tradicionales o que puedan no parecerse en nada a las teorías de ayer. Como teórico evolucionista, desde hace mucho tiempo me siento incómodo con mi lealtad a ciertas convenciones, algunas de las cuales sin duda están teñidas por sesgos históricos. Walker nos anima a abrir posibilidades para pensar en qué es la vida y cómo se crea.
En El catalizador, Cech también nos anima a alejarnos de la tradición, pero su sugerencia es mucho más corpórea: desentrañar el generalismo bioquímico del ARN podría ser la clave para entender cómo funciona la vida y cómo hacer que funcione mejor. Cech nos recuerda que la analogía del ADN como modelo —que muchos critican cada vez más— puede haber distraído a los biólogos de todos los campos de un mayor enfoque en el ARN. Afortunadamente, no es demasiado tarde: la función del ARN como enzima, su potencial para las vacunas y su papel en la edición genética podrían ser solo el comienzo.
Tanto Walker como Cech han creado el efecto inusual pero agradable de ofrecer perspectivas esperanzadoras sobre cómo estudiar el universo viviente. Existe la posibilidad de realizar avances en los fundamentos de la vida para los científicos formados en diversas tradiciones: ya sea que trabajes incansablemente en el laboratorio con la sustancia viscosa de los seres vivos de la Tierra o prefieras confinar tus herramientas a la pizarra o la computadora, hay un papel para ti en nuestra eterna búsqueda por comprender el qué, el por qué y el cómo de la vida, la organización de la materia y la información más convincente del universo.
Fuente: Undark/ Traducción: Maggie Tarlo