El ARN y el origen de la vida

Thomas Cech, Premio Nobel de Química 1989, recibió el doctorado honoris causa de la UBA. Sus hallazgos han permitido dar una posible explicación sobre cómo se inició la vida sobre la Tierra.

El profesor Thomas Cech, premio Nobel de Química 1989, recibió el diploma de doctor honoris causa de manos del arquitecto Jaime Sorin, vicerrector de la UBA. El acto, que tuvo lugar en la Facultad, se inició con una presentación por parte de Jorge Aliaga, decano de Exactas, quien destacó que “en 1982 Cech y su equipo demostraron que el ácido ribonucleico, ARN, no era sólo un transmisor pasivo de información genética, sino que podía también tener un rol activo en el metabolismo celular”. En efecto, Cech obtuvo el Nobel, compartido con Sidney Altman, por haber demostrado que el ARN tiene una actividad catalizadora, al igual que las enzimas. Tal afirmación desmentía el dogma según el cual las reacciones biológicas siempre son protagonizadas por proteínas.

“Sólo algunos años después se reconoció que los catalizadores de ARN o ribozimas pueden constituir agentes farmacéuticos específicos”, subrayó Aliaga. Y agregó: “Hoy, Cech preside el Instituto Médico Howard Hughes, y sigue realizando investigación de punta en las estructuras de las ribozimas y de la telomerasa en su laboratorio de Boulder, Colorado”.

Recibido el diploma, Cech brindó una conferencia sobre sus hallazgos. Ante un nutrido público de estudiantes, señaló que esa historia era importante para ellos, porque “a veces creen que hay una línea recta entre una idea y el descubrimiento”. Y subrayó: “Es muy raro que sea así, en nuestro caso el camino implicó una gran incertidumbre y serendipia (suerte o casualidad)”.

El relato se centró en la molécula de ARN, que comparte con el ADN la capacidad de transportar información, y con las proteínas, el poder catalizar reacciones químicas. Y se preguntó por qué esta molécula de ARN es tan especial, y por qué el ADN no tiene esa capacidad de catalizar reacciones. “Normalmente el ADN, con sus dos hebras, constituye una estructura estable que evita que la molécula se pliegue”, afirmó.

El ARN, con una sola hebra, es capaz de plegarse en diferentes estructuras, al igual que las proteínas. Esta capacidad de plegarse le permite catalizar reacciones.

Cech estudiaba un grupo de genes en un organismo unicelular, la Tetrahymena, que es interesante para indagar la transcripción o copiado de los genes de ADN a moléculas de ARN, ya que posee un gen que se expresa en altísimos niveles y genera diez mil copias del correspondiente ARN en su núcleo. Pero ese gen estaba interrumpido por una secuencia no codificante, un intrón. Si bien Cech se proponía estudiar el mecanismo de transcripción, pronto cambiaría su objetivo, para averiguar cómo se cortaba el intrón y se unían las secuencias codificantes de ese gen. “Debía haber alguna proteína que realizara esa función”, destacó.

La decisión de cambiar el objetivo de estudio fue clave para Cech, porque así pudo observar que el ARN, en ausencia de proteínas, hacía el corte y empalme (splicing). “Era algo totalmente inusual, y estábamos muy entusiasmados”, admitió el Nobel.

El único modo de confirmar que no se trataba de un error, era inactivar todo posible rastro de proteínas en el experimento. Calentamos las sustancias, pero la reacción seguía. “Fue un regalo de Navidad”, dijo.

Cech se abocó luego a estudiar la estructura del ARN y el sitio activo de la molécula plegada, que recordaba al de las proteínas con actividad enzimática. Pero había que demostrar que se trataba de un catalizador. Los pasos siguientes consistieron en realizar cristalografías de rayos X, y describir en detalle el sitio activo.

Con una imagen de una lata de sopa Campbells, Cech comenzó a hablar del caldo primordial donde se originó la primera molécula viviente. Esta sustancia primera debía poseer la capacidad para replicarse a sí misma, y para ello debía poder transportar información. El ADN cumple ese requisito, pero no se puede duplicar a sí mismo, necesita de las proteínas.

“Justamente habíamos observado que el ARN podía hacer ambas cosas”, dijo Cech. Así, quedaba resuelto el problema del huevo y la gallina: una molécula de ARN pudo haber sido el primer sistema vivo que se reprodujo a sí mismo.

“Esta hipótesis es muy razonable, pero está lejos de poder ser probada”, resumió.

En diálogo con Thomas Cech

Finalizada la conferencia, el profesor Cech accedió a un diálogo con el Cable. A continuación, un extracto de esa charla.

– ¿Qué cambió en su vida luego del Nobel?

– El cambio más grande lo viví en mi pueblo, porque la gente no sabía quién era yo, sólo era conocido en la comunidad científica, y de pronto todos me conocían. Además, fui el primer Nobel en Colorado. Pero creo que fue duro para mis hijas, que sufrieron mucha presión: todos esperaban que fueran las mejores de la clase.

– ¿Había pensado, alguna vez, en que recibiría el Nobel?

– Sí, había pensado en ello. Pero no era mi objetivo primordial. Un premio es algo muy bueno, pero no creo que sea bueno vivir la vida sólo para ganarlos.

– ¿Por qué decidió ser un científico?

– Lo decidí cuando tenía diez años. Siempre disfruté interrogando a la naturaleza, tratando de explicarla. Creo que ese afán por comprender era innato. Siempre fui muy científico en la forma de pensar en las cosas. En particular, me apasionaban las rocas y los fósiles, la geología y la astronomía eran mis ciencias favoritas.

– Entonces, ¿por qué no fue geólogo o astrónomo?

– Bueno… Prefiero la ciencia experimental, la bioquímica, hacer cosas con las manos.

– En su opinión, ¿cuáles son las cualidades de un buen investigador?

– Pienso que la curiosidad, la creatividad, la habilidad para trabajar duramente y de manera organizada. Eso es lo que hace a un buen científico, pero no a un gran científico. Para serlo, es necesario poder ver aquello que otras personas no ven. La verdad es que no sé dónde está la clave de esa capacidad.

– ¿Estará en la creatividad, al igual que en la literatura y en el arte?

– Tal vez. Una vez asistí a una reunión donde la mitad eran científicos, y la otra mitad, artistas. Cada vez que los científicos describían en qué consistía la creatividad, los artistas señalaban que, en su caso, era lo mismo. Creo que hay mucho en común entre un científico y un artista.

– ¿Cuál es el rol de la serendipia, es decir, la capacidad de descubrir algo por casualidad?

– Siempre juega un rol. Cuando uno se enfrenta con un fenómeno extraño, allí está la serendipia, porque hay que decidir si descartarlo, porque es un error, o intentar entenderlo. No siempre se toma la decisión adecuada. Si uno toma el camino errado, pierde tiempo y destroza su carrera, porque finalmente se descubre que ese camino no conducía a ninguna parte. Pero si se toma el camino adecuado, uno puede encontrar algo realmente especial.

– ¿Tiene alguna opinión sobre la ciencia en la Argentina?

– Sí, porque en el Instituto Howard Hughes damos apoyo a científicos de todo el mundo y hay mucha competencia en Latinoamérica así como en Europa. Y se observa que Argentina hace muy buena ciencia por la calidad de sus científicos. Muchos de ellos están aquí en Buenos Aires, en la UBA y en el Instituto Leloir, al igual que en Rosario. Pienso que Argentina tiene un lugar de liderazgo en Sudamérica.

– ¿Qué piensa sobre la comunicación de la ciencia al público general?

– Pienso que hay que trabajar mucho más duro para lograr un buen resultado, porque hay muchas decisiones que deben tomar los gobiernos que requieren de algún conocimiento de ciencia y tecnología. Por ejemplo, la ciencia ambiental o el calentamiento global. O el hallazgo de petróleo en el océano, en Brasil, la semana pasada, fue un hecho importante para ese país, pero también implica aspectos ambientales que es necesario considerar. Todo ello requiere un conocimiento de ciencia y tecnología. Realmente necesitamos hacer un mejor trabajo para ayudar al público a comprender los temas científicos.

– ¿En su opinión, quién debe hacer ese trabajo: el investigador o los periodistas?

– Creo que es una responsabilidad compartida, sin duda, el científico tiene que hacer un buen trabajo explicando de una manera sencilla pero precisa. Pero no conviene simplificar demasiado. Es necesario hacerlo simple, pero, al mismo tiempo, correcto. Hay muchos periodistas que ayudan a los científicos a contar la historia al público general, es muy importante.

– ¿Considera que los medios simplifican demasiado?

– Amo internet, pero las noticias en internet son mucho más superficiales que las del periódico.

– ¿Considera que la divulgación debería ser reconocida en la carrera del investigador?

– La divulgación de la ciencia es lo que denominamos una actividad de servicio, y nosotros consideramos que la ciencia es lo más importante, en segundo lugar se encuentra la actividad de docencia y, en un tercer nivel, se encuentra esta actividad de servicio. Pienso que sería bueno darle un reconocimiento. Actualmente hay algunos premios a los científicos que son buenos comunicadores, pero debería haber un mayor reconocimiento.

– ¿Cómo se puede hacer para lograr que los jóvenes se inclinen más por la ciencia?

– Me han comentado que aquí en Argentina muchas empresas tienen problemas para hallar jóvenes bien formados en química o en biotecnología. Por ello, creo que las empresas deberían venir a la Universidad a mostrar que pueden ofrecer buenos puestos de trabajo, bien pagos, y contarles a los jóvenes cómo es el trabajo, y que vale la pena dedicar la vida a esas tareas, de manera de estimularlos a entrar en la ciencia.

– ¿No cree que se debería hacer algo un poco antes, en la escuela secundaria, por ejemplo?

– Creo que el sistema educativo argentino, muy parecido al europeo, obliga a los jóvenes a tomar una decisión demasiado temprano. Una vez que entran en la universidad, es muy tarde para convertirse en un científico si ya están en Arquitectura o en Economía. En Estados Unidos, todos están juntos, y los estudiantes pueden cambiar de un tema a otro. Por ello, aquí habría que empezar en la secundaria, o más temprano aún. Una posibilidad sería cambiar el sistema educativo. Nosotros hablamos de artes liberales, en el sentido de liberar la mente para comprender aspectos muy variados del mundo, no sólo el área estrecha de una disciplina.

– ¿Usted ejerció influencia en sus hijos en cuanto a sus carreras?

– Tengo dos hijas. Una estudia geología, y la otra, Jennifer, que vino conmigo a la Argentina, estudia biología. Traté de no influir, pero tal vez lo hice. Simplemente quería que fueran felices, y uno puede ser feliz haciendo aquello que lo apasiona. La clave es encontrar la pasión de cada uno.

– En relación con sus hallazgos, usted ha revelado parte del secreto de la vida. ¿Está claro ahora el origen?

– No, no está claro. Es una hipótesis razonable, una historia que puede explicar el origen de la vida. Pero si es verdad o no, es difícil determinarlo. Tenemos fósiles de criaturas marinas muy tempranas, o de dinosaurios. Podemos conocer cómo era la vida hace 200 ó 500 millones de años. Pero no sabemos cómo era hace 300 mil millones, porque no hay fósiles de esos momentos tan tempranos, por ello no tenemos certeza sobre cómo empezó todo. Muchos de los pasos necesarios para la vida los podemos explicar con el ARN, es una propuesta razonable.

– ¿Nunca va a poder confirmarse?

– Pienso que no. A los científicos no nos gusta la palabra nunca, porque siempre es posible encontrar una forma de alcanzar una explicación, pero, en este caso, podemos decir nunca.

Fuente: El Cable Nro. 672