El ADN antiguo: La maldición del ADN del faraón

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Las cámaras ruedan mientras los expertos en ADN antiguo Carsten Pusch y Albert Zink examinan una fila de picos de colores en la pantalla de su ordenador. Hay una pausa dramática. «¡Dios mío!», susurra Pusch, con las palabras amortiguadas por su máscara quirúrgica. Luego los dos se abrazan y se dan la mano, acompañados por las risas y los aplausos de sus colegas egipcios. Tienen todo el derecho a estar satisfechos. Tras meses de minucioso trabajo, por fin han completado su análisis del ADN de 3.300 años de antigüedad de la momia del rey Tutankamón.

Presentado en el documental de Discovery Channel King Tut Unwrapped el año pasado y publicado en el Journal of the American Medical Association (JAMA)1, su análisis -de Tutankamón y diez de sus parientes- fue el último de una serie de estudios que informan del análisis del ADN de las antiguas momias egipcias. Este trabajo, que aparentemente revela las relaciones familiares de las momias, así como sus afecciones, como la tuberculosis y la malaria, parece estar proporcionando una visión sin precedentes de la vida y la salud de los antiguos egipcios y está marcando el comienzo de una nueva era de la «egiptología molecular». Salvo que la mitad de los investigadores del campo cuestionan cada palabra.

Entre en el mundo del ADN del antiguo Egipto y se le pedirá que elija entre dos realidades alternativas: una en la que el análisis del ADN es rutinario, y otra en la que es imposible. «El campo del ADN antiguo está absolutamente dividido por la mitad», dice Tom Gilbert, que dirige dos grupos de investigación en el Centro de Geogenética de Copenhague, uno de los laboratorios de ADN antiguo más importantes del mundo.

«No entiendo la dureza de la gente. Este es un trabajo pionero»

Incapaces de resolver sus diferencias, las dos partes publican en diferentes revistas, asisten a diferentes conferencias y se refieren la una a la otra como «creyentes» y «escépticos» – cuando, es decir, no se están simplemente ignorando. El estudio sobre Tutankamón reavivó las tensiones entre ambos bandos, ya que los escépticos afirman que en este estudio, como en la mayoría de los demás, los resultados pueden explicarse por la contaminación. Sin embargo, es posible que las técnicas de secuenciación de próxima generación pronto puedan resolver la división de una vez por todas al facilitar la secuenciación de ADN antiguo y degradado. Pero por ahora, dice Zink, «es como una cosa religiosa. Si nuestros trabajos son revisados por uno de los otros grupos, recibes revisiones del tipo ‘no creo que sea posible’. Es difícil discutir con eso».

Auge y caída

El desacuerdo proviene de los albores de la investigación del ADN antiguo. En la década de 1980, un joven estudiante de doctorado llamado Svante Pääbo trabajó a espaldas de su supervisor en la Universidad de Uppsala (Suecia) para afirmar que había hecho lo que nadie había creído posible: clonar el ADN nuclear de una momia egipcia de 2.400 años2. Pronto los investigadores se dieron cuenta de que podían utilizar una nueva técnica llamada reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para amplificar pequeñas cantidades de ADN de muestras antiguas. Se produjo una explosión de entusiasmo cuando se descubrió ADN procedente de diversas fuentes antiguas, como insectos conservados en ámbar e incluso un dinosaurio de 80 millones de años3.

Las momias encontradas en la tumba del rey Tutankamón están en el centro de una disputa sobre el análisis del ADN.Las momias encontradas en la tumba del rey Tutankamón están en el centro de una disputa sobre el análisis del ADN.B. IVERSON & B. QUILLICCI

Luego vino la caída. Resultó que la PCR, susceptible a la contaminación en el mejor de los casos, es especialmente arriesgada cuando se trabaja con cantidades minúsculas de ADN antiguo y descompuesto. Un simple rastro de ADN moderno -por ejemplo, de un arqueólogo que hubiera manipulado una muestra- podría echar por tierra el resultado. El ADN del «dinosaurio» pertenecía a un humano moderno, al igual que el clon pionero de Pääbo. Una vez que los investigadores empezaron a adoptar rigurosas precauciones4, como replicar los resultados en laboratorios independientes, los intentos de recuperar el ADN de las momias egipcias tuvieron poco éxito5.

No es de extrañar, dicen los escépticos. El ADN se rompe con el tiempo, a un ritmo que aumenta con la temperatura. Después de miles de años en el clima cálido de Egipto, dicen, es muy poco probable que las momias contengan fragmentos de ADN lo suficientemente grandes como para ser amplificados por PCR. «La conservación de la mayoría de las momias egipcias es claramente mala», afirma Pääbo, que ahora trabaja en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig y es uno de los líderes en este campo. El investigador de ADN antiguo Franco Rollo, de la Universidad de Camerino (Italia), llegó a probar cuánto tiempo podría sobrevivir el ADN de las momias. Comprobó una serie de fragmentos de papiro de distintas edades, conservados en condiciones similares a las de las momias. Estimó que los fragmentos de ADN lo suficientemente grandes como para ser identificados por PCR -de unos 90 pares de bases- se habrían desvanecido después de sólo unos 600 años6.

Sin embargo, mientras tanto, los investigadores rivales han publicado un flujo constante de artículos sobre el ADN extraído de momias egipcias de hasta 5.000 años de antigüedad. Zink y sus colegas han analizado cientos de momias y afirman haber detectado ADN de una serie de bacterias, como Mycobacterium tuberculosis, Corynebacterium diphtheriae y Escherichia coli, así como de los parásitos responsables de la malaria y la leishmaniasis.

En un estudio de gran repercusión realizado el año pasado, un equipo dirigido por la microbióloga Helen Donoghue, del University College de Londres, informó del hallazgo de ADN de M. tuberculosis en la momia del Dr. Granville7, llamada así por el médico Augustus Granville, la primera persona que realizó la autopsia de una momia, en 1825.

Al menos en el caso de la tuberculosis (TB), Donoghue discrepa vehementemente de la idea de que el ADN no pueda sobrevivir en las momias egipcias. Las micobacterias como M. tuberculosis tienen paredes celulares ricas en lípidos, que se degradan lentamente y protegen el ADN, argumenta. Donoghue afirma que en muchos casos ha confirmado la presencia de la bacteria detectando directamente estos lípidos. Afirma que las extremas medidas anticontaminación exigidas por los grandes laboratorios de ADN antiguo no son tan vitales para el ADN microbiano antiguo como lo son para el ADN humano. Después de todo, dice, los laboratorios de diagnóstico modernos detectan rutinariamente la tuberculosis utilizando la PCR, lo que sugiere que la prueba no es tan susceptible a la contaminación como temen los escépticos. En opinión de Donoghue, «algunas de las precauciones de las que hablan son totalmente exageradas en comparación con todos los laboratorios de diagnóstico del país».

Los escépticos no se inmutan. Sin controles muy estrictos, es imposible demostrar que las secuencias microbianas provienen de ADN antiguo y no de microbios modernos relacionados, dice Gilbert. «¿Cómo sabes que tienes tuberculosis y no otra bacteria con una secuencia de ADN similar?». Él y otros críticos creen que todo este conjunto de investigaciones se basa en ilusiones.

Los dos grupos se han cansado ya de discutir. «En gran medida se trata de ignorarse mutuamente», dice Ian Barnes, paleontólogo molecular de Royal Holloway, Universidad de Londres, que trabaja con ADN de animales antiguos, incluidos los mamuts. «Hay suficientes cosas muertas por ahí, no estás obligado a meterte en la zona de los demás».

Una discusión real

Tras el estudio de JAMA sobre Tutankamón y su familia, sin embargo, las discusiones se reanudaron con fuerza. Los estudios del ADN humano de las momias egipcias son los más controvertidos de todos. Una de las razones es el alto perfil de las afirmaciones. Otra es que la contaminación del ADN humano moderno es insoportablemente difícil de detectar, porque su composición genética es casi idéntica a la de una momia humana. Además, el acceso restringido a las muestras dificulta la comprobación de las afirmaciones en un laboratorio independiente. Tras más de un siglo en el que valiosos objetos salieron del país hacia museos y colecciones privadas de todo el mundo, las autoridades egipcias impusieron la prohibición de sacar muestras arqueológicas de Egipto. La mayoría de los investigadores no egipcios que quieren estudiar las momias se ven limitados a las exposiciones en museos de otros países.

El arqueólogo Zahi Hawass con la abuela del rey Tut y mucha prensa.El arqueólogo Zahi Hawass con la abuela del rey Tut y mucha prensa.A. WAGUIH/REUTERS

El proyecto Tutankamón fue llevado a cabo por un equipo egipcio reclutado por el arqueólogo Zahi Hawass, máximo responsable de antigüedades de Egipto. Era el primer estudio de ADN antiguo en momias reales, y el país carecía de la experiencia necesaria. Así que Hawass pidió a Zink, un destacado investigador del Instituto EURAC para las Momias y el Hombre de Hielo de Bolzano (Italia), y a Pusch, de la Universidad de Tubinga (Alemania), que actuaran como asesores. Ambos diseñaron y supervisaron el estudio, incluida la construcción de dos laboratorios especializados en El Cairo. Los laboratorios fueron pagados en parte por el Discovery Channel, que filmó el proyecto.

Los investigadores niegan que la participación de la televisión les presionara demasiado para obtener resultados espectaculares. Pero trabajar para las cámaras hizo que un proyecto difícil fuera aún más duro, dice Pusch. «Cada vez que venían a filmar, teníamos que cerrar el laboratorio durante una semana para limpiarlo». Finalmente, el equipo de televisión fue desterrado y se reconstruyeron las escenas del laboratorio.

Al final, el proyecto pareció ser un éxito salvaje, y sus hallazgos atrajeron la atención de la prensa. Los investigadores afirmaron haber detectado ADN del parásito de la malaria Plasmodium falciparum en varias de las momias, incluida la de Tutankamón, lo que sugería que la infección había contribuido a su muerte. También dijeron que habían recuperado fragmentos de ADN humano de todas las momias analizadas y utilizaron los datos para construir un árbol genealógico de cinco generaciones, desde los bisabuelos de Tutankamón hasta los dos pequeños cuerpos encontrados en su tumba, identificados como sus hijos nacidos muertos.

Todo el episodio no ha hecho más que levantar las cejas en la otra mitad de la comunidad. «Soy muy escéptico», afirma Eske Willerslev, director del Centro de Geogenética de Copenhague, coautor de una carta enviada a JAMA en la que rebate los resultados8. Su mayor preocupación, compartida por otros, era el método de análisis de ADN utilizado. En lugar de extraer y secuenciar el ADN, el equipo utilizó una técnica llamada huella genética, que consiste en medir el tamaño de los productos de ADN amplificados por PCR. Según los críticos, esta técnica no se suele utilizar en los estudios de ADN antiguo porque, sin datos de la secuencia, es especialmente difícil descartar la contaminación. Y en una momia bien manipulada como la de Tutankamón, dicen los escépticos, la contaminación podría ser abundante.

Huesos de la discordia

El equipo de Tutankamón llevó a cabo muchos controles, incluyendo la replicación de las pruebas por parte de diferentes equipos en los dos laboratorios y la comparación de las huellas de ADN de la momia con las del equipo de investigación para cotejar la contaminación. Zink y Pusch añaden que las muestras se tomaron del interior de los huesos de las momias, donde, dicen, no debería haber llegado el ADN contaminante.

Zink y Pusch creen que el proceso de momificación protegió el ADN de la degradación en la tumba caliente al eliminar el agua, necesaria para el principal mecanismo de descomposición del ADN, llamado depuración. Los embalsamadores egipcios secaban los cuerpos con natrón, una mezcla natural de sales, inmediatamente después de la muerte. «Los egipcios sabían realmente cómo conservar un cuerpo», dice Zink. «Se deshacían del agua muy rápidamente». Tutankamón también fue embalsamado y ungido con materiales, que se cree que contenían ingredientes como betún, aceites vegetales y cera de abejas, y Pusch cree que esto dio al ADN una protección adicional contra los efectos dañinos del agua. Hawass no participó directamente en la investigación sobre el ADN, pero respalda las conclusiones del equipo y afirma que el ADN de las momias egipcias parece estar bien conservado.

«Hay varias cosas correctas en el artículo», dice David Lambert, investigador de ADN antiguo y biólogo evolutivo de la Universidad Griffith de Nathan, Queensland. Lambert señala que el equipo de Tutankamón no fue capaz de amplificar los marcadores del cromosoma Y de las momias femeninas, lo que argumenta en contra de la contaminación de los arqueólogos modernos, que generalmente son hombres. En un trabajo no publicado, dice que ha amplificado el ADN de ibis momificados, un ave sagrada en el antiguo Egipto. «Confiamos en que los métodos tradicionales de PCR funcionen con parte del material que tenemos», dice.

Se cree que los diminutos cuerpos enterrados con Tutankamón son sus hijos nacidos muertos.Se cree que los diminutos cuerpos enterrados con Tutankamón son sus hijos nacidos muertos.B. IVERSON & B. QUILICI

Los escépticos, sin embargo, dudan de que quedara suficiente ADN en Tutankamón para que el resultado fuera real. Dicen que un cuerpo momificado absorbería pronto cualquier humedad disponible en la atmósfera, especialmente en sus porosos huesos. Cuando el arqueólogo británico Howard Carter abrió por primera vez los ataúdes de Tutankamón en 1925, informó de que habían sido dañados por la humedad. Pero es difícil que alguien más pueda replicar el trabajo de ADN sin permiso para acceder a las muestras.

El estudio de Tutankamón ha dejado el campo más dividido que nunca, con una clara frustración en ambos lados. «No entiendo la dureza de la gente», dice Pusch. «Este es un trabajo pionero». Él y Zink dicen que están secuenciando el ADN de las mitocondrias y los cromosomas Y de las momias, y planean publicar estos resultados este año.

Pero ahora, después de años de conflicto, los avances en la tecnología de secuenciación están cambiando el juego. Las técnicas más recientes pueden leer fragmentos mucho más cortos, fácilmente hasta los 30 pares de bases que podrían encontrarse en una momia egipcia de 2.000 años. «Eso hace que el tiempo de supervivencia retroceda mucho», dice Gilbert. «Cosas que descartamos en el pasado, ahora podemos obtener genomas». Y, sobre todo, la rapidez de las técnicas facilita mucho la secuenciación de una muestra varias veces y el descarte de la contaminación mediante la comprobación de los patrones de daño característicos del ADN antiguo.

El año pasado, estas técnicas permitieron a Willerslev, Gilbert y sus colegas publicar la secuencia completa del genoma de un paleoesquimo de Groenlandia de unos 4.000 años de antigüedad9. A las pocas semanas, los equipos dirigidos por Pääbo publicaron el genoma de un neandertal de 38.000 años10 y de un homínido del sur de Siberia desconocido hasta entonces11. Mientras tanto, el equipo de Zink está a punto de publicar el genoma de Ötzi el Hombre de Hielo.

Todos estos especímenes se conservaron en el frío, pero Willerslev ya está utilizando técnicas de nueva generación para extraer ADN de varias momias sudamericanas, algunas de las cuales se han conservado en condiciones más cálidas. «Algunas están funcionando definitivamente», dice. Pero, añade, está encontrando una tremenda variabilidad en la obtención de ADN de las muestras, una posible razón por la que las momias egipcias han dado resultados tan contradictorios. Dado que el coste de la secuenciación se ha reducido considerablemente, los investigadores están haciendo cola para probar las técnicas en las momias egipcias.

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Zink y Pusch están ahora negociando el complejo camino político hacia el uso de técnicas de nueva generación en Tutankamón y sus parientes. «Nos encantaría hacerlo», dice Zink. «Tendría todo el sentido del mundo. El problema es hacerlo en Egipto». Como no se permiten muestras fuera del país, tendrían que llevar las máquinas de secuenciación a El Cairo, una propuesta cara. Y existe la preocupación, dice Zink, de que ese trabajo pueda arrojar información políticamente sensible sobre el origen genético de los faraones, y si alguno de sus descendientes está vivo hoy. «Esto va directo a su historia».

Aún así, Zink es optimista en cuanto a que la secuenciación de próxima generación ayudará a volver a unir el fracturado campo. «Creo que ha llegado el momento de reunir a los distintos bandos y dejar de discutir sobre el trabajo de cada uno», afirma. «Con la secuenciación de nueva generación, la gente no puede limitarse a decir ‘no me gusta’. La gente tiene que discutir el trabajo basándose en los propios datos». Willerslev está de acuerdo y ofrece una rara rama de olivo. «Creo que nos daremos cuenta de que los creyentes han sido demasiado poco críticos», dice. «Pero los escépticos han sido probablemente demasiado conservadores».

Jo Marchant es autor de Decoding the Heavens: Solving the Mystery of the World’s First Computer.

    1. Hawass, Z. et al. J. Am. Med. Assoc. 303, 638-647 (2010). | Artículo | ISI | ChemPort |
    2. Pääbo, S. Nature 314, 644-645 (1985). | Artículo | PubMed | ISI | ChemPort |
    3. Woodward, S. R., Weyand, N. J. & Bunnell, M. Science 266, 1229-1232 (1994). | Article | PubMed | ISI |
    4. Cooper, A. & Poinar, H. Science 289, 1139 (2000). | Article | PubMed | ISI |
    5. Krings, M. et al. Am. J. Hum. Genet. 64, 1166-1176 (1999). | Artículo | PubMed | ISI |
    6. Marota, I., Basile, C., Ubaldi, M. & Rollo, F. Am. J. Phys. Anthropol. 117, 310-318 (2002). | Artículo | PubMed | ISI |
    7. Donoghue, H. D. et al. Proc. R. Soc. B 277, 51-56 (2010). | Artículo | PubMed | ISI |
    8. Lorenzen, E. D. & Willerslev, E. J. Am. Med. Assoc. 303, 2471 (2010). | Artículo | ISI | ChemPort |
    9. Rasmussen, M. et al. Nature 463, 757-762 (2010). | Artículo | PubMed | ISI |
    10. Green, R. E. et al. Science 328, 710-722 (2010). | Artículo | PubMed | ISI |
    11. Reich, D. et al. Nature 468, 1053-1060 (2010). | Artículo | PubMed | ISI |

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