La Ciencia, como la Historia, avanza a grandes saltos seguidos por prolongadas y monótonas caminatas. Cada gran salto equivale a lo que Kuhn llamó un cambio de paradigma, que significa que súbitamente, como consecuencia de un descubrimiento fundamental o una acumulación de conocimientos que llegan a formar masa crítica, las reglas del juego, los fundamentos, las leyes o los dogmas en que se basa una determinada disciplina científica cambian radicalmente. Nada es ya como antes, todo se ve bajo una nueva perspectiva, ha tenido lugar lo que en la Historia equivale a una revolución.
Limitándonos a la Biología, una sucesión de cambios de paradigma desde el siglo XIX puede ser la siguiente:
1839.- Schwan: la unidad más elemental de lo vivo es la célula
1859.- Darwin: lo vivo tiene una naturaleza histórica, evoluciona por selección natural
1864.- Pasteur: lo vivo no puede surgir de lo inanimado por generación espontánea, sino que procede de lo vivo, por herencia
1865.- Mendel: los caracteres heredables no tienen una naturaleza difusa, sino particulada.
1952.- Watson/Crick: la base molecular de lo heredable es el DNA, componente principal de los cromosomas
1957.- Crick: lo heredable es información que se transmite en cascada a través de una serie de tres polímeros: DNA, RNA y Proteina, en dirección obligada de DNA a Proteína. A este se le llamó el Dogma Central de la Biología Molecular.
Pero el avance de la ciencia no puede explicarse solamente por los cambios de paradigma. Tan indispensables como ellos son los cambios en las técnicas de observación y experimentación. En sus aspectos más fundamentales, este avance técnico también tiene lugar a grandes saltos.
En lo que se refiere a la biología, los cambios de paradigma introducidos por Crick y Watson dieron nacimiento a lo que se ha llamado Biología Molecular, que ha ocupado medio siglo XX y lo que va del XXI. A partir de los 1990s se pusieron a punto técnicas rápidas de secuenciación de moléculas muy largas de DNA, lo que en 2001 culminó en un verdadero tour de force, la secuenciación prácticamente completa del genoma humano, que tiene un tamaño de 3.200 millones de pares de bases, de los que menos de un 0,5% se atienen al dogma central, es decir, codifican rigurosamente para RNAs que se traducen en proteínas.
¿Qué es del 99,5, % de DNA restante? Se suponía que una parte de tamaño desconocido se ocuparía en funciones de regulación, otra era muy repetitiva, resultado quizá de la acumulación de transposones, otra cumplía funciones estructurales, como los centrómeros y los telómeros y otra era simplemente lo que se llamó “Junk DNA”, o DNA basura, que no servía para nada. Pero se desconocía casi todo de la importancia relativa de cada una de estas categorías.
No obstante, las técnicas siguieron avanzando. En 1995 se inventaron los llamados “DNA chips” o “DNA microarrays”, que eran matrices gigantescas en número de elementos y pequeñísimas en el tamaño de estos, cada uno de ellos una secuencia corta de DNA de texto conocido, que en conjunto abarcaban todo el genoma humano, dispuestos en interminables filas y columnas, que se podían hacer hibridar con RNA extraído de células activas, y los resultados de esta hibridación leerse en máquinas muy sofisticadas que permitían determinar en qué tejidos y momentos se estaban expresando en RNA qué fragmentos del DNA total del genoma.
Otras técnicas inmunológicas y químicas acompañaron a éstas, permitiendo así conocer qué parte del genoma se expresaba en qué tipo de célula y momento y en qué forma lo hacía, además del 0,4% ya conocido que se expresaba en las codificación de proteínas.
Esta inmensa pregunta no podía resolverla un solo laboratorio. Se constituyó un grupo, llamado ENCODE, integrado por 32 laboratorios de 6 países (USA, UK, Japón, Singapur, Suiza y España) que agrupaba a casi 500 científicos especialistas en distintas áreas (biólogos moleculares, informáticos, matemáticos, ingenieros). Hace unos días se han publicado en Nature y otras revistas científicas sus primeros resultados, que suponen, en mi opinión, un cambio de paradigma: más del 80% del genoma humano codifica para funciones reguladoras de la expresión del 0,4% de genes convencionales o de otras funciones celulares todavía no definidas (como pueden ser, por ejemplo, las relacionadas con actividades cerebrales como la memoria, la intuición o las emociones).
Todo esto, a mí, me pone los pelos de punta y me hace sentir la pena de no estar ahora empezando a vivir.
Con la biología molecular que ya podemos llamar clásica, la ciencia ha llegado al final de un abordaje reduccionista, espectacular por sus resultados. Con el mensaje que nos transmite ENCODE quizá se esté iniciando un camino desde el reduccionismo hacia un holismo que puede presumirse muy complejo. O expresándome en los términos de mi juventud, cuando todos éramos marxistas, desde un materialismo mecanicista (el de las cosas en sí, el del DNA como abeja reina de la colmena celular) hasta un materialismo dialéctico (el de las relaciones entre las cosas, el de la regulación celular como mucho más compleja y determinante que la función).
Quién sabe. En cualquier caso, aquí, en biología básica, como en astrofísica o física de partículas, como en tantas otras disciplinas científicas, se pone de manifiesto que los límites de la realidad puede que sean inalcanzables por nuestras inteligencias, lo que resulta a la vez excitante y angustioso.
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