Era agosto de 1952 y los aliados aún saboreaban su victoria en la II Guerra Mundial. Mientras, Alan Turing,
el hombre que había salvado miles de vidas al descifrar el código
secreto de comunicación de los nazis, el padre de la informática actual y
el pionero de la inteligencia artificial, estaba viviendo un infierno.
Un tribunal le había condenado a la castración química por ser
homosexual, un delito en Reino Unido en aquella época. Su cuerpo de
corredor de maratones se había hinchado hasta la deformidad con aquel
tratamiento forzoso para aniquilar su deseo sexual. Su cerebro, en
cambio, seguía bullendo con ideas excepcionales que marcarían la
tecnología y la ciencia muchas décadas después.
En aquellos días Turing publicó un estudio en el que abordaba uno de los procesos más desconocidos y fundamentales de la vida: cómo un embrión forma las diferentes partes de un cuerpo nuevo. Ese proceso, llamado morfogénesis, también lo gobernaba un lenguaje oculto, una programación que indicaba a células idénticas cuándo y dónde hacer un brazo, un riñón, un cerebro y así hasta dar lugar a un nuevo ser vivo. Turing publicó un estudio asegurando que ese proceso está gobernado por un patrón, una red de interacciones que pasó a llamarse patrón de Turing o sistema de Turing.
En aquellos días Turing publicó un estudio en el que abordaba uno de los procesos más desconocidos y fundamentales de la vida: cómo un embrión forma las diferentes partes de un cuerpo nuevo. Ese proceso, llamado morfogénesis, también lo gobernaba un lenguaje oculto, una programación que indicaba a células idénticas cuándo y dónde hacer un brazo, un riñón, un cerebro y así hasta dar lugar a un nuevo ser vivo. Turing publicó un estudio asegurando que ese proceso está gobernado por un patrón, una red de interacciones que pasó a llamarse patrón de Turing o sistema de Turing.
Las rayas en la piel de una cebra, las manchas de un
leopardo, los tentáculos de ciertos animales, la forma de algunas hojas
podían deberse a este programa oculto auspiciado por unos pocos
productos químicos. Turing lo describió con fórmulas matemáticas. Su
propuesta fue muy bien recibida en los reducidos círculos matemáticos de
la época, pero ignorada por el resto del público. Dos años después,
desbordado por su desgracia, Turing se suicidó comiendo una manzana
envenenada.
Este año, cuando se cumplen 60 años de su muerte, un
estudio demuestra que Turing también tenía razón en lo referente al
embrión. El trabajo, publicado en Science, señala que un patrón de Turing gobierna la formación de los dedos en los primeros días de desarrollo. Es algo que se venía proponiendo desde 1979 pero que nadie había logrado confirmar.
“Puede decirse que Turing descifró el código de cómo el cuerpo fabrica sus propias partes”
“Uno de los objetivos de Turing era encontrar la forma más
simple de interacción entre dos moléculas que tuvieran una función
determinada”, explica a Materia James Sharpe,
investigador del Centro de Regulación Genómica de Barcelona y coautor
del estudio. “Un embrión temprano, por ejemplo, está hecho de células
idénticas, así que, ¿cómo aprenden a formar las diferentes partes del
cuerpo, cómo rompen la homogeneidad para formar cosas diferentes?”,
pregunta.
El dibujo de una mano
La clave está en el patrón descrito por Turing. Este hace
que unos pocos productos bioquímicos se compenetren para formar
patrones, dibujos, formas. En 2010 se demostró que patrones de Turing
como estos determinan la pigmentación de la piel de ciertos peces y la
distribución de los folículos del pelo y las plumas en embriones de
ratón y pollo. Pero, ¿hay más patrones ocultos? Una de las formas de
abordar el problema era estudiar la formación de los dedos. Esta puede
responder a un patrón que, en general, ejemplifica cómo una masa informe
de células iguales se hacen diferentes para formar un órgano o una
extremidad. La idea de que un patrón de Turing gobierna este proceso
existe desde 1979, pero hasta ahora no se había confirmado por dos
razones. Primero, nadie había construido un modelo informático que
reprodujese al detalle la formación de los dedos siguiendo un patrón.
Segundo, no se conocían las moléculas responsables de hacerlo.
El trabajo publicado hoy desvela tres proteínas
responsables del patrón de los dedos: Bmp, Sox9 y Wnt, producidas por
tres genes. La terna produce un dibujo alterno: dedo, espacio, dedo,
espacio… y así cinco veces hasta formar una manita en dos dimensiones.
“Este proceso dura apenas unas seis horas y al finalizar puede
observarse el patrón de cinco rayas que se convertirán en los dedos de
una mano”, explica Sharpe.
El equipo admite que puede haber más moléculas involucradas
pero estas tres son fundamentales. Cuando se las desactiva, los
embriones desarrollan polidactilia, es decir, nacen con más dedos de lo
normal. “Esto es un problema muy común que se da en uno de cada 500
nacimientos y la otra teoría vigente sobre cómo sucede este proceso,
llamada información de posición, no puede explicar la causa de este
problema”, resalta Sharpe. Su equipo cree que este mismo patrón de
Turing gobierna la formación de dedos en todos los tetrápodos, el gran
grupo de animales vertebrados con cuatro extremidades al que
pertenecemos los humanos. “Puede decirse que Turing descifró el código
de cómo el cuerpo fabrica sus propias partes”, resalta Sharpe.
En otro artículo complementario en Science, Aimée Zuniga y Rolf Zeller, expertos en genética del desarrollo de la Universidad de Basilea, Suiza, aportan una opinión independiente sobre el estudio.
“El próximo reto”, dicen, “será determinar si hay otros mecanismos de
Turing que coordinen la formación de dedos con el de otros tejidos de
las extremidades como tendones, ligamentos y la anatomía
musculoesqueletal”.
La principal aplicación de este hallazgo será en el campo
de la medicina regenerativa, concretamente, “en el reemplazo de tejidos
dañados”, señala Sharpe. El debido reconocimiento al genio británico
llegó demasiado tarde. Su sentencia por homosexual pesó sobre él durante
décadas después de su muerte. La mismísima reina de Inglaterra tuvo que interceder con una orden real para retirarla,
a finales del año pasado. Tal vez el mayor reconocimiento se lo esté
haciendo ahora la ciencia, al apuntar que sus ideas pueden seguir
impulsando el conocimiento dentro de años o incluso décadas.
REFERENCIA
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