Científico U. Mayor lidera estudio que mostró que el origen de las manos humanas está en las aletas de los peces

El Dr. Joaquín Letelier, del Centro de Biología Integrativa, junto a investigadores de Sevilla (España) y Chicago (Estados Unidos), contradicen teorías previas que señalaban que la mano y los dedos surgieron durante la evolución de los tetrápodos. Al inactivar el gen Gli3, concluyeron que las aletas de los peces y nuestros dedos se forman mediante mecanismos similares que no han cambiado en más de 400 millones de años de evolución.

Para los científicos es recurrente tratar de entender el origen evolutivo de nuestras manos, teniendo en cuenta la relevancia de estas estructuras para tareas tan importantes, como comer, manipular herramientas, escribir, etc.

Por décadas se pensó que la mano había surgido en la evolución durante la vida terrestre de los tetrápodos, aquellos organismos de cuatro extremidades que constituyen los ancestros de todos los anfibios, reptiles, aves y mamíferos actuales, incluyendo a los humanos.

Sin embargo, en 2018, el investigador del Centro de Biología Integrativa (CIB) de la Universidad Mayor, el Dr. Joaquín Letelier, junto a científicos del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo de Sevilla (España) y de la Universidad de Chicago (Estados Unidos), demostraron que las aletas pectorales de los peces -aquellas que están al lado de sus agallas- y las aletas pélvicas -ubicadas al lado del ano-, son las estructuras ancestrales de nuestros brazos y piernas, respectivamente.

“Hay un trozo de ADN muy pequeño que mantiene la misma secuencia en peces y humanos. En 400 millones de años este fragmento no ha cambiado. Cuando ese trocito de ADN está afectado en los humanos no tienes piernas ni brazos y cuando sacas ese trocito de ADN en ratones pasa lo mismo. En 2018 nos preguntamos qué pasaría si eliminásemos ese fragmento en peces y notamos que al sacar ese trocito de ADN éstos no tienen aletas pectorales ni pélvicas”, explicó.

En un reciente artículo, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), los científicos quisieron ahondar en este fenómeno para entender si la mano es algo que surgió durante la evolución de las especies terrestres o ya las aletas de los peces tenían el potencial de convertirse en una estructura como la mano.

“Quisimos analizar si había alguna correspondencia entre los huesos de las aletas pectorales de los peces y los huesos de nuestras manos. Se sabía de estudios previos que un gen llamado Gli3, al estar mutado en ratones o en humanos, causaba polidactilia, es decir, muchos dedos. Nos preguntamos en ese entones, ¿qué pasa si mutamos Gli3 en el pez?, ¿qué pasará con los huesos de las aletas pectorales en estos animales?”.

Usando la técnica CRISPR/Cas9, eliminaron la función del gen Gli3 en medaka, un pez de origen japonés y separado evolutivamente de los tetrápodos actuales por más de 400 millones de años de evolución. Sorprendentemente, los animales mutantes tenían aletas pectorales más grandes y con más huesos, el cual es un defecto similar a la polidactilia observada en mamíferos.

“De esta forma, distamos de teorías previas que decían que la mano había surgido durante la evolución de los tetrápodos, sino que el potencial de convertir una mano ya existía en las aletas de los peces. Así, nuestras manos no son algo novedoso, sino que son aletas modificadas. Provenimos de los peces y somos muy parecidos a ellos. Ellos nos dicen mucho de nuestra propia biología”, enfatiza el académico.

“Mediante métodos moleculares y genéticos pudimos concluir que las aletas de los peces y nuestros dedos se forman mediante mecanismos parecidos, pero no idénticos, y que nuevos genes se fueron incorporando a estas redes de regulación que controlan el desarrollo de la extremidad para dar lugar al esqueleto de nuestros brazos y piernas como los conocemos en la actualidad”, agregó.
Para el Dr. Letelier, la publicación del estudio “es súper importante, porque esta revista es muy prestigiosa, ayuda a visualizar con mayor optimismo el futuro y posiciona a la U. Mayor como polo fuerte de investigación”, junto con destacar el impacto que ha tenido la publicación para la comunidad científica internacional.

Siguiendo con su línea de investigación acerca del estudio de la transición aleta-extremidad, el científico solicitó un proyecto Fondecyt Regular para profundizar en el estudio de Gli3 y otros genes involucrados en el desarrollo de las extremidades. En paralelo, colabora con el también académico del CIB, el Dr. Leonardo Valdivia, para entender la función de Gli3 en las células madre que hay en el ojo y determinar el impacto de su mutación sobre las células de la retina.