Cómo crear vida multicelular en 60 días

Un experimento replica la unión de células para formar un organismo

La unión coordinada entre células distintas aportó a la vida los beneficios del aumento de tamaño y la división del trabajo. Pero, como cualquier avance, también implicó nuevos retos como la cooperación, la comunicación y la necesidad de controlar el sistema. La existencia de la vida multicelular se rige por las leyes de un ‘comunismo’ biológico donde el interés del ‘pueblo’ está claramente por encima de las necesidades individuales. Si no es así, el invento no funciona.

El origen de los animales, el cómo se pasó de una célula a trillones de ellas bien avenidas, es un misterio aún sin resolver. Pero sí se sabe que a la naturaleza le costó millones de años originar la multicelularidad, y que científicos de la Universidad de Minnesota (EE UU) lo han conseguido en 60 días. Los resultados de este estudio, liderado por el investigador William C. Ratcliff, se publicaron en enero del pasado año en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Estábamos mi jefe, Michael Travisano, y yo tomando café en la oficina hablando de cuál sería el experimento más guay que podríamos hacer en el laboratorio –explica a SINC Ratcliff–. Decidimos que el origen de la vida era demasiado difícil, pero que hacer evolucionar un grupo de células hasta la multicelularidad podía ser factible”. Y se pusieron manos a la obra.

“Estábamos mi jefe y yo hablando de cuál sería el experimento más guay para hacer en el laboratorio y decidimos replicar la multicelularidad”

Codo a codo, mucho más que dos

El sujeto de estudio fue Saccharomyces cerevisiae (la levadura unicelular que se usa para la fermentación de la cerveza), y la presión evolutiva, la fuerza de la gravedad. El equipo de Travisano diseñó un sencillo experimento donde volverse multicelular fuera una ventaja adaptativa.

Los investigadores dejaron crecer las levaduras en un frasco con un caldo rico en nutrientes y en agitación. A las 24 horas detuvieron el movimiento. Las células que se habían organizado en grupos pesaban más y se hundían más rápidamente que el resto. Los científicos traspasaron las células del fondo del frasco a uno nuevo y las dejaron crecer 24 horas más. Este proceso lo repitieron 60 veces en 10 frascos distintos. A las pocas semanas Ratcliff se dio cuenta de que la mayoría de levaduras ya no crecía individualmente: habían evolucionado para formar uniones indivisibles.

“Este estudio me sorprendió porque es una aproximación completamente nueva”, explica por teléfono a SINC Iñaki Ruiz, investigador ICREA (siglas de Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats) del Instituto de Biología Evolutiva. “Se había logrado in silico, a través de ordenador, pero un experimento con el organismo en sí y en el laboratorio no se había hecho nunca. Es un estudio interesante y divertido”, se asombra el biólogo.

Sacrificios por el bien común

“Un grupo de células no tiene por qué ser un organismo multicelular –aclara Ratcliff–, pero cuando las partes cooperan, hacen sacrificios por el bien común y se adaptan a los cambios, entonces sí se puede considerar que es una transición hacia la multicelularidad”.

Las partes de un organismo multicelular cooperan, hacen sacrificios por el bien común y se adaptan a los cambios

Y así sucede en este experimento. Las nuevas agrupaciones nacen por propágulos, “igual que muchas plantas”, puntualizan los científicos en su artículo. Una o varias células se liberan del grupo parental y forman otro individuo distinto. Para que esto ocurra, algunas han de morir y convertirse en un punto de rotura a partir del que se libera el nuevo organismo, y exactamente eso es lo que pasa: entran en apoptosis, que es como sutilmente se llama al suicidio en el mundo celular.

“La multicelularidad que hemos obtenido en este experimento no es tan compleja como la de un animal, donde una célula madre se puede convertir en una neurona o en una célula sanguínea –comenta Ratcliff–. Pero desde un punto de vista evolutivo es muy similar, porque las células apoptóticas sacrifican su reproducción por el bien del grupo”.

Según Iñaki Ruiz la apoptosis es uno de los puntos clave de este estudio: “Se tiene que investigar si el suicidio celular es causa o consecuencia de la rotura”, comenta. Efectivamente el equipo de Minnesota se planteó en su momento que, o bien las células que morían se convertían en un punto frágil del organismo y el sitio ideal para que el propágulo se separara, o bien la separación del fragmento provocaba la muerte celular.

Para saber qué sucedía en realidad, los científicos rompieron mecánicamente los grupos y observaron la viabilidad celular. “No detectamos mortalidad en las zonas de rotura, por lo que estamos completamente seguros de que la apoptosis es la causa de la separación, y no al revés”, asegura Ratcliff.

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Agencia SINC