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Una inferencia clave de The Edge of Evolution [El límite de la evolución] ha quedado ahora confirmada experimentalmente


por Michael Behe
 
Un reciente artículo en PNAS confirma una inferencia clave que hice en 2007 en The Edge of Evolution. Summers et al. concluyen que «el requisito mínimo para una actividad (baja) de transporte de cloroquina ... es dos mutaciones». Este es el primero de tres aportaciones acerca de este tema.

Es preciso comenzar con unos antecedentes. La teoría darwinista propone que la pasmosa compleja maquinaria de la célula se desarrolló gradualmente por pasos enormemente diminutos, con la selección natural actuando sobre mutaciones al azar. Yo razoné contra esta postura en 1996 en La Caja Negra de Darwin, donde sostenía que mucha parte de la maquinaria de la célula era, como una trampa de cazar ratones, irreduciblemente compleja, no se podía hacer gradualmente, y exigía un diseño dirigido a un propósito. Algunos darwinistas propusieron unos dinámicos escenarios, imaginando la formación de intrincados sistemas formándose de manera espontánea. Por mucha vaguedad que pudieran tener las historias evolutivas, a menudo presentaban una verosimilitud superficial que proporcionaba una excusa para que los desganados no lo examinasen a fondo. Para que la causa contra el darwinismo pudiera avanzar, pensé que debía proceder más allá de unos argumentos descriptivos (que demasiadas veces son soslayados con historias especiosas) a otros cuantitativos (que exigen respuestas numéricas que pueden ser sometidas a prueba). Hasta donde era posible, se tenían que asignar cifras sólidas a las probabilidades de los sucesos que los darwinistas piden despreocupadamente a la naturaleza sin ninguna ayuda. Este era el objetivo de The Edge of Evolution.


Un argumento principal del libro era que si la evolución tenía que saltar siquiera un pequeño paso para conseguir un estado beneficioso (es decir, si tan sólo un paso intermedio en una ruta evolutiva larga e implacablemente detallada es perjudicial o inútil), entonces la probabilidad de alcanzar aquel estado disminuye exponencialmente. Después de analizar un ejemplo clínicamente importante (véase más abajo), expuse que la evolución de muchas interacciones de proteínas caerían en la categoría de los saltos de pasos, que los complejos multiproteínicos en la célula estaban fuera del alcance de la evolución darwinista, y que el designio se extendía muy profundamente en las estructuras de la vida.

Sin embargo, en aquel momento el principal ejemplo concreto del libro —la necesidad de múltiples cambios específicos en una proteína concreta de la malaria (llamada PfCRT) para el desarrollo de la resistencia a la cloroquina— era una inferencia, no todavía una realidad confirmada experimentalmente. Era realmente una inferencia excelente, obvia, porque la resistencia a la cloroquina aparece mucho, pero mucho menos frecuentemente que para otros medicamentos. Por ejemplo, la resistencia al medicamento antimalárico atovaquona se desarrolla espontáneamente en cada tercer paciente, pero a la cloroquina sólo en aproximadamente uno de cada mil millones. Y escribí acerca de PfCRT: «Por cuanto ocurren dos cambios determinados de aminoácidos [deentre cuatro a ocho cambios totales] en casi todos estos casos [de resistencia a la cloroquina en el ambiente natural], puede que ambos sean necesarios para la actividad primordial por la que la proteína confiere resistencia». El resultado sería que «la probabilidad de una célula [malárica] determinada que experimentase los diversos cambios necesarios sería mucho, mucho inferior que en el caso [para la atovaquona], donde sólo tendría que cambiar un aminoácido. Este factor parece ser el secreto de por qué la cloroquina fue un medicamento eficaz durante décadas». Sin embargo, la deducción todavía no había quedado constatada en el laboratorio.

Ahora se ha conseguido, gracias a Summers et al. 2014. Han necesitado años para conseguir sus resultados, porque tuvieron que desarrollar con toda minuciosidad un sistema aceptable de ensayo en el que la proteína malárica pudiera ser a la vez efectivamente desplegada y seguida de cerca para su actividad relevante —la capacidad de bombear cloroquina a través de una membrana celular, lo que libra al parásito del medicamento. Usando unos inteligentes métodos experimentles, mutaron artificialmente la proteína en todas las maneras en que lo ha hecho la naturaleza, y además en maneras que produjeron intermedios previamente no vistos. Una de sus conclusiones es que ciertamente se precisa de un mínimo de dos mutaciones específicas para que la proteína pueda transportar cloroquina.

(Cosa interesante, una de las dos mutaciones que consideré en The Edge of Evolution como posiblemente imprescindible, en la posición 76 de la cadena de la proteína, es de hecho una de las dos que Summers et al. han demostrado que eran necesarias. Pero la otra que consideré, en la posición 220, no lo es. Aunque el cambio puede ser útil, Summers et al. descubrieron que la segunda mutación necesaria está bien en la posición 75, bien en la posición 326. También han expuesto que, aunque proteínas con sólo las dos mutaciones imprescindibles podían bombear cloroquina a través de una membrana celular en su sistema de ensayo, la velocidad era significativamente inferior que para algunas proteínas con mutaciones adicionales. Lo que es más, las dos que se precisaban no eran necesariamente suficientes para permitir a los parásitos de la malaria que sobrevivieran mejor en presencia de cloroquina en el laboratorio. Lo que esto significa para la malaria en la naturaleza todavía no queda claro.)

La necesidad de múltiples mutaciones explica adecuadamente por qué el desarrollo de la resistencia espontánea a la cloroquina es un suceso de probabilidad extremadamente baja —aproximadamente de una en cien trillones (1 en 1020) de replicaciones de células maláricas —como el distinguido especialista en malaria de la Universidad de Oxford Nicholas White dedujo hace años. La conclusión es que la necesidad de que un organismo adquiera múltiples mutaciones en algunas situaciones antes que aparezca una función relevante susceptible de selección es ahora un hecho experimental establecido.

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