Editorial NexoScience
Casi las mismas piezas, cerebros muy distintos. Humanos y chimpancés compartimos más del 96% de las secuencias de ADN que fabrican proteínas, y aun así nuestro cerebro es unas tres veces más grande. Si el manual de instrucciones es casi idéntico, la explicación tiene que estar en otra parte. Y una parte de ella, por raro que suene, es una infección muy antigua.
Un retrovirus llamado PTERV1 colonizó el genoma del chimpancé, pero nunca entró en el nuestro. Una de las copias que dejó está metida dentro de un gen llamado LINC00662 y lo deja apagado en las células del chimpancé. En los humanos ese mismo gen trabaja mientras el cerebro se forma, y los experimentos de laboratorio indican que ayuda a las neuronas jóvenes a madurar y a extender sus ramas. Es una pieza concreta, y comprobable, de la diferencia entre cerebro humano y chimpancé. El trabajo se publicó el 23 de octubre en la revista Science Advances y su primera autora es Patricia Gerdes, neurogenetista molecular de la Universidad de Lund, en Suecia.
Cómo un virus antiguo entró en el ADN del chimpancé
Los virus también dejan herencia. Los retrovirus insertan sus propios genes en el ADN de las células que infectan. Si eso ocurre en un óvulo o un espermatozoide, el ADN viral pasa a los hijos como cualquier otro gen. A esos restos se les llama retrovirus endógenos, y no son una rareza: forman al menos el 8% del genoma humano y del de chimpancé. Son un registro fósil de las epidemias que sufrieron nuestros antepasados.
PTERV1 golpeó a los chimpancés y nos pasó de largo. El nombre significa retrovirus endógeno 1 de Pan troglodytes, el chimpancé común. Se cree que las infecciones empezaron en los antepasados de los grandes simios africanos hace unos 5 a 7 millones de años. Chimpancés, bonobos y gorilas lo llevan en su ADN. Los humanos, ni rastro. Los autores barajan dos motivos. O nuestros antepasados vivían en otro sitio cuando el virus se extendió, o sus células lo resistieron. A favor de lo segundo citan trabajos previos según los cuales la versión humana de una proteína antiviral, TRIM5α, impide que PTERV1 infecte células humanas.
La epidemia dejó 158 cicatrices. Al rastrear el genoma de referencia del chimpancé, el equipo contó 158 copias completas de PTERV1, de unas 7.500 letras de ADN de media cada una. Después miró su estado químico. Casi todas estaban cubiertas por completo de metilación del ADN, unas pequeñas marcas químicas que la célula usa para mantener callados tramos de su genoma. Imagina cinta adhesiva pegada sobre un interruptor para que la luz no se encienda. El problema es que la cinta puede acabar tapando también los interruptores de al lado.
El ADN viral que apaga un gen del cerebro
Unos minicerebros de laboratorio hicieron de cerebro fetal. Nadie puede estudiar directamente el cerebro de un chimpancé en desarrollo. Por eso los investigadores cultivaron organoides cerebrales, pequeños grupos de células cerebrales que crecen en una placa a partir de células madre. Prepararon versiones humanas y de chimpancé en condiciones casi idénticas, con células de dos individuos de cada especie. A los 15 días, los organoides de las dos especies se parecían mucho y tenían una mezcla de células similar.
Un gen se quedó a oscuras en el chimpancé. El equipo buscó genes con una copia de PTERV1 dentro y encontró 45. Diez se comportaban de forma distinta en las dos especies. El que más destacaba era LINC00662: muy activo en los organoides humanos y completamente mudo en los de chimpancé. Es un ARN largo no codificante, un gen cuyo mensaje nunca se convierte en proteína pero que hace su propio trabajo dentro de la célula.
El culpable está dentro del gen. En el chimpancé, una inserción viral de casi 7.000 letras ocupa el primer intrón del gen, un tramo que se recorta del mensaje final. Fuera de eso, la versión humana y la del chimpancé apenas se distinguen en esa región. La inserción solo aparece en chimpancés y bonobos, así que llegó cuando nuestro linaje ya se había separado, en algún momento de hace entre 1,5 y 5 millones de años. Las marcas químicas del ADN viral se desbordaron hacia el genoma vecino. El mismo punto en células humanas seguía casi limpio.
Quitar el virus volvió a encender el gen. Este es el experimento que une la causa con el efecto. Con la herramienta de edición genética CRISPR, el equipo cortó el tramo viral de células madre de chimpancé. Sin él, esas células empezaron a fabricar LINC00662. Los autores revisaron además datos públicos de orangutanes, macacos y bonobos, y células madre de otros ocho chimpancés. El gen solo estaba activo en las humanas.
Qué hace el gen en las neuronas humanas en formación
El gen alcanza su máximo al principio del embarazo. Los datos de tejido cerebral humano muestran que la actividad de LINC00662 llega a su punto más alto hacia las 10 a 12 semanas tras la concepción y luego baja poco a poco hasta la edad adulta. En el cuerpo adulto trabaja sobre todo en el cerebro y los testículos.
Actúa sobre el andamio de la célula. En las progenitoras neurales humanas, las células que dan lugar a las neuronas, casi todo el LINC00662 estaba en el citoplasma, fuera del núcleo. Allí se unía a proteínas del citoesqueleto, el armazón interno que permite a una neurona estirar sus ramas largas. Varias de esas compañeras, como FLNA y MYH10, son conocidas por su papel en ese crecimiento. Esas ramas, llamadas neuritas, son los axones y dendritas que llevan las señales de una neurona a otra.
Sin el gen, las neuronas jóvenes crecieron con menos ramas. Para ver qué hace el gen, el equipo lo silenció en organoides humanos y copió así el estado del chimpancé. Los organoides se formaron y crecieron con normalidad. A los 15 días no se veía ninguna diferencia. Pero al día 30, la tinción de una proteína que marca las neuronas y sus ramas era claramente más débil en la zona donde las neuronas nuevas extienden sus neuritas. Un segundo marcador, propio de las dendritas en maduración, siguió la misma tendencia, aunque esa diferencia no llegó a ser estadísticamente significativa.
Las células parecían intentar compensarlo. El equipo leyó también la actividad genética de casi 120.000 núcleos celulares sueltos. La mezcla de tipos de células era la misma con LINC00662 y sin él. Sin embargo, al día 30, las neuronas sin el gen subían el volumen de genes ligados al crecimiento de axones y dendritas. Los investigadores lo interpretan como un bucle de retroalimentación: la célula empuja más fuerte por una vía que no funciona. La verdad, es un buen recordatorio de que una célula no se queda quieta cuando le quitas una pieza.
Lo que el estudio no dice de la inteligencia del chimpancé
Esto no explica por qué pensamos distinto. Los autores lo dejan claro. Los organoides son un modelo simplificado que solo recoge las primeras semanas de desarrollo, y los investigadores reconocen que así cuesta definir del todo el papel de un gen exclusivo de los humanos. La comparación principal usó células madre de dos personas y dos chimpancés. Cómo apaga exactamente la inserción el interruptor del gen sigue pendiente de más trabajo molecular, señala el equipo. Gerdes explicó a ScienceAlert que no se puede predecir que esa misma inserción diera en humanos una forma de cerebro, una capacidad o una conducta concretas. Y añadió que quitarla del cerebro de un chimpancé adulto no desharía el desarrollo que ya ocurrió.
LINC00662 seguramente no es el único afectado. Hay copias de PTERV1 dentro de otros genes que funcionan distinto en las dos especies. Uno es GABRB1, que ayuda a las neuronas a comunicarse mediante señales químicas y se ha relacionado con la esquizofrenia. Otro es LRP1B, ligado a varios tipos de cáncer. Aquí está la clave: si una sola inserción viral puede silenciar un gen del cerebro, 158 tenían margen para tocar muchos más. Aun así, el cerebro de un chimpancé y el nuestro difieren por muchas razones, y el tamaño tiene raíces que van mucho más allá de un gen, como muestra la investigación sobre cómo la crianza animal se relaciona con los cerebros grandes.
Los koalas viven ahora mismo algo parecido. Los autores recuerdan el retrovirus A del koala, que se extiende entre koalas salvajes y a la vez se cuela en sus óvulos y espermatozoides, con un alto coste en cáncer y enfermedades. PTERV1 probablemente hizo algo similar con los antepasados del chimpancé, y quizá redujo su población a un cuello de botella. Las próximas preguntas son qué proteínas de la célula marcan a PTERV1 para silenciarlo y qué hacen las demás inserciones. De momento, el estudio suma un ejemplo sólido a una idea antigua: parte de lo que separa nuestro cerebro del de un chimpancé lo escribieron los virus.
Fuente: Gerdes, P., Karlsson, O., Garza, R., Atacho, D. A. M., Hsieh, P., Prajapati, B., et al. «Retroviral insertions contributed to the divergence of human and chimpanzee brains.» Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeg5791
