Un principio fundamental de la biología evolutiva, arraigado en el pensamiento dominante durante más de un siglo, es que las mutaciones genéticas ocurren aleatoriamente, sin atender a las necesidades del organismo. Un artículo reciente, dirigido por un equipo de Daniel Melamed, de la Universidad de Haifa (Israel), ha cuestionado este paradigma.1 El estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences [Actas de la Academia Nacional de Ciencias], revela que una mutación en el gen humano APOL1 se produce con mayor frecuencia cuando contribuye a la prevención de enfermedades.

Evidencia previa de la mutación de células falciformes

En un estudio previo del mismo equipo, se desarrolló y aplicó un nuevo método de detección sensible a la mutación HbS. Este método confiere protección contra la malaria a las personas con una copia de la mutación (heterocigotos), pero provoca anemia de células falciformes en las personas con dos copias de la mutación (homocigotos). Los resultados de este estudio se publicaron en 2022.2

La mutación APOL1

En este nuevo estudio, los investigadores examinaron la aparición de una mutación en el gen humano APOL1 que confiere protección contra la enfermedad del sueño africana, una enfermedad causada por el parásito Trypanosoma brucei (imagen superior). Los autores extrajeron ADN de esperma de donantes sanos de África y Europa, muestreando hasta 291 millones de genomas africanos y 323 millones de genomas europeos. Dado que cada espermatozoide representa un genoma germinal haploide, el recuento de mutaciones en los espermatozoides proporciona una estimación directa de la frecuencia con la que surgen. La mutación en cuestión no afecta la viabilidad de los espermatozoides y, por lo tanto, su probabilidad de aparición es equivalente a su frecuencia en los espermatozoides.

Los investigadores emplearon un método denominado Enriquecimiento de Mutaciones seguido de Secuenciación de Máxima Profundidad (MEMDS) para detectar mutaciones. Esta técnica utiliza una enzima de restricción (HindIII) para cortar y eliminar el ADN de tipo salvaje, dejando el ADN de la mutación, donde se interrumpe el sitio de restricción. Compararon muestras tratadas y no tratadas para determinar cuántos genomas originales se analizaron y cuánto ADN silvestre se eliminó, determinando así la frecuencia de mutación en la muestra original.

Bajo la hipótesis de que la mutación APOL1 surge aleatoriamente, debería aparecer con una frecuencia similar en todas las poblaciones, pero solo se fijaría en las poblaciones del África subsahariana, donde existe una presión selectiva para que aumente su frecuencia en la población. Si, por el contrario, surge de forma no aleatoria, podría, de hecho, presentarse con mayor frecuencia en las regiones donde confiere una ventaja.

Los resultados indicaron que la mutación surgió significativamente con mayor frecuencia en las poblaciones del África subsahariana, donde la enfermedad del sueño es endémica, que en las poblaciones europeas. Estos datos son consistentes con la hipótesis de que la mutación APOL1 surge de forma no aleatoria.

Capacidad adaptativa preprogramada

Estos datos sugieren que el proceso de mutación presenta sesgos biológicamente significativos. Si estos mecanismos reflejaran un fenómeno generalizable, representaría una revisión significativa de la suposición habitual sobre la aleatoriedad de las mutaciones genéticas. Por otro lado, la existencia de una capacidad adaptativa preprogramada —que capacita a los organismos para anticipar y reaccionar a los desafíos ambientales— es precisamente lo que cabría esperar de la hipótesis de que los organismos vivos son producto de ingeniería intencional.

Notas

  1. Melamed D, Shemer R, Bolotin E, Yakass MB, Fink-Barkai D, Hiadzi EK, Skorecki KL, Livnat A. Tasas de novo de una mutación resistente al Trypanosoma en dos poblaciones humanas. Proc Natl Acad Sci U S A. 2 de septiembre de 2025;122(35):e2424538122. doi: 10.1073/pnas.2424538122. Publicación electrónica: 25 de agosto de 2025. PMID: 40854136; PMCID: PMC12415191.↩︎
  2. Melamed D, Nov Y, Malik A, Yakass MB, Bolotin E, Shemer R, Hiadzi EK, Skorecki KL, Livnat A. Tasas de mutación de novo con resolución de mutación única en una región del gen HBB humano asociada con la adaptación y la enfermedad genética. Genome Res. Marzo de 2022;32(3):488-498. doi: 10.1101/gr.276103.121. Publicación electrónica, 14 de enero de 2022. PMID: 35031571; PMCID: PMC8896469.↩︎

Artículo publicado originalmente en inglés por Jonathan McLatchie Ph.D. en Science & Culture

Crédito de la imagen destacada: Trypanosoma brucei, por Alan R Walker, CC BY-SA 3.0 , vía Wikimedia Commons.