Los investigadores han adquirido mucha información al examinar el cáncer desde la perspectiva de la evolución, una perspectiva iniciada por Peter Nowell y John Cairns en la década de 1970. Las mismas fuerzas están en juego. Surgen mutaciones, que a veces confieren ventajas o desventajas, y están sujetas a selección [natural] y deriva [genética]. La diferencia clave es una de las perspectivas: mientras que la evolución de las poblaciones eucariotas involucra a individuos multicelulares, las células cancerosas representan sus propias poblaciones, como los patógenos que infectan a un huésped. En tal situación, lo que beneficia al cáncer, es decir, el crecimiento descontrolado, puede conducir muy bien a la destrucción del huésped, el propio entorno del cáncer. Así como C. S. Lewis nos recuerda del amor: «Lo más alto no se sostiene sin lo más bajo».

En consecuencia, uno se siente tentado a preguntar si se puede aprender algo cambiando la perspectiva: ¿el cáncer tiene algo que enseñarnos sobre el origen y la evolución de nuestra especie en general? En Peaceful Science, el Dr. S. Joshua Swamidass ofrece un «artículo importante» sobre este tema, «escrito después de [su] primer artículo de Nature Genetics». Su artículo sostiene que «el cáncer solo es posible porque la vida evoluciona» y que «[ s]iempre se requieren nuevas funciones», y luego comenta que por «las mismas definiciones utilizadas por el DI [diseño inteligente], el [cáncer] puede innovar». En BioLogos, el mismo autor va más allá y afirma que «si hay muchos argumentos pro DI en biología molecular, entonces el cáncer, tal como lo conocemos, sería matemáticamente imposible».

Un desafío bienvenido
Los lectores de este blog pueden estar familiarizados con Swamidass, de la Washington University en St. Louis, cuya reseña del volumen Theistic Evolution ha sido el tema del reciente estudio de Ann Gauger. Jonathan Wells también ha abordado el argumento del cáncer. Swamidass es un crítico del DI que intenta responder a argumentos deL diseño según sus méritos. Esto lo distingue de muchos otros que están contentos con meramente insultar. Su desafío es bienvenido y merece más discusión.

¿Cómo puede ser que el cáncer adquiera tan fácilmente mutaciones ventajosas sujetas a selección, cuando es prohibitivamente difícil encontrar ejemplos de mutaciones con tales efectos a nivel del organismo? La respuesta ha sido clara desde al menos 1976, cuando Nowell escribió que «los rasgos neoplásicos parecen reflejar alteraciones en la expresión de genes preexistentes en lugar de mutaciones genéticas estructurales». Más recientemente, Crespi y Summers han documentado las seis características distintivas del cáncer de la siguiente manera :

  • autosuficiencia de células en señales que controlan el crecimiento;

  • pérdida de sensibilidad a las señales antigripales;

  • evasión de la apoptosis a través de la mutación o pérdida de los genes guardianes;

  • desarrollo de potencial replicativo ilimitado, generalmente a través de la expresión de la telomerasa;

  • angiogénesis sostenida, por lo que se aumenta el suministro de sangre a un tumor; e

  • Invasión tisular y metástasis, que causa el 90% de las muertes por cáncer.

Cada uno de los anteriores se puede lograr a través de innumerables mutaciones funcionalmente equivalentes en conjuntos similares de genes, y ninguno produce secuencias que codifiquen nuevos pliegues de proteínas. Esto es posible porque el cáncer implica romper los mecanismos reguladores, y hay muchas maneras de hacerlo. Es más fácil destruir un puente que construir uno, y si la destrucción resulta beneficiosa, por supuesto será favorecida (piense en la «primera regla de la evolución adaptativa» de Behe). Aunque en el lenguaje de la investigación sobre el cáncer, estas mutaciones se denominan «ganancia de función», la ganancia es simplemente una actividad; la base genética es la pérdida, es decir, la pérdida de la regulación funcional que una vez pudo controlar el crecimiento.

Una mutación no necesita ser constructiva para ser adaptativa. El cáncer es quizás el mejor ejemplo.

Lejos de representar un alegato especial de los creacionistas de clósets, la distinción anterior es omnipresente en la literatura educativa y técnica por igual. Al comparar la evolución de las especies eucariotas y las células cancerosas, Woo y Li afirman simplemente que «los dos difieren de muchas maneras, como en duración… y el resultado de la evolución». La Biología celular esencial explica que las mutaciones de «ganancia de función» en el cáncer representa una «mutación de sobreactividad» que «hace que el producto genético afectado sea hiperactivo» (730), y el Diccionario de Biología señala que «las mutaciones de ganancia de función a menudo se expresan en tejidos donde el gen no suele transcribirse» (470). Lauren Merlo y sus colegas van aún más lejos:

“El marco de tiempo relativamente corto y las alteraciones genómicas a gran escala en la progresión neoplásica sugieren que las células neoplásicas no podrán desarrollar adaptaciones complejas a su entorno. La mayoría de las mutaciones neoplásicas parecen eliminar las vías que suprimen la proliferación o desencadenan la apoptosis, o cooptan las vías que normalmente se utilizan en el desarrollo y la curación de heridas «. [Énfasis añadido]

Un argumento semántico
Por lo tanto, no cabe duda de que es un error tratar las mutaciones cancerígenas de «ganancia de función» como el mismo fenómeno necesario para construir nuevas adaptaciones complejas. El argumento es solo semántico. Lo que se observa en el cáncer es irrelevante o diametralmente opuesto a lo que se requiere para la evolución de una función biológica novedosa.

Swamidass escribe:

El cáncer demuestra que hay miles de posibles mutaciones que podrían desarrollar las mismas funciones. Hay una gran cantidad de formas de resolver el problema. Esto hace que la evolución sea más probable, ya que no se requiere un único conjunto específico de mutaciones para generar una nueva función. En cambio, la evolución solo tiene que encontrar una de las muchas soluciones. Esto hace que sea mucho más fácil que surjan nuevas funciones.

Sí, si por «nueva función» se entiende una pérdida. Pero uno no puede enriquecerse yendo a la quiebra, incluso cuando la pobreza es temporalmente ventajosa. Como Michael Lynch señala en una subestimación característica, «Dado que la vida se originó a partir de materia inorgánica, está claro que ha habido un aumento en la complejidad fenotípica en los últimos 3.5 mil millones de años». Sin duda, esto implicó más que «alteraciones en la expresión de ¿Genes preexistentes o su destrucción?

El cáncer prueba la evolución solo en la medida en que uno olvida, o finge no saber, lo qué se supone que la evolución explica.

Pérdida abrumadora de información genética
El hecho de que el cáncer conlleva una pérdida abrumadora de información genética fue hecho sin ambigüedad por Inigo Martincorena y colegas, quienes demostraron una ausencia casi completa de selección negativa en las células cancerosas. Este es el tipo de selección involucrada en la preservación de elementos funcionales mediante la eliminación de mutaciones perjudiciales, y está muy extendida en organismos multicelulares, de acuerdo con la teoría neutral. Resulta que menos del 1 por ciento de las mutaciones codificantes en las líneas de cáncer se eliminan con dicha selección en humanos, menos de una por tumor, lo que implica que más del 99 por ciento se acumulan libremente como neutrales. Solo 20 a 30 genes en todo el genoma pueden estar bajo selección negativa en el cáncer, pero ninguno lo es de manera significativa.

La explicación más directa es que se necesita mantener relativamente poca información genética para que el cáncer tenga éxito. El cáncer y la evolución de las especies difícilmente podrían diferir más.

En marcado contraste con la escasez de selección negativa, Martincorena et al. encuentra la asombrosa cantidad de 400-500 genes bajo selección positiva (favorable) como conductores de cáncer, con un tumor típico que contiene cuatro mutaciones predominantes. Las mutaciones sin sentido (truncadoras de proteínas) generalmente se favorecen incluso más que los simples cambios de aminoácidos. Cuando se trata del gen supresor de tumores TP53, más del 95 por ciento de las mutaciones que cambian o truncan la proteína pueden seleccionarse positivamente. En otras palabras, casi no hay mutación que no haga el truco. Presumiblemente las mutaciones que crean novedades biológicas no son tan comunes.

Swamidass continúa escribiendo que «La evolución del cáncer confirma de forma independiente que [la] teoría neutral es correcta». Por qué la abundancia de eventos de fijación neutra en las líneas del cáncer debe tener alguna relevancia para la aplicabilidad de la teoría neutral, aparentemente para las especies eucarióticas, es elusivo. Por supuesto que la teoría neutral es correcta.

El “borde de la evolución”
Solo nos queda preguntarnos si la descripción de Swamidass sobre el cáncer, a saber, que hay “un gran número de formas de resolver el problema”, también se aplica a la aparición de la novedad biológica. Afortunadamente, esta pregunta ha sido el foco de la investigación del DI durante más de una década. Dado que las «definiciones utilizadas por el DI» y los «muchos argumentos del DI» a los que Swamidass hace referencia, no se han citado específicamente, sugerimos el trabajo de Michael Behe, Douglas Axe y Ann Gauger, para empezar. Ninguno cuestiona la capacidad de selección para promover un rasgo ventajoso en una población. Todos sugieren que se encuentra un «borde evolutivo» prohibitivo cuando se requieren aproximadamente de tres a seis mutaciones coordinadas (según las suposiciones) en residuos específicos para lograr una innovación beneficiosa.

Especialmente apropos es un artículo en el que Gauger y Ax comparan genes homólogos muy similares que codifican funciones moleculares distintas e intentan diseñar un camino evolutivo entre ellos. Encuentran que se requieren no menos de siete cambios coordinados. Las consideraciones teóricas sugieren que este número está completamente fuera de alcance en la historia de la vida. De ello se deduce que, si no pueden surgir, no pueden seleccionarse.

Entonces, el cáncer prueba la selección. ¿Alguien lo dudó? El hecho de que el cáncer demuestre una capacidad creativa para la evolución, específicamente una explicación evolutiva del origen de algunas o todas las novedades biológicas, es una propuesta mucho más dudosa. Las mutaciones cancerígenas destructivas son, al parecer, lo suficientemente convincentes para Swamidass. A falta de detalles, es difícil evaluar por qué esto es así.

Foto: S. Joshua Swamidass, con permiso del Dr. Swamidass.