NeoFronteras

Dos pequeños cambios en el gen FOXP2 probablemente facilitaron la aparición del lenguaje en humanos.

En el grafo se representan los genes influenciados por las versiones humanas y de chimpancé del gen FOXP2. Las líneas rojas muestran los genes blanco que se expresan de la misma manera en las dos especies, mientras que las azules indican los genes que se expresan en direcciones contrarias (Imagen en alta resolución). Foto: UCLA.

Seamos francos, es verdad que la ciencia produce productos que nos hacen la vida más cómoda, que nos salvan la vida cuando enfermamos, que nos permiten transportarnos a largas distancias, que nos permiten comunicarnos con otras personas sin movernos, que producen energía o riquezas… Estas son las razones gracias a las cuales se consigue financiación y reconocimiento. Pero lo que motiva al verdadero científico (un subconjunto de todos los científicos) es que, en el fondo, lo único que quiere saber es qué somos, de dónde venimos y adónde vamos.
Desde el estudio cosmológico del Universo al estudio de los fósiles de los primeros tetrápodos lo que se desea es contestar a algunas preguntas: ¿qué nos hace humanos?, ¿qué nos diferencia de los demás animales?, ¿cómo funciona nuestro cerebro y qué tiene de especial?, ¿qué es lo que nos proporciona la capacidad del habla?…
Un resultado reciente trata precisamente de contestar a esa última pregunta. Desde que se secuenció el genoma del ser humano y el del chimpancé (la especie más cercana a nosotros) y se sabe que compartimos la inmensa mayoría de los genes, se han planteado diversas preguntas sobre la esencia humana. Sólo una pequeña cantidad de diferencias nos hace humanos.
¿Por qué un chimpancé no puede hablar? No nos referimos obviamente a la capacidad fonadora de la garganta, sino a la capacidad mental de procesar un lenguaje. De algún modo nuestros cerebros se desarrollan de tal manera que obtenemos una capacidad innata para el lenguaje, cosa que no les pasa a los chimpancés.
Este último estudio relaciona a un simple gen con la capacidad humana del lenguaje, gen que está también presente en los chimpancés, pero no con la misma secuencia genética.
Los científicos han sospechado desde hace tiempo que este misterio debe de estar relacionado, al menos en parte, con el gen FOXP2. Cuando este gen se presenta en una forma mutada altera profundamente la capacidad del habla en humanos. Investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles revelan cómo funcionan las dos diferentes versiones de este gen en humanos y chimpancés, y explican parcialmente por qué la capacidad para el lenguaje es única en humanos.
El estudio proporciona pistas sobre la evolución del cerebro humano y además quizás sirva para el desarrollo de fármacos contra las patologías que afectan al lenguaje en humanos como en el autismo o en la esquizofrenia.
En estudios anteriores se sugería que la secuencia genética de FOXP2 cambió rápidamente en el tiempo en el que el lenguaje apareció por primera vez en humanos. Este estudio es el primero en examinar el efecto de estas sustituciones en FOXP2 en las células humanas. Muestra que las versiones de FOXP2 en chimpancés y humanos no solamente parecen diferentes, sino que funcionan de manera diferente. Aunque la versión humana del gen sólo presenta dos pequeños cambios en su secuencia respecto a la versión del chimpancé, su efecto es dramático. Recordemos que algunas veces se pueden dar sustituciones en un gen de tal modo que la proteína codificada por él tenga la misma función y no haya alteración en su funcionamiento, pero no en este caso.
En este caso esta diferencia permite que el cerebro humano se forme con una circuitería especial para el lenguaje que no se da en los chimpancés. Se debe a que FOXP2 no es un simple gen, sino que controla muchos otros. A unos los activa y a otros los desactiva. En este trabajo se ha estudiado qué genes son controlados por FOXP2 y de qué manera afecta esto al cerebro humano. Para ello han usado una combinación de células humanas y de chimpancés, así como tejidos posmortem cerebrales de ambos. Se centraron sobre todo en la expresión de estos genes y su efecto sobre sus genes blanco.
Para sorpresa de los investigadores se descubrió que las versiones de chimpancé y humanas del gen FOXP2 producían efectos muy distintos sobre los genes blanco en las células humanas. Un número significativo de blancos identificados en este estudio se expresaban de manera muy diferente en los cerebros del chimpancé y en humanos. Esto sugiere que FOXP2 controla estos genes para que se comporten de manera distinta en las dos especies. Nada menos que 61 genes son controlados por la versión humana de FOXP2, frente a los solamente 51 de la versión del chimpancé.
La investigación demuestra que estas mutaciones ocurridas en FOXP2 fueron de vital importancia en la evolución del cerebro humano al cambiar la función de muchos genes, cambiando en consecuencia la actividad de muchos blancos genéticos en ese órgano. El lenguaje, por tanto, no evolucionó desde la nada, sino sobre la modificación de caminos genéticos que ya estaban presentes en nuestros antepasados no hablantes.
Gracias a señalar qué genes son influenciados por FOXP2 se han identificado un nuevo conjunto de herramientas para el estudio de la regulación de la capacidad humana para el lenguaje a nivel molecular. El descubrimiento proporcionará también pistas sobre la evolución humana de la capacidad para aprender a través del uso de capacidades cognitivas superiores, como la percepción la intuición y el raciocinio.
El efecto de FOXP2 no se centra solamente en la capacidad neuronal del lenguaje, sino que además afecta a la formación y desarrollo de tejidos blandos relacionados con el lado físico del habla y la articulación. Por tanto, el protagonismo de FOXP2 en el habla es central.
Por último, como tanto en el autismo como en la esquizofrenia hay problemas de lenguaje, esta nueva visión a nivel molecular quizás permita arrojar luz sobre cómo estos desórdenes afectan la capacidad del cerebro de procesar el lenguaje.
Obviamente las diferencias cerebrales entre humanos y chimpancés no sólo se deben a la acción de FOXP2, sino además a la acción de muchos otros. Pero puestos a filosofar y especular, ¿qué pasaría si se creara un chimpancé transgénico con la versión humana de FOXP2?, ¿tendría capacidad para el lenguaje?, ¿sería más humano?
También nos hace recapacitar sobre los sucesos azarosos, contingentes, que controlan la evolución biológica. Si no se hubieran dado en ese momento esas mutaciones sobre nuestros antepasados no hablantes, ¿qué habría pasado? ¿Se hubiese dado tarde o temprano? Quizás nunca lo sepamos. Puede que incluso haya posibles mutaciones hipotéticas que nos pudieran dar mayores capacidades cognitivas o nuevas capacidades que no podemos ni imaginar.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Noticia en Nature.
Artículo original (resumen).