Los increíbles gemelos Jim
Mendel logró descubrir la unidad de herencia, el gen, porque estudió caracteres extremadamente sencillos. Estaban determinados por un único gen, con dos variantes o alelos, y el ambiente no modificaba su aspecto (fenotipo) de forma apreciable.
La cosa se complica cuando estudiamos caracteres que están afectados por múltiples factores, como puede ser gran número de genes o numerosas cusas ambientales. De hecho, la mayoría de las características de los seres vivos están determinados por tantos factores que hace muy difícil su estudio. Algunos de estos caracteres de herencia multifactorial han sido estudiados con detalle por tratarse de enfermedades, como la diabetes, la espina bífida o la obesidad.
Otros ejemplos de caracteres multifactoriales caen dentro del comportamiento humano, como la inteligencia (o lo que mide el denominado coeficiente intelectual), esquizofrenia, el déficit de atención e incluso la homosexualidad. La interacción entre el ambiente y la herencia es un activo campo de investigación no sólo de la Genética, sino de la Fisiología y otros campos científicos. En muchos casos, la malinterpretación de los datos científicos y las rígidas convenciones sociales, históricamente han envuelto de polémica y controversia este tipo de estudios. Es el eterno debate entre lo innato y lo aprendido. Pero poco a poco, y en algunos casos, se están llegando a conclusiones sobre la genética de ciertos caracteres del comportamiento humano.
El estudio de los caracteres multifactoriales en humanos ha empleado una herramienta de gran ayuda: el estudio de grupos de gemelos, o hermanos monozigóticos idénticos. Puesto que los hermanos gemelos tienen genomas idénticos, se supone que si un carácter o comportamiento es igual entre ambos, es muy probable que tenga algún componente genético significativo. Si el carácter o comportamiento, sin embargo, entre dos hermanos gemelos es diferente, podemos suponer que el componente significativo es ambiental. El problema de este razonamiento es que los hermanos gemelos comparten también la mayor parte de los factores ambientales durante su infancia: nacen a la vez, viven en la misma casa, comparten alimentos, costumbres, educación… ¿como es posible separar los factores ambientales de los genéticos en los hermanos gemelos entonces?
Se han desarrollado dos formas de solventar este problema. El primero es comparar, utilizando un índice estadístico llamado concordancia, poblaciones de hermanos gemelos con hermanos mellizos (dizigóticos), o incluso hermanos nacidos en otros partos. Los hemanos mellizos comparten todos los factores ambientales que comparten los gemelos, pero solo comparten la mitad de sus genes, al igual que los hermanos de otros partos. Si la concordancia de algún carácter es mayor entre los gemelos que entre los mellizos, podemos suponer que el carácter tiene una influencia genética apreciable.
El segundo va más allá, y es estudiar grupos de hermanos gemelos que han sido separados tras su nacimiento, normalmente dados en adopción a diferentes familias. Podemos suponer que en este caso, los caracteres de estos hermanos gemelos criados por separado que coincidan, han de tener un fuerte componente genético.
Dentro de este tipo de estudios podemos destacar el caso de “los gemelos Jim“, descubierto por el Grupo de Estudios de Gemelos de la Universidad de Minnesota. Dados en adopción al nacer a dos familias de Ohio separadas por 60 km, Jim Arthur Springer y Jim Edward Lewis no se conocieron hasta la edad de 39 años, en 1979. Una serie de coincidencias increíbles sorprendieron incluso a los investigadores que se dedican a a realizar estudios de gemelos, coincidencias que nos hacen pensar un buen rato en qué tiene más poder, la Genética o la casualidad.
Primeramente, y de forma inopinada, sus familias adoptivas escogieron el nombre de James para bautizarlos. Pesaban exactamente lo mismo y tenían la misma estatura. En el colegio les gustaban las matemáticas y se les daba mal la lengua. Ambos tuvieron un perro llamado Toy. Se habían casado con mujeres llamadas Linda, divorciados de ellas y vueltos a casar con mujeres llamadas Betty. Tuvieron cada uno un primer hijo al que llamaron James Allan. Bebían la misma marca de cerveza y eran intensos fumadores de la misma marca de cigarrillos. Ambos se mordían las uñas y tenían migrañas recurrentes (que ambos llamaban de la misma forma). Tenían afición por la carpintería con talleres en el sótano de su casa, la única de la manzana, y habían construido bancos circulares pintados de blanco alrededor de un árbol. Habían tenido el mismo coche Chevrolet y habían trabajado durante un tiempo en la oficina del sheriff de condados vecinos. Ambos veraneaban en la misma playa de Florida y les gustaban las carreras de coches de serie. Los tests de personalidad (que constan de cientos de preguntas) que realizaron durante el estudio parecían que los hubiera hecho la misma persona dos veces, según los expertos. Simplemente increíble.
A pesar de mucha polémica y discusión sobre lo certero de este tipo de análisis, y teniendo en cuanta que las conclusiones se basan en estudios estadísticos con sus limitaciones, estos trabajos están siendo muy reveladores, aunque de una forma no sorprendente. La gran mayoría de caracteres están afectados, de una forma u otra, por los genes. Y de la misma forma, también la mayoría de los caracteres estudiados están afectados por el ambiente, especialmente en caracteres más complejos de la personalidad. Un ejemplo es la esquizofrenia; si un hermano gemelo la sufre, hay aproximadamente un 50% de probabilidad de que su hermano gemelo la sufra, mientras que solo hay un 20% de probabilidad de que su hermano no gemelo sea esquizofrénico.
Un interesante reportaje de la BBC sobre el improbable caso de los hermanos Jim. Hay que decir que no todo son coincidencias entre los dos gemelos. No son idénticamente iguales, se pueden distinguir facialmente. Pero aún así, la historia no deja de ser sorprendente.
Enfermedades genéticas judías
Como ya hemos comentado en otra entrada, cuando un grupo humano pequeño se desvincula reproductivamente del resto de la población general, puede originar una población con características genéticas propias debido al azar. Los genes de ese pequeño grupo original serán los que predominen en la población a lo largo de las generaciones, siempre y cuando el aislamiento reproductivo se mantenga. Eso puede ocurrir, como ya hemos comentado, en islas. Pero también puede ocurrir cuando las causas del aislamiento reproductivo son otras, como pueden ser los motivos religiosos.
La diáspora del pueblo hebreo ha ocurrido durante varios episodios históricos. Tras dos principales rebeliones contra el poder del emperador romano, muchos judíos abandonaron Judea y se instalaron en diferentes regiones del imperio romano, formando grupos más o menos aislados en sus lugares de destino. Por ejemplo, los judíos asquenazíes se instalaron en Europa central y del este (asquenazí significa literalmente “alemán”), donde sus comunidades generaron incluso un idioma propio, el yidis.
Es conocida la capacidad de los judíos de conservar sus costumbres ancestrales, como religión e idioma. En muchas ocasiones eran comunidades que impedían los matrimonios con gentiles (no judíos), por lo que quedaban de una forma u otra, genéticament aislados. Este efecto fundador ha originado que los judíos asquenazíes tenga características genéticas propias, algunas de ellas lamentablemente graves.
La enfermedad de Tay-Sachs es un rasgo autosómico recesivo mortal, que afecta a 1 de cada 360.000 personas de la población general. Se caracteriza por una degeneración progresiva de las células nerviosas, que provoca degeneración física y mental a partir de los seis meses de edad. El resultado suele ser la muerte antes de los cuatro años.
La enfermedad fue descrita por Warren Tay y Bernard Sachs en 1881. Sachs, neurólogo judío del hospital Monte Sinaí de Nueva York, ya determinó en 1887 que esta enfermedad era más frecuente en los judíos de origen asquenazí de Estados Unidos. De hecho, es 100 veces más frecuente que en el resto de la población.
En 1969, John S. O’Brien descubrió que la enfermedad estaba provocada por una deficiencia en la enzima hexosaminidasa A, y demostró que los enfermos podían ser diagnosticados por un ensayo enzimático. Posteriormente se pudo determinar los niveles de enzima en sangre que identificaban los heterozigotos portadores, sanos pero capaces de transmitir la enfermedad a su descendencia, y se desarrollaron ensayos prenatales. De esta forma en los años 1970 comenzó un escrutinio general de personas susceptibles de ser portadoras del alelo de la enfermedad. Más de 300.000 personas fueron analizadas en los primeros 10 años del escrutinio, y se descubrieron 268 parejas que no tenían todavía ningún hijo pero que al ser ambos portadores, tenían un alto riesgo de tener un descendiente enfermo (un 25%).
Durante los años 1980 se descubrió que la enfermedad está causada por una mutación en el gen HEXA, localizado en el cromosoma 15, y que codifica para la enzima hexosaminidasa A. Cuando esta enzima está ausente, se acumulan lípidos en el cerebro, afectando a su funcionamiento normal. El descubrimiento del gen permitió el desarrollo de una prueba de ADN para facilitar el diagnóstico y la identificación de portadores.
El escrutinio general empezado en los años 1970 ha producido una reducción de la incidencia de la enfermedad de un 90%. Adicionalmente, se ha descubierto que otros grupos también sufren esta enfermedad con mayor frecuencia que la población general, como los cajunes de Luisiana o los canadienses de origen francés.
El Einstein Victor Center para las enfermedades judías reconoce otras 18 enfermedades genéticas prevenibles que son más frecuentes en comunidades asquenazíes de todo el mundo , y recomienda encarecidamente a los jóvenes de ascendencia judía que se realicen el escrutinio para todas ellas. 1 de cada 4 judíos es portador de al menos una de las enfermedades descritas, y mientras no haya cura para la mayoría de ellas, el análisis es la mejor arma para combatirlas.