Científicos “resucitan” proteínas de hace 160 millones de años y descubren que algunas matan bacterias peligrosas
Publicado por César Noragueda
Periodista especializado en cine, ciencia y pensamiento crítico.
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¿Es posible averiguar qué hacía una proteína extinta hace más de 100 millones de años? No queda una muestra intacta esperando en ámbar ni un tejido del que extraerla. Sin embargo, sus descendientes sobreviven en animales modernos y guardan, dispersas en sus secuencias, pistas sobre aquel tiempo lejano.
La cuestión importa porque solemos contar la evolución mirando huesos, dientes o impresiones en piedra. Ese registro muestra siluetas corporales, tamaños y parentescos, pero apenas indica cómo funcionaba una molécula dentro de un organismo extinto.
Explorar esa dimensión permitiría observar la transformación biológica desde una escala considerablemente más íntima.
Eso intentaron Titas Sil y sus colaboradores, de la Universidad de Oregón, según un artículo publicado en PLOS Biology. En vez de buscar materia antigua, estimaron configuraciones ancestrales a partir de señales genéticas de especies vivas. Luego, elaboraron segmentos equivalentes y comprobaron experimentalmente qué podían hacer.
¿Se puede reconstruir una proteína que ya no existe?
La técnica se denomina reconstrucción de secuencias ancestrales. Su lógica recuerda a la restitución de un manuscrito perdido del que únicamente subsisten copias más tardías. Si numerosas versiones comparten ciertos pasajes y difieren en otros, sus vínculos de parentesco permiten deducir, con distintos grados de confianza, cómo pudo ser el texto del que proceden.
Aquí, las letras son aminoácidos, las unidades con las que se ensamblan las proteínas. El equipo reunió 376 secuencias de transferrinas, lactoferrinas y melanotransferrinas de diversos vertebrados, trazó su árbol evolutivo y calculó cuál era el aminoácido mejor respaldado por los datos en cada lugar de varios antepasados extintos.
No se trata, por tanto, de extraer una molécula conservada durante 160 millones de años. “Resucitar” significa recrear computacionalmente su composición más verosímil. Para calibrar esa incertidumbre, Titas Sil y sus colegas evaluaron asimismo alternativas en los puntos dudosos.
Reunieron 376 secuencias de tres proteínas de diversos vertebrados, trazó su árbol evolutivo y calculó cuál era el aminoácido mejor respaldado por los datos en cada lugar de varios antepasados extintos.
Una herramienta escondida dentro de otra
Antes de entender el hallazgo hay que conocer a su protagonista. La lactoferrina es una proteína capaz de unirse al hierro. Abunda en la leche y el calostro de los mamíferos, aunque también se encuentra en lágrimas, ciertas células inmunitarias y otros fluidos corporales.
Dentro de esa gran estructura, se esconde una pieza diminuta: la lactoferricina. Es un péptido, es decir, una cadena corta de aminoácidos. Puede liberarse mediante el corte de la proteína por enzimas y desplegar actividad antimicrobiana. Se parece a un utensilio que alberga otro: el objeto mayor cumple sus tareas, mientras una porción separada adquiere atributos distintos.
Muchos péptidos que combaten microbios son pequeños y poseen carga positiva. Ese rasgo favorece su interacción con componentes de signo negativo presentes en las envolturas microbianas. La combinación ayuda a explicar cómo un diminuto filamento químico logra adherirse a una bacteria, desestabilizar su frontera exterior y, en algunos casos, acabar con ella.
Un accidente genético abrió una posibilidad hace 160 millones de años
El relato arranca hace unos 160 millones de años, en el ancestro de los mamíferos placentarios. Entonces, ocurrió una duplicación del gen de la transferrina: el material hereditario generó una copia adicional. De aquel episodio nació la rama que daría lugar a la lactoferrina.
Dos genes emparentados favorecen la innovación evolutiva. Si poseemos un único recurso imprescindible, modificarlo demasiado puede inutilizarlo. Si accidentalmente obtenemos una segunda copia, un ejemplar mantiene la función inicial mientras el restante acumula mutaciones y explora vías nuevas.
Eso no implica intención ni un plan previo. Mutaciones sucesivas fueron remodelando la región que acabaría correspondiendo a la lactoferricina. Con el tiempo, se enriqueció en aminoácidos cargados positivamente y en otros con cualidades hidrofóbicas, rasgos asociados a numerosos péptidos antimicrobianos.
Faltaba saber cuándo esa porción empezó a combatir bacterias.
El pasado entra en el laboratorio
Para resolverlo, los científicos sintetizaron péptidos de 25 aminoácidos correspondientes a varias secuencias ancestrales inferidas y los contrastaron con lactoferricinas humanas y bovinas actuales. A continuación, las enfrentaron a Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Staphylococcus aureus y Streptococcus agalactiae.
La molécula asociada al ancestro surgido justo después de la duplicación ya manifestó una respuesta modesta. Otra perteneciente a una etapa ulterior alcanzó una potencia considerablemente mayor frente a todas las especies ensayadas. Ese potencial bactericida, por tanto, había aparecido pronto y se había fortalecido durante el recorrido evolutivo.
El recuento de bacterias viables dejó patente la magnitud. Tras 24 horas, una de esas lactoferricinas ancestrales redujo aproximadamente mil veces las unidades formadoras de colonias de P. aeruginosa respecto al control. Contra S. aureus, el descenso rondó las 100.000 veces. La variante bovina moderna mostró incluso más actividad en esos cultivos: en pruebas concretas, no se detectaron colonias al cabo de dos horas.
Una lactoferricina ancestral redujo unas 1.000 veces las unidades de colonias de P. aeruginosa; contra S. aureus, rondó las 100.000 veces; y, con la variante bovina moderna, no se detectaron colonias en dos horas.
El hallazgo queda así definido: algunos péptidos ancestrales recreados mataron bacterias bajo esas circunstancias.
Cómo puede matar una cadena de apenas 25 aminoácidos
Una bacteria queda aislada de su entorno por una envoltura cuya integridad es esencial. No es una muralla maciza, sino un ensamblaje molecular delicado. Si pierde el control sobre lo que entra y sale, la célula afronta un problema potencialmente letal.
El grupo científico examinó cómo operaban mediante análisis de permeabilidad, polarización y microscopía. Tanto las lactoferricinas ancestrales como las contemporáneas alteraron membranas. Las primeras podían volverlas permeables; las formas modernas más potentes produjeron daños mucho más intensos, hasta causar contracción y colapso de la cubierta celular.
Cabe representarse una cuña microscópica que desordena una superficie, aunque el mecanismo sea más complejo. La evolución no inventó de golpe una solución plenamente afinada. Una aptitud inicial para perturbar esa barrera fue intensificándose hasta desembocar, en ciertos linajes, en una acción bactericida muy poderosa.
Un solo aminoácido puede alterar el desenlace
Una de las observaciones más elocuentes surgió al comparar dos lactoferricinas ancestrales que diferían en apenas tres mutaciones. Su fuerza contra los microbios variaba enormemente. Destacaba, en particular, la sustitución de una glutamina por una arginina en la posición 8. Esta última aporta carga positiva, precisamente una característica relevante para interactuar con superficies bacterianas.
El equipo fabricó péptidos mutantes para medir la contribución del aminoácido. Frente a P. aeruginosa, introducir esa arginina fue necesario y suficiente para reforzar su efecto antimicrobiano. Al invertir el reemplazo, ese beneficio desaparecía.
Pero S. aureus añadió un matiz crucial. Ahí, la arginina también era indispensable para el desempeño superior de un péptido de la etapa siguiente, aunque incorporarla por sí sola a su predecesora no bastaba para replicarlo. Esa misma alteración no ofrece idéntico desenlace ante cualquier adversario. Lo que sucede depende del contexto molecular y del microorganismo situado enfrente.
La evolución no persigue un antibiótico perfecto
Sería tentador ordenar este recorrido como una escalera: cada peldaño, mejor que el anterior. Los datos desmienten esa idea. La lactoferricina humana contemporánea, por ejemplo, tuvo menor eficacia contra algunas bacterias grampositivas —microorganismos caracterizados por una gruesa pared celular— que ciertos precursores inferidos. La bovina, en cambio, fue la más potente del conjunto probado.
La selección natural tampoco trabaja con un objetivo predeterminado. Las novedades hereditarias aparecen y sus consecuencias se filtran según el escenario que incide en supervivencia y reproducción. Una ventaja ante cierto microbio puede aportar poco frente a otro.
La lactoferricina humana contemporánea tuvo menor eficacia contra algunas bacterias grampositivas —con una gruesa pared celular— que ciertos precursores inferidos, pero la bovina fue la más potente.
La historia continúa incluso en primates recientes. Los responsables del estudio identificaron posiciones de la lactoferricina sometidas a selección e introdujeron dos cambios en la versión humana. Sustituir la glutamina de la posición 5 por arginina elevó notablemente su fuerza contra S. aureus y otros estafilococos analizados. Ese dato indica que una protección surgida en mamíferos ancestrales siguió evolucionando mucho más tarde de su aparición.
Lo que el experimento todavía no demuestra
Nada de esto convierte a las lactoferricinas recreadas en nuevos antibióticos listos para una farmacia. Los ensayos se realizaron in vitro, fuera de un organismo, y las condiciones del medio influyen en el comportamiento de estos compuestos. Falta determinar cómo responderían candidatos basados en ellos en entornos fisiológicos mucho más complejos.
Tampoco cabe afirmar que el estudio haya demostrado que destruyen “superbacterias” multirresistentes. Las cepas examinadas son patógenos importantes, pero el objetivo no era analizar específicamente microorganismos seleccionados por resistir múltiples antibióticos.
Existe otra cautela esencial: las secuencias ancestrales son estimaciones estadísticas. El estudio abordó esa incertidumbre probando composiciones ancestrales alternativas; las tendencias principales persistieron en términos generales. Aun así, nadie posee una secuencia auténtica con la que cotejarlas.
Un archivo de la vida escondido en las moléculas
El valor más profundo de este avance quizá no resida en encontrar un eventual fármaco, sino en evidenciar cuánto puede decirnos el presente sobre funciones biológicas extinguidas. A partir de linajes vivos derivados, la ciencia puede proponer un modelo plausible de una molécula ancestral, obtener en el laboratorio el péptido correspondiente y someter esa hipótesis histórica a experimentos.
Así cambia también nuestra forma de concebir la evolución. El gen duplicado abrió un espacio para la innovación; alteraciones genéticas ulteriores afinaron parámetros químicos; algunas combinaciones adquirieron capacidad para perturbar bacterias y otras sustituciones modificaron más adelante su potencia. No hubo un salto mágico, sino una serie rastreable de etapas.
Los genomas de especies vivas albergan vestigios de soluciones biológicas pretéritas, de qué eran capaces de hacer.
Los fósiles dejan contemplar esqueletos de criaturas extinguidas. Los genomas de especies vivas ofrecen otra fuente de información menos visible: albergan vestigios de soluciones biológicas pretéritas. Leerlos adecuadamente sirve para esclarecer no solo cómo pudieron ser ciertas moléculas del pasado, sino algo aún más difícil de conocer: qué eran capaces de hacer.
Referencias
- Leila Okahata, Universidad de Oregón. "160-million-year-old proteins show surprising power against superbugs". ScienceDaily, 28 de septiembre de 2026.
- Titas Sil, Caitlin Kowalski, Sierra Scamfer, Natalie Copeland y Matthew Barber. "Retracing the origin and evolution of a cryptic antimicrobial peptide within mammalian lactoferrin". PLOS Biology, 25 de agosto de 2026. DOI: 10.1371/journal.pbio.3003932.
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