Científicos andaluces crean "protocélulas" en laboratorio a partir de ingredientes inertes

En 1953 un joven científico norteamericano, Stanley Miller, sintetizó en un laboratorio los ladrillos que construyen las proteínas, a partir de sustancias inorgánicas: tres gases y algo de vapor de agua que formaban la atmósfera de la Tierra primitiva. Ese célebre experimento es un clásico, se estudia en Bachiller como lo que puede ser una aproximación al origen de la vida a partir de materiales inertes. Ahora, un grupo de científicos liderados por el geólogo Juan Manuel García Ruiz (71 años, Sevilla) ha dado un paso más, al crear no sólo estos materiales prebióticos -aminoácidos y núcleobases-, sino estructuras curvilíneas, huecas, una suerte de vejigas que han sido denominadas "protocélulas" por la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

García Ruiz, que ha dado clases en la Universidad de Cádiz, es emérito del CSIC en Granada y pasa estos días en Sevilla lo describe así: "El término protocélulas se ha usado antes por otros grupos que han creado estructuras huecas relevantes para el origen de la vida. Son experimentos que buscan como crear la necesaria compartimetización que lleva a la organización celular. En nuestro caso se puede usar con más razón ese término porque las paredes de esos micro reactores están hechas de un material que se considera la base de la química prebiótica".

El experimento de Miller es una recreación de la atmósfera de la Tierra primitiva. Este joven norteamericano metió en un matraz amoníaco, dióxido de carbono, hidrógeno y vapor de agua, elementos inorgánicos a los que sometió a descargas eléctricas que simulaban rayos, y al cabo de unas semanas obtuvo aminoácidos, los ladrillos de los que se componen las proteínas. El salto de lo abiótico a lo orgánico indica que el origen de la vida es posible sin lo que Juan Manuel García Ruiz llama "soplo divino".

Pero García Ruiz y su equipo han dado un salto más. O dos. Este cristalógrafo lidera el proyecto PROTOS, financiado con 10 millones de euros, y en el que participan el CSIC junto a universidades francesas y alemanas, y con el que investigan la participación de la sílice en la creación de vida. La sílice, la molécula formada por silicio y oxígeno, es el segundo componente de la corteza terrestre, y lo que este científico ya ha demostrado es que su presencia es imprescindible en el experimento de Miller.

Miller no lo sabía, pero García Ruiz recreó el experimento en recipientes de teflón, no del vidrio que contiene la sílice, y el resultado fue negativo, no ocurrió nada, ni aminoácidos ni otras moléculas orgánicas. De ahí surgió el proyecto PROTOS, en el que participan el CSIC y varias universidades alemanas y francesas.

El laboratorio de este sevillano, que es profesor emérito de instituto de cristalografía del CSIC en Granada, se encuentra en San Sebastián, a pocos metros de la playa de la Concha. En un vaso de apenas tres litros mezclaron los ingredientes de Miller con una alta presencia de sílice en el agua y, al cabo, de sólo dos semanas surgió una "nata" amarronada en la superficie del vidrió y en la interfaz entre el líquido a los gases. Vista al microscopio electrónico, ya no sólo se encuentran los aminoácidos, sino estas protocélulas huecas y compartimentadas. Son polímero de cianuro de hidrógeno que se asemejan a las células biológicas y que se formaron por burbujeo y precipitación en la interfaz del aire y el agua del laboratorio.

Lorena González-Souto es la microscopista de la Universidad de Cádiz que laminó las protocélulas para comprobar que son estructuras huecas. Ella firma el artículo que lidera García Ruiz, junto a Aurora Maíz-Sicilia, Fernando Rull y Christian Jenewein, todos formados en el centro del CISC de Granada.

"Los polímeros de cianuro de hidrógeno y el agua pueden estar en el origen de toda la química prebiótica", explica García Ruiz. De hecho, es el precursor que utilizó el bioquímico catalán Juan Oró para sintetizar la adenina, que es una de las bases que forman parte del ADN y del ARN, las dos moléculas esenciales de la transmisión de la información de la vida.

El experimento sugiere que la vida podría haber surgido en la Tierra Hádica, lo que retrasa su aparición unos cientos de millones de años. El Hádico se inició con la formación del planeta hace 4.600 millones de años y se da por concluido hace 4.000 millones. El hallazgo también tiene implicaciones en la detección de vida en rocas de la Tierra primitiva, en meteoritos y en otros planetas, ya que, según sus autores, la presencia de aminoácidos junto a las estructuras orgánicas no sería una prueba de vida inequívoca de existencia de vida extraterrestre.

El proyecto seguirá ahora con el estudio de la evolución química de los polímeros y con la introducción de moléculas que contengan fósforo y azufre en los ensayos, ya que son elementos esenciales de la vida.