El detective genómico

Para frenar la propagación de las bacterias se investigan procedimientos que bloquean proteínas, como la llamada FtsA, necesarias para su multiplicación

¿Puede la genómica forense revelar el origen de las bacterias utilizadas en actos terroristas como los sucedidos tras el 11-S? ¿Es posible seguir la pista de los brotes infecciosos? El biólogo Miguel Vicente analiza para El Cultural estas estrategias tomando como punto de partida los acontecimientos de 2001.

Un día de 1981 en el estado de Texas murió una vaca a causa del carbunco, una enfermedad provocada por la bacteria Bacillus anthracis. Veinte años después bacterias descendientes de las que se encontraron en el cadáver de la vaca se cobraron cinco víctimas entre los habitantes de los Estados de Florida, Washington y Nueva York. El relato de cómo se ha descubierto la identidad de la bacteria asesina abre un nuevo capítulo en las novelas policíacas, entra en escena el detective genómico. Aclaremos, hoy en día es "la" detective, pues se trata de Claire Fraser, quien posiblemente ostente el récord de ser la persona que más genomas ha secuenciado.

Siete días después de que dos aviones se estrellasen deliberadamente contra las torres gemelas de Nueva York, un desconocido depositó en el correo de Trenton, una ciudad del estado de New Jersey a menos de noventa minutos de la gran manzana, un sobre con esporas de Bacillus anthracis. Las esporas son formas resistentes en las que la bacteria puede aguantar largo tiempo sin perder su infectividad. Si alguien las respira y no es tratado en un par de días con los antibióticos adecuados su vida corre un riesgo mortal. A las dos semanas, el 4 de octubre, un periodista del Estado de Florida muere por ántrax pulmonar, una de las formas más letales de la enfermedad, tras haber abierto y manejado una de las cartas enviadas por el desconocido. En el clima de terror que se vive en ese otoño en los Estados Unidos las sospechas se dirigen inevitablemente hacia las redes terroristas internacionales. Los medios de comunicación divulgan todo tipo de hipótesis sobre fábricas de armas biológicas para causar la destrucción masiva de la sociedad americana, incluso se dice que cualquier terrorista puede fabricarlas en la cocina de su casa. El asesino está tranquilo, entre tanto sospechoso parece que nadie podrá descubrirle. Pero los procedimientos de análisis genético han avanzado tanto en los últimos años que la impunidad es cada vez más difícil. Poco después de que ocurriesen los últimos asesinatos ya se había identificado que la estirpe de Bacillus anthracis que envió el asesino descendía de la que veinte años antes causó la muerte de la res en Texas, que se conoce como estirpe de Ames. Bastó para ello con analizar algunas de las características del ADN de las bacterias que se cultivaron a partir de las muestras recuperadas de las víctimas. Un análisis parecido al que se practica en las pruebas de paternidad. De la numerosa lista de laboratorios que en el mundo podían tener cultivos del bacilo del carbunco, se pasó a una lista reducida de tan sólo quince en los que se había manejado la estirpe de Ames, todos en Norteamérica menos uno en Inglaterra. Nuestra detective genómica, la doctora Fraser del Instituto para la Investigación de Genomas en Rockville (Estado de Maryland), está en esos días completando la secuenciación del genoma de Bacillus anthracis, precisamente del derivado de la estirpe de Ames que tras haber sido enviado a Inglaterra ha sido elegido por su grupo para uno de sus varios proyectos de secuenciación.

En la secuenciación de un genoma lo que se hace es determinar el orden exacto en el que se colocan los eslabones químicos que componen el ADN de un organismo, son sólo cuatro componentes distintos cuyos nombres se abrevian como A, T, G y C. Pero cuando el número total de unidades que componen un genoma es de cuatro millones y medio, como ocurre en el bacilo del carbunco, aunque sólo sea posible elegir entre cuatro componentes para cada posición el número de combinaciones posibles es enorme. A la doctora Fraser se le hace llegar el ADN de las bacterias que han sido el arma del delito, y junto a su experto equipo le aplica los métodos de secuenciación que hoy en día son rutinarios en el Instituto. Las máquinas de secuenciar son en la actualidad mucho más rápidas y precisas que los métodos casi manuales que se usaban hace tan solo diez años. También los ordenadores necesarios para analizar los datos son mucho más potentes. La doctora Fraser emplea el mismo procedimiento que Craig Venter ha utilizado para obtener la secuencia del genoma humano que depende en gran medida de la potencia de cálculo de los ordenadores. Supongamos que se nos pone como tarea recomponer El Quijote a partir de varios ejemplares troceados al azar. El procedimiento ideado por Venter se basa en leerlos todos según los vamos cogiendo sin intentar ni tan siquiera ordenarlos mirando el pie de página para ver si los trozos están numerados. Todos los trozos de texto se van almacenando en el ordenador según se van leyendo. Como por simple azar cada ejemplar se habrá troceado de manera diferente habrá trozos procedentes de distintos ejemplares que contengan algunas repeticiones del texto, y los ordenadores son mucho más rápidos detectando esas repeticiones y casando los trozos de texto que los humanos intentando mirar los números de página para colocarlas en el orden correcto. Al final habrá párrafos que el ordenador ha leído tres, cuatro o más veces, pero esto además nos asegura que las erratas serán mínimas. Los resultados de la doctora Fraser y su grupo de investigación son claros, el cromosoma de la bacteria que usó el asesino sólo contiene con certeza cuatro diferencias respecto a la estirpe de Ames que había viajado a Inglaterra.

Al mismo tiempo que el genoma del arma asesina también se secuencian otros ADNs: los obtenidos de bacterias que habían matado a dos vacas, una en 1925 y otra en 2001 y a una cabra en 1997. De ellas sólo la recuperada de la cabra está ya identificada como estirpe de Ames. Para comparar los resultados se secuencian además los genomas de otras cuatro estirpes de Ames procedentes de algunos de los laboratorios estadounidenses en los que se conserva. Los resultados de la investigación van poco a poco estrechando el cerco alrededor del culpable. Ahora se sabe que la estirpe de Ames que el asesino introdujo en los sobres, envuelta en las cartas plegando el papel como antaño hacían los farmacéuticos, no se parece a las obtenidas de las vacas ni siquiera es igual a la estirpe de Ames de la cabra, pero es idéntica a las obtenidas de dos de los laboratorios analizados. Cuando el método de la doctora Fraser se aplique a más muestras se podrá quizás excluir a más laboratorios de la lista de posibles fuentes de la bacteria que usó el asesino. Otros detectives han analizado el procedimiento que el desconocido empleó para producir esporas que no se aglutinasen y así pudieran entrar hasta los alvéolos pulmonares sin ser expulsadas por un estornudo, comprueban que el procedimiento sólo está disponible en muy pocos sitios, y todos ellos ligados a programas de defensa estadounidenses.

También se ha analizado extensamente la caligrafía utilizada en los sobres y en las cartas, en los que el asesino tuvo enorme cuidado de no dejar ni rastro de saliva utilizando sobres prefranqueados, y fotocopiando las cartas para no dejar huellas dactilares. Pero para trabajar con el bacilo del carbunco hay que estar protegido por una vacuna que no es de venta libre, lo que todavía restringe más el número de los sospechosos.

No sabemos si al final se va a descubrir al asesino, pero sí que se han eliminado muchas teorías que se lanzaron de forma precipitada, y no es menos importante comprobar que producir armas biológicas para la destrucción masiva no lo puede hacer cualquiera en la cocina de su casa. Siempre puede haber desequilibrados que pongan en peligro la vida de muchos inocentes, pero por fortuna los científicos, como es el caso de la detective de nuestra historia, consiguen que para el criminal cada vez sea más difícil permanecer impune.


[Para frenar la propagación de las bacterias se investigan procedimientos que bloquean proteínas, como la llamada FtsA, necesarias para su multiplicación. La proliferación de las bacterias que se ven en segundo plano ha quedado parada a causa de una alteración genética en dicha proteína, que se puede ver teñida de rojo. Como consecuencia, las bacterias, que normalmente tienen la forma de bastoncitos cortos (del tamaño comprendido entre dos manchas rojas) se han convertido en filamentos largos poco viables que rebasan el campo de observación. Imagen del laboratorio de Control Genético del Ciclo Celular.]