La controversia Fósforo-Arsénico

Durante el mes de diciembre pasado, tuvo lugar una controversia científica que en vez de tener lugar en los medios académicos, se desarrollo fundamentalmente en los medios de comunicación y en internet. El tema no era para menos: el presunto hallazgo de una bacteria terrestre que parecía capaz de sustituir el fósforo (P) por el arsénico (As) en la estructura de su ADN.

P y As son elementos con propiedades químicas similares, como podría predecir cualquiera que haya estudiado Química en Bachiller y recuerde que el As se encuentra debajo del P en la misma columna del Sistema Periódico. No obstante, un paradigma habitual de la Química de la vida, dice que cualquier pequeña modificación en la estructura química de las sustancias implicadas en la misma (y el ADN es una de ellas) resulta inviable, al cambiar tanto la estructura como la reactividad de las sustancias modificadas. Por tanto, el anuncio de un hallazgo de esas características tiene implicaciones tan importantes, que el interés del mundo académico-científico por la noticia estaba asegurado de antemano.


Pero además la investigación estaba financiada por la NASA, lo que añadía un aspecto mediático especial. La agencia espacial norteamericana es muy dada a las conferencias de prensa y a los anuncios extraordinarios (¡sobre todo cuando llega la hora de la elaboración de los presupuestos económicos en USA!) y orquestó una campaña publicitaria centrada alrededor de una conferencia de prensa, prevista para el día 2 de diciembre de 2010, en la que se anunciaría lo que la NASA calificó como un 'descubrimiento astrobiológico que tendría un gran impacto en la búsqueda de pruebas de vida extraterrestre'. La campaña incluía además el 'embargo' del correspondiente artículo científico en la revista SCIENCE, una revista muy dada a publicar artículos científicos rompedores y de vanguardia. Todo ello disparó especulaciones salvajes acerca del descubrimiento de vida alienígena fuera de nuestro planeta.



El show no defraudó, como tampoco el artículo en Science con un título ilustrativo "Una bacteria que puede crecer utilizando Arsénico en lugar de Fósforo” (A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus) (1) y un resumen que incluía las siguientes afirmaciones: “Describimos una bacteria, la variedad GFAJ-1 de la Halomonadaceas, aislada en el Lago Mono, California, que cambia arsénico por fósforo para sostener su crecimiento. Nuestros datos muestras evidencias de arseniato en macromoléculas que normalmente contienen fosfato, más notablemente ácidos nucleicos y proteínas. Este cambio en una de los bio-elementos mayoritarios, podría tener profunda importancia evolutiva y geoquímica” (... we describe a bacterium, strain GFAJ-1 of the Halomonadaceae, isolated from Mono Lake, CA, which substitutes arsenic for phosphorus to sustain its growth. Our data show evidence for arsenate in macromolecules that normally contain phosphate, most notably nucleic acids and proteins. Exchange of one of the major bio-elements may have profound evolutionary and geochemical significance).

En el pasado, un anuncio así casi habría pasado desapercibido y las reacciones se habrían producido unos meses más tarde y dentro del entorno científico, pero estamos en pleno auge de la Web 2.0 y las reacciones fueron inmediatas. Así, después de las primeras reacciones en plan laudatorio, no tardaron en comenzar las primeras críticas y se produjo una vorágine en la que entraron en primer lugar los medios de comunicación a través de sus páginas de divulgación, y casi inmediatamente después los blogs de divulgación científica y los que mantenidos por científicos, bioquímicos, químicos, exobiólogos, geoquímicos, etc., relacionados con el presunto descubrimiento.
Haciendo abstracción de las críticas a las interpretaciones iniciales sobre vida alienígena, más propias de la ciencia-ficción, las objeciones científicas al artículo se han centrado en:
(1) Pobre calidad de los resultados experimentales aportados, que van desde la utilización de medios de cultivo contaminados con fosfato, al empleo de métodos no concluyentes o la utilización de técnicas analíticas no adecuadas
(2) La elevada velocidad de hidrólisis de los arseniatos, que haría que un ADN con As se desmoronara en diez minutos. Eso hace esas estructuras inviables en la práctica por su inestabilidad y además hubiera impedido que Wolfe-Simon y sus col. hallaran fragmentos grandes de ADN, como describen en la publicación.
(3) La bacteria estudiada pertenece a un grupo convencional de bacterias basadas en ADN con P. Si el ADN de GFAJ-1 contuviera As, el mayor tamaño iónico de éste y la mayor longitud de los enlace As-O frente a los P-O, haría que las enzimas tipo ADN-polimerasa, no pudieran funcionar correctamente por problemas estéricos.

Todo permite pues pensar por ahora y a falta de otros estudios experimentales por grupos independientes, el que nos encontramos como mucho ante el caso de una bacteria que es capaz de sobrevivir en un ambiente con As, pero que no lo incorpora en su ADN.

¿Y la polvareda levantada es normal? Lo cierto es que la comunicación científica basada en la revisión por pares (peer-review) funciona siempre así, pero a un ritmo mucho más lento. Cada nueva publicación sufre un escrutinio inicial por los revisores (reviewers o referees) de la revista en la que se pretende publicar, que buscan debilidades en la experimentación, en el tratamiento de los resultados o en la lógica que lleva a las conclusiones finales. Pero esto es solo el principio, pues una vez superada esa fase y publicado el trabajo, las ideas expuestas pueden ser rebatidas, ser simplemente olvidadas si no son ciertas o aguantar el paso del tiempo sirviendo de germen a nuevas investigaciones. Cuando se trata de investigaciones o estudios que ponen en cuestión algunos de los paradigmas existentes, este proceso se lleva a cabo con más intensidad (algunos dirían con más saña). Pero lo peculiar en este caso, es que la discusión ha tenido lugar de una forma mucha más pública que lo habitual.

Queda reflexionar ahora acerca de si la inmediatez de la web 2.0 es lo más adecuado para la reflexión serena y la crítica seria de las publicaciones científicas. Lo que sí que resulta obvio, es que los anuncios espectaculares basados en despliegues mediáticos, son más susceptibles de generar situaciones como la que se ha vivido con este asunto. Lo sucedido en diciembre no parece haber gustado ni a los autores ni a la NASA, que hubieran deseado mantener la controversia en los cauces habituales, pero visto con un poco de perspectiva, era lo que cabría esperar.

Para saber más
(1) El paper de la discordia (A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus)

(2) Un resumen día a día y minuto a minuto de las reacciones generadas (Fallout from Nasa's 'arsenic bacteria')

(3) Todos los links del asunto en un único blog ( Arsenic Bacteria link-dump)