Hallazgo extraordinario: descubrieron el ARN más antiguo jamás encontrado en un mamut lanudo de 40 000 años

En 2010, unos cazadores de colmillos que rastreaban la orilla de un río cerca de la costa ártica de Siberia descubrieron la momia de un mamut juvenil. El animal, apodado "Yuka" por el pueblo cercano de Yukagir, había permanecido congelado durante casi 40 000 años. El permafrost conservó su cadáver con gran detalle, con parches de pelaje rojizo, una trompa retorcida e incluso el cerebro intacto.

Ahora, los investigadores informan de que los tejidos de Yuka conservan otro tesoro prehistórico poco común: restos de ácido ribonucleico (ARN), moléculas genéticas que son cruciales para la vida, pero que suelen deteriorarse poco después de la muerte. 

Los hallazgos del equipo, publicados a mediados de noviembre en la revista Cell, representan las secuencias de ARN más antiguas jamás recuperadas y la primera vez que se han extraído estas moléculas de un mamut lanudo (Mammuthus primigenius).

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Los científicos han pasado décadas estudiando fragmentos de ADN antiguo de especímenes de mamuts lanudos bien conservados como Yuka. Estos fragmentos de material genético han ayudado a construir el genoma de la especie, revelando lo estrechamente relacionados que están los mamuts con los elefantes actuales.

Sin embargo, los restos de ARN antiguo han resultado difíciles de encontrar. Estos compuestos, que suelen existir como una sola cadena de moléculas, son esenciales para activar genes específicos y crear proteínas importantes, pero son menos duraderos que el ADN.

"El ARN antiguo nos ofrece una instantánea de qué genes están activados o son activos en un tejido determinado", detalla Love Dalén, que estudia genómica evolutiva en la Universidad de Estocolmo y es coautor del nuevo estudio. "Eso es algo que nunca podríamos ver solo en el ADN".

El ARN también es famoso por su relación con virus como la gripe y los coronavirus como el SARS-CoV-2, responsable de la COVID-19. Estos patógenos almacenan su información genética en cadenas de ARN. Dalén cree que el ARN antiguo será clave para detectar rastros de virus de la Edad de Hielo que se conservan junto con la megafauna momificada.

Aunque el equipo analizó a Yuka en busca de virus de ARN y descubrió que el joven mamut gozaba de una salud relativamente buena, es posible que haya otros restos prehistóricos por descubrir cuyo material genético albergue la huella de antiguos patógenos. "Si se investiga un espécimen que tiene una carga viral relativamente alta en el tejido, deberíamos ser capaces de aislar esos virus de ARN", afirma.

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La búsqueda del ARN antiguo

Durante mucho tiempo, los investigadores pensaron que el ARN era demasiado frágil para sobrevivir siglos, y mucho menos miles de años. Sin embargo, los esfuerzos recientes han puesto en duda esta suposición. 

En 2023, Dalén y su equipo recuperaron ARN de la piel y el tejido muscular de un espécimen extinto de tigre de Tasmania que llevaba más de 130 años en la colección de un museo. En 2017, otro grupo de investigadores extrajo ARN mucho más antiguo de los tejidos estomacales de una momia de hielo de 5300 años de antigüedad.

Para encontrar ARN aún más antiguo, Dalén y sus colegas se centraron en especímenes del permafrost del norte de Siberia. A medida que el suelo congelado de la región se descongela, los lugareños y los científicos se han topado con varios descubrimientos notables, entre ellos un cachorro de tigre dientes de sable momificado y una miríada de especímenes de mamuts que conservan tejidos cutáneos y musculares.

El equipo examinó muestras de Yuka y otros nueve mamuts siberianos. Aunque se aisló ARN de los tejidos de tres mamuts, el de Yuka tenía las cadenas más largas y solo el de Yuka tenía moléculas de ARN implicadas en la activación génica esencial para el desarrollo del tejido muscular.

Estas moléculas de ARN también proporcionan información sobre los últimos momentos de la vida del joven mamut. Por ejemplo, los científicos observaron un elevado número de secciones de ARN que son marcadores del estrés celular.

"Podríamos decir que la vida de Yuka justo antes de su muerte fue bastante estresante y que eso acabó quedando impreso en el panorama molecular de sus músculos", explica Emilio Mármol, investigador posdoctoral de la Universidad de Copenhague y autor principal del nuevo estudio. 

Algunos científicos han especulado que el mamut juvenil fue atacado por leones de las cavernas (Panthera spelaea) antes de caer en un lago o estanque poco profundo, aunque es difícil determinar las circunstancias exactas, dijo Mármol.

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Una inversión de género en la Edad de Hielo

Mientras examinaban el material genético del mamut juvenil en busca de rastros de ARN, el equipo hizo otro descubrimiento sorprendente: Yuka era genéticamente macho. El hallazgo cuestiona varios análisis iniciales del espécimen que concluían que Yuka era una mamut joven basándose en sus características anatómicas.

Inicialmente, los investigadores pensaron que habían mezclado las muestras de mamut. Para verificar sus hallazgos, los investigadores también examinaron secciones del ADN antiguo de Yuka recogidas por otros dos equipos de investigación y confirmaron que el mamut tenía cromosomas X e Y.

Daniel Fisher, paleontólogo de la Universidad de Michigan que estudia los mamuts, pero que no participó en el nuevo artículo, no se sorprende por este giro. "No es un sistema fácil de interpretar, especialmente con el extenso daño post mortem que sufrió el cuerpo de Yuka", señala. Piensa que confirmar que Yuka era genéticamente macho obligará a los investigadores a reinterpretar varios aspectos de la famosa historia de la vida del mamut, como su maduración y crecimiento.

Implicaciones para la recuperación de los mamuts

Aunque la idea de recuperar al mamut lanudo de la extinción ha sido noticia en los últimos años, los fragmentos específicos de ARN destacados en el nuevo artículo tienen poco valor directo para los esfuerzos de desextinción, afirma Dalén. Esto se debe a que estos ARN controlan las bases genéticas del desarrollo muscular, que son esencialmente las mismas para los mamuts y los elefantes modernos.

Sin embargo, el hallazgo de ARN antiguo es un hito científico crucial que, en última instancia, podría contribuir a los esfuerzos de desextinción, indica Beth Shapiro, bióloga evolutiva que no participó en el nuevo estudio y que es directora científica de Colossal Biosciences, una empresa que intenta revivir genéticamente a los mamuts lanudos y a otras especies extintas. (Dalén también es miembro del comité científico asesor de Colossal).

"En el futuro, deberíamos poder utilizar este enfoque para explorar cómo difiere la expresión génica entre las especies extintas y las vivas", afirma.

Un ejemplo podría ser identificar los genes responsables del pelaje lanudo de los mamuts. Dalén añade que el hallazgo de ARN antiguo en los folículos pilosos de los mamuts podría arrojar luz sobre las vías genéticas que activan los genes, lo que podría ayudar a los científicos a reproducir el grueso pelaje del animal en un análogo moderno.

Le parece una posibilidad intrigante: "¿Quién no quiere saber qué genes hicieron que los mamuts fueran lanudos?".