El cromosoma Y está desapareciendo: un nuevo gen sexual puede ser el futuro de los hombres

El cromosoma Y puede ser un símbolo de masculinidad, pero cada vez está más claro que es todo menos fuerte y duradero. Aunque porta el gen del “interruptor maestro”, SRY, que determina si un embrión se desarrollará como masculino (XY) o femenino (XX), contiene muy pocos genes más y es el único cromosoma que no es necesario para la vida. Después de todo, las mujeres se las arreglan bien sin uno.

Es más, el cromosoma Y se ha degenerado rápidamente, dejando a las mujeres con dos cromosomas X perfectamente normales, pero a los hombres con un X y un Y arrugado. Si continúa el mismo ritmo de degeneración, al cromosoma Y le quedan sólo 4,6 millones de años antes de que desaparezca por completo. Puede parecer mucho tiempo, pero no lo es si se considera que la vida existe en la Tierra desde hace 3.500 millones de años.

El cromosoma Y no siempre ha sido así. Si retrocedemos el reloj hasta hace 166 millones de años, hasta los primeros mamíferos, la historia era completamente diferente. El primer cromosoma “proto-Y” tenía originalmente el mismo tamaño que el cromosoma X y contenía los mismos genes. Sin embargo, los cromosomas Y tienen un defecto fundamental. A diferencia de todos los demás cromosomas, de los cuales tenemos dos copias en cada una de nuestras células, los cromosomas Y solo están presentes como una única copia, transmitida de padres a hijos.

Esto significa que los genes del cromosoma Y no pueden sufrir recombinación genética, la “mezcla” de genes que se produce en cada generación y que ayuda a eliminar mutaciones genéticas dañinas. Privados de los beneficios de la recombinación, los genes del cromosoma Y degeneran con el tiempo y finalmente se pierden del genoma.

A pesar de esto, investigaciones recientes han demostrado que el cromosoma Y ha desarrollado algunos mecanismos bastante convincentes para “frenar”, reduciendo la tasa de pérdida de genes hasta un posible punto muerto.

Por ejemplo, un estudio danés reciente, publicado en PLoS Genetics, secuenció porciones del cromosoma Y de 62 hombres diferentes y descubrió que es propenso a reordenamientos estructurales a gran escala que permiten la “amplificación genética”: la adquisición de múltiples copias de genes que promueven la salud. la función de los espermatozoides y mitigar la pérdida de genes.

El estudio también mostró que el cromosoma Y ha desarrollado estructuras inusuales llamadas “palíndromos” (secuencias de ADN que se leen igual hacia adelante y hacia atrás, como la palabra “kayak”), que lo protegen de una mayor degradación. Registraron una alta tasa de “eventos de conversión genética” dentro de las secuencias palindrómicas del cromosoma Y; se trata básicamente de un proceso de “copiar y pegar” que permite reparar genes dañados utilizando una copia de seguridad intacta como plantilla.

Mirando a otras especies (los cromosomas Y existen en los mamíferos y algunas otras especies), un creciente conjunto de evidencia indica que la amplificación del gen del cromosoma Y es un principio general en todos los ámbitos. Estos genes amplificados desempeñan funciones críticas en la producción de esperma y (al menos en roedores) en la regulación de la proporción de sexos de la descendencia. En un artículo publicado recientemente en Molecular Biology and Evolution, los investigadores aportan pruebas de que este aumento en el número de copias de genes en ratones es resultado de la selección natural.

Sobre la cuestión de si el cromosoma Y realmente desaparecerá, la comunidad científica, al igual que el Reino Unido en este momento, está dividida entre los que “salen” y los que “quedan”. Este último grupo sostiene que sus mecanismos de defensa hacen un gran trabajo y han rescatado el cromosoma Y. Pero los que abandonan dicen que lo único que están haciendo es permitir que el cromosoma Y se aferre con las uñas, antes de caer finalmente por el precipicio. Por tanto, el debate continúa.

Una de las principales defensoras del argumento de la salida, Jenny Graves, de la Universidad La Trobe en Australia, afirma que, si se adopta una perspectiva a largo plazo, los cromosomas Y están inevitablemente condenados al fracaso, incluso si a veces duran un poco más de lo esperado. En un artículo de 2016, señala que las ratas espinosas japonesas y los topillos topo han perdido sus cromosomas Y por completo, y sostiene que los procesos de pérdida o creación de genes en el cromosoma Y conducen inevitablemente a problemas de fertilidad. Esto, a su vez, puede impulsar en última instancia la formación de especies completamente nuevas.

Como argumentamos en un capítulo de un nuevo libro electrónico, incluso si el cromosoma Y en los humanos desaparece, no significa necesariamente que los propios hombres estén a punto de desaparecer. Incluso en las especies que han perdido completamente sus cromosomas Y, tanto los machos como las hembras siguen siendo necesarios para la reproducción.

En estos casos, el gen SRY “interruptor maestro” que determina la masculinidad genética se ha movido a un cromosoma diferente, lo que significa que estas especies producen machos sin necesidad de un cromosoma Y. Sin embargo, el nuevo cromosoma que determina el sexo, al que pasa SRY, debería comenzar de nuevo el proceso de degeneración debido a la misma falta de recombinación que condenó a su cromosoma Y anterior.

Sin embargo, lo interesante de los humanos es que si bien el cromosoma Y es necesario para la reproducción humana normal, muchos de los genes que porta no son necesarios si se utilizan técnicas de reproducción asistida. Esto significa que la ingeniería genética pronto podrá reemplazar la función genética del cromosoma Y, permitiendo concebir a parejas de mujeres del mismo sexo o a hombres infértiles. Sin embargo, incluso si fuera posible para todos concebir de esta manera, parece muy poco probable que los humanos fértiles dejaran de reproducirse de forma natural.

Aunque ésta es un área interesante y muy debatida de la investigación genética, no hay de qué preocuparse. Ni siquiera sabemos si el cromosoma Y desaparecerá. Y, como hemos demostrado, incluso si así fuera, lo más probable es que sigamos necesitando hombres para que pueda continuar la reproducción normal.

De hecho, la perspectiva de un sistema tipo “animal de granja” en el que unos pocos machos “afortunados” sean seleccionados para engendrar a la mayoría de nuestros hijos ciertamente no está en el horizonte. En cualquier caso, habrá preocupaciones mucho más apremiantes durante los próximos 4,6 millones de años.

*Darren Griffin, profesor de Genética, Universidad de Kent

**Pedro Ellis, profesor de Biología Molecular y Reproducción, Universidad de Kent