En La isla del doctor Moreau, de H. G. Wells, el héroe náufrago Edward Pendrick está caminando por un claro del bosque cuando se encuentra con un grupo de dos hombres y una mujer en cuclillas alrededor de un árbol caído. Están desnudos, aparte de unos trapos atados a la cintura, con «rostros gordos, pesados y sin barbilla, frentes retraídas y un escaso pelo erizado en la frente». Pendrick señala que «nunca he visto criaturas de aspecto tan bestial».
Cuando Pendrick se acerca, intentan hablar con él, pero su discurso es «espeso y chapucero» y sus cabezas se balancean mientras hablan, «recitando algún complicado galimatías». A pesar de sus ropas y de su aspecto, percibe la «irresistible sugerencia de un cerdo, una mancha porcina» en sus maneras. Son, concluye, «grotescas parodias de hombres».
Al entrar una noche en el quirófano del doctor Moreau, Pendrick acaba por descubrir la verdad: su huésped ha estado transformando bestias en humanos, esculpiendo sus cuerpos y sus cerebros a su propia imagen. Pero, a pesar de sus esfuerzos, nunca puede eliminar sus instintos más básicos, y la frágil sociedad pronto retrocede hacia una peligrosa anarquía, que conduce a la muerte de Moreau.
Hace 120 años que Wells publicó por primera vez su novela, y al leer algunos titulares recientes se podría pensar que nos estamos acercando peligrosamente a su visión distópica. «Científicos de Frankenstein desarrollan quimera mitad humana mitad animal», exclamaba el Daily Mirror del Reino Unido en mayo de 2016. «La ciencia quiere derribar el cerco entre el hombre y la bestia», declaraba el Washington Times dos meses más tarde, temiendo que pronto se desaten animales sintientes en el mundo.
La esperanza es implantar células madre humanas en un embrión animal para que crezcan órganos humanos específicos. El método podría, en teoría, proporcionar un reemplazo listo para un corazón o un hígado enfermo, eliminando la espera de un donante humano y reduciendo el riesgo de rechazo del órgano.
Se va a abrir una nueva comprensión de la biología
Estos planes audaces y controvertidos son la culminación de más de tres décadas de investigación. Estos experimentos nos han ayudado a entender algunos de los mayores misterios de la vida, a delinear los límites entre las especies y a explorar cómo un montón de células en el útero se unen y crecen hasta convertirse en un ser vivo y que respira.
Con los nuevos planes para financiar los proyectos, estamos llegando a un punto crítico en esta investigación. «Las cosas se están moviendo muy rápido en este campo hoy en día», dice Janet Rossant, del Hospital para Niños Enfermos de Toronto, y una de las primeras pioneras en la investigación de quimeras. «Va a abrir una nueva comprensión de la biología»
Eso es, siempre y cuando podamos resolver primero algunas cuestiones éticas complicadas – cuestiones que pueden cambiar permanentemente nuestra comprensión de lo que significa ser humano.
Durante milenios, las quimeras eran literalmente materia de leyenda. El término proviene de la mitología griega, en la que Homero describe un extraño híbrido «de hechura inmortal, no humana, con frente de león y detrás de serpiente, con una cabra en medio». Se decía que respiraba fuego mientras vagaba por Licia, en Asia Menor.
Al menos el 8% de los gemelos no idénticos han absorbido células de su hermano o hermana
En realidad, las quimeras en la ciencia son menos impresionantes. La palabra describe cualquier criatura que contenga una fusión de tejidos genéticamente distintos. Esto puede ocurrir de forma natural, si los embriones gemelos se fusionan poco después de la concepción, con resultados sorprendentes.
Consideremos los «ginandromorfos bilaterales», en los que un lado del cuerpo es masculino y el otro femenino. Estos animales son esencialmente dos gemelos no idénticos unidos por el centro. Si los dos sexos tienen marcas muy diferentes -como es el caso de muchas aves e insectos-, esto puede dar lugar a una apariencia extraña, como un cardenal del norte al que le había crecido un plumaje rojo brillante en la mitad de su cuerpo, mientras que el resto era gris.
La mayoría de las veces, sin embargo, las células se mezclan para formar un mosaico más sutil en todo el cuerpo, y las quimeras se ven y actúan como otros individuos dentro de la especie. Incluso existe la posibilidad de que usted mismo sea una. Los estudios sugieren que al menos el 8% de los gemelos no idénticos han absorbido células de su hermano o hermana.
La mezcla de animales de las leyendas griegas ciertamente no se encuentra en la naturaleza. Pero esto no ha impedido a los científicos intentar crear sus propias quimeras híbridas en el laboratorio.
Janet Rossant, entonces en la Universidad de Brock (Canadá), fue una de las primeras en conseguirlo. En 1980, publicó un artículo en la revista Science en el que anunciaba una quimera que combinaba dos especies de ratones: un ratón albino de laboratorio (Mus musculus) y un ratón Ryukyu (Mus caroli), una especie salvaje del este de Asia.
Los intentos anteriores de producir una quimera híbrida «interespecífica» solían acabar en decepción. Los embriones no lograban incrustarse en el útero, y los que lo hacían quedaban deformados y atrofiados, y solían abortar antes de llegar a término.
Demostramos que realmente se pueden cruzar los límites de las especies
La técnica de Rossant implicaba una delicada operación en un momento crítico de la gestación, unos cuatro días después del apareamiento. En ese momento, el óvulo fecundado se ha dividido en un pequeño conjunto de células conocido como blastocisto. Éste contiene una masa celular interna, rodeada por una capa exterior protectora llamada trofoblasto, que formará la placenta.
Trabajando con William Frels, Rossant tomó el M. musculus y lo inyectó con la masa celular interna de la otra especie, M. caroli. A continuación, implantaron esta mezcla de células en las madres de M. musculus. Al asegurarse de que el trofoblasto de M. musculus permaneciera intacto, garantizaron que la placenta resultante coincidiera con el ADN de la madre. Esto ayudó a que el embrión se incrustara en el útero. A continuación, se sentaron y esperaron 18 días a que se desarrollaran los embarazos.
Fue un éxito rotundo; de las 48 crías resultantes, 38 eran una mezcla de tejidos de ambas especies. «Demostramos que realmente se pueden cruzar los límites de las especies», afirma Rossant. La mezcla era evidente en el pelaje de los ratones, con manchas alternas del blanco albino de M. musculus y las rayas leonadas de M. caroli.
Incluso su temperamento era notablemente diferente al de sus padres. «Era evidentemente una mezcla extraña», dice Rossant. «Los M. caroli son muy saltarines: tendrías que ponerlos en el fondo de un cubo de basura para que no saltaran hacia ti, y los manejarías con fórceps y guantes de cuero». Los M. musculus eran mucho más tranquilos. «Las quimeras eran algo intermedio».
Con la comprensión actual de la neurociencia, Rossant cree que esto podría ayudarnos a explorar las razones por las que las diferentes especies actúan como lo hacen. «Se podría trazar un mapa de las diferencias de comportamiento frente a las diferentes regiones del cerebro que ocupaban las dos especies», dice. «Creo que podría ser muy interesante examinarlo».
La revista Time describió al geep como «una broma de cuidador de zoo: una cabra vestida con un jersey de angora»
En sus primeros trabajos, Rossant utilizó estas quimeras para investigar nuestra biología básica. En la época en que el cribado genético estaba en sus inicios, las marcadas diferencias entre las dos especies ayudaron a identificar la propagación de las células dentro del cuerpo, permitiendo a los biólogos examinar qué elementos del embrión temprano pasan a crear los diferentes órganos.
Los dos linajes podían incluso ayudar a los científicos a investigar el papel de ciertos genes. Podrían crear una mutación en uno de los embriones originales, pero no en el otro. Observar el efecto en la quimera resultante podría ayudar a desentrañar las múltiples funciones de un gen en diferentes partes del cuerpo.
Usando la técnica de Rossant, un puñado de otras quimeras híbridas pronto surgieron pateando y maullando en laboratorios de todo el mundo. Entre ellas, una quimera de cabra y oveja, apodada geep. El animal era llamativo a la vista, un mosaico de lana y pelo grueso. Time lo describió como «una broma de guardián de zoológico: una cabra vestida con un jersey de angora».
Rossant también asesoró a varios proyectos de conservación, que esperaban utilizar su técnica para implantar embriones de especies en peligro de extinción en el vientre de animales domésticos. «No estoy seguro de que eso haya funcionado del todo, pero el concepto sigue ahí».
Ahora el objetivo es añadir a los humanos a la mezcla, en un proyecto que podría anunciar una nueva era de la «medicina regenerativa».
Durante dos décadas, los médicos han tratado de encontrar formas de cosechar células madre, que tienen el potencial de formar cualquier tipo de tejido, e impulsarlas para que vuelvan a crecer nuevos órganos en una placa de Petri. La estrategia tendría un enorme potencial para reemplazar órganos enfermos.
El objetivo es crear animales quimera que puedan hacer crecer órganos por encargo
«El único problema es que, aunque son muy parecidas a las células del embrión, no son idénticas», dice Juan Carlos Izpisua Belmonte, del Instituto Salk de Estudios Biológicos de La Jolla, California. Hasta ahora, ninguno ha sido apto para el trasplante.
Izpisua Belmonte, y un puñado de personas como él, creen que la respuesta está al acecho en el corral. El objetivo es crear animales quimera que puedan cultivar órganos por encargo. «La embriogénesis ocurre todos los días y el embrión sale perfecto el 99% de las veces», dice Izpisua Belmonte. «No sabemos cómo hacerlo in vitro, pero un animal lo hace muy bien, así que ¿por qué no dejar que la naturaleza haga el trabajo pesado?»
El hombre-simio soviético
Los planes actuales para construir una quimera humano-animal pueden haber provocado polémica, pero no son nada comparados con los escandalosos experimentos de Ilia Ivanov, también conocido como el «Frankenstein rojo». Con la esperanza de demostrar de una vez por todas nuestros estrechos vínculos evolutivos con otros primates, Ivanov ideó un plan descabellado para criar un híbrido humano-simio.
A partir de mediados de la década de 1920, intentó inseminar chimpancés con esperma humano, e incluso trató de trasplantar el ovario de una mujer a una chimpancé llamada Nora, pero ésta murió antes de poder concebir.
Cuando todo lo demás falló, reunió a cinco mujeres soviéticas que estaban dispuestas a gestar el híbrido. Sin embargo, el futuro padre, llamado Tarzán, murió de una hemorragia cerebral antes de poder llevar a cabo su plan. Finalmente, Ivanov fue detenido y exiliado a Kazajstán en 1930 por apoyar a la «burguesía internacional»; un delito que no tenía nada que ver con sus grotescos experimentos.
A diferencia del «geep», que mostraba un mosaico de tejidos en todo su cuerpo, el tejido extraño de estas quimeras se limitaría a un órgano concreto. Mediante la manipulación de ciertos genes, los investigadores esperan poder anular el órgano objetivo en el huésped, creando un vacío para que las células humanas colonicen y crezcan hasta alcanzar el tamaño y la forma requeridos. «El animal es una incubadora», dice Pablo Juan Ross, de la Universidad de California-Davis, que también está investigando esta posibilidad.
Ya sabemos que es teóricamente posible. En 2010, Hiromitsu Nakauchi, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, y sus colegas crearon un páncreas de rata en el cuerpo de un ratón mediante una técnica similar. Los cerdos son actualmente el huésped preferido, ya que son anatómicamente muy parecidos a los humanos.
Si tiene éxito, la estrategia resolvería muchos de los problemas de la donación de órganos actual.
«El tiempo medio de espera para un riñón es de tres años», explica Ross. En cambio, un órgano hecho a medida y cultivado en un cerdo estaría listo en tan sólo cinco meses. «Esa es otra ventaja de utilizar cerdos. Crecen muy rápido»
En 2015, los Institutos Nacionales de Salud de EE UU anunciaron una moratoria en la financiación de quimeras humano-animales
Más allá de los trasplantes, una quimera humano-animal también podría transformar la forma de cazar fármacos.
Actualmente, muchos tratamientos nuevos pueden parecer eficaces en los ensayos con animales, pero tienen efectos inesperados en humanos. «Todo ese dinero y tiempo se pierde», dice Izpisua Belmonte.
Considere un nuevo fármaco para una enfermedad hepática, por ejemplo. «Si fuéramos capaces de poner células humanas dentro del hígado de un cerdo, en el primer año de desarrollo del compuesto, podríamos ver si es tóxico para los humanos», dice.
Rossant está de acuerdo en que el enfoque tiene un gran potencial, aunque estos son los primeros pasos de un camino muy largo. «Tengo que admirar su valentía al emprender esto», dice. «Es factible, pero debo decir que hay retos muy serios».
Muchas de estas dificultades son técnicas.
La brecha evolutiva entre los humanos y los cerdos es mucho mayor que la distancia entre una rata y un ratón, y los científicos saben por experiencia que esto dificulta el arraigo de las células donantes. «Hay que crear las condiciones para que las células humanas puedan sobrevivir y prosperar», dice Izpisua Belmonte. Esto implicará encontrar la fuente prístina de células madre humanas capaces de transformarse en cualquier tejido, y tal vez modificar genéticamente el huésped para hacerlo más hospitalario.
Sería realmente horroroso crear una mente humana atrapada en el cuerpo de un animal
Pero son las preocupaciones éticas las que hasta ahora han paralizado la investigación. En 2015, los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos anunciaron una moratoria en la financiación de quimeras entre humanos y animales. Desde entonces ha anunciado planes para levantar esa prohibición, siempre que cada experimento se someta a una revisión adicional antes de que se apruebe la financiación. Mientras tanto, a Izpisua Belmonte se le ha ofrecido una subvención de 2,5 millones de dólares (2 millones de libras) con la condición de que utilice células madre de mono, en lugar de humanas, para crear la quimera.
Una preocupación especialmente emotiva es que las células madre lleguen al cerebro del cerdo, creando un animal que comparta algunos de nuestros comportamientos y habilidades. «Creo que eso tiene que ser algo que se tenga en cuenta y se discuta ampliamente», dice Rossant. Al fin y al cabo, descubrió que sus quimeras compartían los temperamentos de ambas especies. Sería realmente horrible crear una mente humana atrapada en el cuerpo de un animal, una pesadilla digna de Wells.
Los investigadores señalan algunas posibles precauciones. «Inyectando las células en una fase concreta del desarrollo del embrión, podríamos evitar que eso ocurra», dice Izpisua Belmonte. Otra opción podría ser programar las células madre con «genes suicidas» que harían que se autodestruyeran en determinadas condiciones, para evitar que se incrustaran en el tejido neural.
Aún así, estas soluciones no han convencido a Stuart Newman, biólogo celular del New York Medical College, en Estados Unidos. Dice que le preocupa el rumbo de esta investigación desde la creación del geep en la década de 1980. Su preocupación no se centra tanto en los planes actuales, sino en un futuro en el que la quimera adquiera progresivamente más características humanas.
«Estas cosas se vuelven más interesantes, científica y médicamente, cuanto más humanas son», dice Newman. «Así que ahora podrías decir que ‘nunca haría algo mayormente humano’, pero hay un impulso para hacerlo… Hay una especie de impulso en toda la empresa que te hace querer ir cada vez más lejos»
La forma de hablar de los humanos durante este debate puede cambiar inadvertidamente la forma en que nos vemos a nosotros mismos
Supongamos que los científicos crean una quimera para estudiar un nuevo tratamiento para el Alzheimer. Un equipo de investigadores puede empezar con el permiso para crear una quimera que tenga un 20% de cerebro humano, digamos, sólo para decidir que un 30% o 40% sería necesario para entender adecuadamente los efectos de un nuevo medicamento. Los organismos de financiación científica suelen exigir objetivos cada vez más ambiciosos, afirma Newman. «No es que la gente aspire a crear abominaciones… pero las cosas siguen avanzando, no hay un punto de parada natural»
También cree que adormecerá nuestro sentido de la propia humanidad. «Está la transformación de nuestra cultura que nos permite cruzar estos límites. Juega con la idea del ser humano como un objeto material más», afirma. Por ejemplo, si la quimera humana existiera, quizá no nos preocuparía tanto manipular nuestros propios genes para crear bebés de diseño.
Newman no está solo en estas opiniones.
John Evans, sociólogo de la Universidad de California en San Diego (EE.UU.), señala que el propio debate sobre la quimera humano-animal se centra en sus capacidades cognitivas.
Por ejemplo, podríamos decidir que está bien tratarlos de una manera mientras carezcan de racionalidad o lenguaje humano, pero esa línea de lógica podría llevarnos por una pendiente resbaladiza al considerar a otras personas de nuestra propia especie. «Si el público piensa que un humano es una compilación de capacidades, aquellos humanos existentes con menos de estas capacidades valoradas serán considerados de menor valor», escribe Evans.
Nuestras reacciones viscerales no deberían dar forma a la discusión moral
Por su parte, Izpisua Belmonte piensa que muchas de estas preocupaciones -en particular los titulares más sensacionalistas- son prematuras. «Los medios de comunicación y los reguladores piensan que mañana vamos a conseguir que crezcan órganos humanos importantes dentro de un cerdo», dice. «Eso es ciencia ficción. Estamos en la fase más temprana».
Y como argumentaba un editorial de la revista Nature, quizá nuestras reacciones viscerales no deberían marcar el debate moral. La idea de una quimera puede ser repugnante para algunos, pero el sufrimiento de las personas con enfermedades intratables es igualmente horrendo. Nuestras decisiones deben basarse en algo más que nuestras reacciones iniciales.
Sea cual sea la conclusión a la que lleguemos, debemos ser conscientes de que las repercusiones podrían ir mucho más allá de la ciencia en cuestión. «La forma en que hablemos de los humanos durante este debate puede cambiar inadvertidamente la forma en que nos vemos a nosotros mismos», escribe Evans.
La cuestión de lo que define nuestra humanidad estaba, después de todo, en el centro de la novela clásica de Wells. Una vez que Pendrick ha escapado de la isla del Doctor Moreau, vuelve a una vida de soledad en la campiña inglesa, prefiriendo pasar las noches solitarias observando el cielo.
Habiendo sido testigo de la ruptura de la frontera entre especies de forma tan violenta, no puede conocer a otro ser humano sin ver la bestia que todos llevamos dentro. «Parecía que yo tampoco era una criatura razonable, sino sólo un animal atormentado por algún extraño trastorno en su cerebro que le hacía vagar solo, como una oveja enferma de vértigo».
David Robson es redactor de artículos de BBC Future. Es @d_a_robson en Twitter.
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