El investigador postdoctoral Witek Morek inspecciona un antiguo muro de ladrillo y pedernal en el campus del Instituto Wellcome Sanger en Cambridgeshire, Inglaterra, armado con lo que él describe como "una herramienta muy avanzada diseñada por bioingenieros y evolucionada durante millones de años: la mano humana". Su objetivo es recolectar musgo y líquenes que albergan tardígrados, los organismos microscópicos que representan el siguiente paso en un proyecto científico de proporciones colosales: secuenciar los genomas de toda la vida en la Tierra.

Morek, experto en tardígrados, recolecta muestras de musgo del muro y líquenes de un nogal en el campus antes de regresar al laboratorio. Este proceso aparentemente simple marca el inicio de un trabajo que podría revolucionar la comprensión científica de la biología, la evolución y potencialmente conducir al descubrimiento de nuevos medicamentos y compuestos, según el profesor Mark Blaxter, quien dirige el programa Tree of Life del instituto.

El contexto histórico de la secuenciación genómica ilustra la magnitud del avance tecnológico. En 1998, un gusano nematodo de un milímetro de longitud se convirtió en el primer animal en tener su genoma completo secuenciado, según la fuente. El genoma humano fue secuenciado por primera vez apenas cinco años después, aunque no se completó absolutamente hasta 2021.

Un genoma son las instrucciones para crear un animal, escritas en un código químico conocido como ADN, según explica la fuente. La genómica examina más allá de los genes para incluir todo el ADN encontrado entre ellos. Establecer "genomas de referencia" para las especies puede ayudar a los científicos a estudiar mejor la biología y evolución de los organismos, así como identificar nuevos medicamentos y compuestos.

La velocidad de secuenciación ha experimentado una transformación radical. Blaxter secuenció 18 genomas durante 25 años de estudio en su carrera temprana, según declaró. Ahora, el programa Tree of Life secuencia 48 cada semana gracias a los avances en tecnología de secuenciación. El programa ha secuenciado 2.600 genomas hasta el momento, desde ballenas hasta hongos, enfocándose principalmente en especies británicas e irlandesas.

Los tardígrados, cuyo nombre significa "caminante lento", son el foco actual del proyecto. Estos organismos microscópicos ganaron el concurso de invertebrado del año del periódico The Guardian en 2025. Aproximadamente 1.500 especies de tardígrados han sido identificadas alrededor del mundo hasta ahora, según la fuente.

Estos organismos son famosos por su indestructibilidad, capaces de sobrevivir calor abrasador, frío extremo e incluso una temporada en el espacio exterior. Esta resistencia se debe a su capacidad de desecarse y entrar en animación suspendida hasta que son reactivados por el agua, según explica la fuente.

El proceso de secuenciación comienza cuando Morek coloca las muestras de musgo y líquenes en un vaso de agua. Treinta minutos después, los tardígrados están moviéndose. Bajo el microscopio, Morek identifica rápidamente un tardígrado moviendo sus patas rechonchas similares a las de un bebé. Este "cerdo de musgo" es un tardígrado translúcido de tamaño medio, de aproximadamente 350 micrómetros de longitud (un cabello humano tiene 50 micrómetros de diámetro). Ha comido recientemente: Morek puede ver el contenido de su intestino.

Morek, quien ha recolectado hasta ahora aproximadamente 20 de las 50 especies de tardígrados en la lista británica (una "enorme subestimación" del número total de especies, según él), necesitará ver los huevos del organismo para identificar la especie exacta. Algunos tardígrados tienen huevos lisos; otros tienen formas de hongo, cónicas o similares a agujas en la superficie.

Los tardígrados pueden ser "carnívoros voraces, persiguiendo nematodos y comiéndolos como espagueti", según Morek. Pero también reveló cómo pueden demostrar cuidado parental. Una madre a veces muda su cutícula (su piel) con los huevos seguros dentro de la piel mudada, pero mantiene la cutícula adherida a sus patas hasta que los huevos eclosionan.

Morek crea un portaobjetos temporal, colocando el tardígrado entre vidrio, para confirmar su taxonomía lo más cercanamente posible. Debe ser temporal porque el agua se evaporará y el tardígrado podría ser aplastado por el vidrio. El tardígrado se mantiene vivo y se transfiere a un tubo de plástico con código de barras. Este se congela para secuenciación posterior, guardado en los congeladores especiales de doble puerta del laboratorio configurados a -71 grados Celsius.

Actualmente hay cuatro genomas de tardígrados de alta calidad depositados en bases de datos públicas, según la fuente. Morek está trabajando estrechamente en otros 14, y hay aproximadamente 50 especies en el congelador esperando secuenciación.

Antes de extraer el ADN para secuenciación, Morek debe "interrumpir manualmente" su espécimen. Puede cortar un tardígrado de 200 micrómetros a mano o usar una forma de trituración dentro de un bloque de hielo cuando está congelado.

Un tardígrado contiene una cantidad minúscula de ADN, solo 200 a 500 picogramos (un picogramo es una billonésima de gramo), según la fuente. En los viejos tiempos, los investigadores necesitaban agrupar 1.000 tardígrados para obtener suficiente ADN, un proceso arduo que era imposible con especies raras o difíciles de encontrar. Otra estrategia es usar una sola hembra para producir grandes números de clones genéticos.

Pero el Instituto Wellcome Sanger despliega un enfoque diferente: el protocolo de secuenciación multimodal de entrada de picogramos. Con esta técnica, el ADN genómico y el ARN se extraen del tardígrado y se separan en dos tubos. Los investigadores luego usan una reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés) para amplificar estos fragmentos y crear suficiente material.

La calidad del ADN producido se verifica y las muestras se entregan al equipo de operaciones científicas del instituto. Después de ser secuenciado, los datos están disponibles en el clúster de computadoras del instituto. La secuencia en sí son cadenas de millones de longitud de los cuatro tipos de bases encontradas en una molécula de ADN: adenina, citosina, guanina y timina.

Afortunadamente para los investigadores de tardígrados, los genomas de tardígrados son pequeños, 30 veces más pequeños que el genoma humano, según la fuente. Aunque el proceso de PCR es complejo, los científicos requieren menos datos para ensamblar el genoma de un tardígrado.

Para Morek, la secuenciación de tardígrados ayudará a revelar cómo las especies están relacionadas entre sí. Increíblemente, algunos tardígrados están separados por 550 millones de años de evolución, según declaró.

Pero la secuenciación genómica también podría revelar cómo los superpoderes de los tardígrados, como la resistencia a la congelación (criobiosis), resistencia a la falta de oxígeno (anoxibiosis) y la capacidad de sobrevivir repetidamente la desecación (anhidrobiosis), pueden ayudar a los humanos.

"Y, debido a que la mayor parte de la vida en este planeta es pequeña, como los tardígrados, este nuevo enfoque para la secuenciación genómica promete abrir las puertas a secuenciar toda la vida", dijo Blaxter. "Estos genomas a su vez abrirán nuevas ideas y oportunidades en biomedicina y biotecnología".

A través de la secuenciación, los científicos pueden identificar los genes y proteínas requeridos para estos procesos. Si una cierta proteína es crucial en la anhidrobiosis, ¿podemos usarla para producir vacunas que sean secas, o añadirla a cultivos para hacerlos más resistentes a la sequía?, plantea la fuente.

"Hay muchas preguntas de investigación", dijo Morek. "Cuanto más sabemos, más preguntas estamos haciendo. Es una historia interminable".

El proyecto Tree of Life representa un esfuerzo sin precedentes para catalogar y comprender la diversidad genética del planeta. Con la capacidad de secuenciar organismos microscópicos individuales que antes requerían miles de especímenes, la ciencia está entrando en una nueva era de descubrimiento biológico que podría tener aplicaciones prácticas en medicina, agricultura y biotecnología.