BIOLOGÍA EN EXPLOSIÓN, MEDICINA EN PROGRESIÓN (2)

 

 

En mi anterior entrada comentaba algunos avances en Biotecnología que pueden –seamos cautos –tener importantes aplicaciones médicas en un futuro más o menos próximo. A continuación escribiré muy brevemente sobre otros dos avances que, en apariencia, están muy poco relacionados con los anteriores. Sin embargo, si los relacionamos todos entre sí, podemos obtener ciertas conclusiones interesantes sobre el funcionamiento de la ciencia:
1.- La hamburguesa “biotecnológica”. Recientemente se ha publicitado la presentación en sociedad de la primera hamburguesa elaborada a partir de cultivos de células musculares, procedentes, a su vez, de células madre bovinas. Desde un punto de vista estrictamente científico no es un avance en nuestro conocimiento. Se trata, más bien, de una nueva aplicación de algo que ya se venía haciendo: desarrollar cultivos celulares de distintos tejidos animales a partir de células madre adultas o embrionarias de la misma especie.
Las valoraciones de esta nueva aplicación biotecnológica son muy variadas. Muchas voces han asegurado que esto permite afrontar el abastecimiento de proteínas animales, de alto valor nutritivo, a una población mundial en continuo crecimiento. Quienes opinan esto nos recuerdan que la producción de carne tiene unos límites marcados por el enorme consumo de tierras fértiles, agua, combustibles, etc. necesario para mantener la descomunal cabaña ganadera que nos alimenta. En el mismo sentido – el de una valoración positiva – se alzan voces recordando los enormes sufrimientos que la ganadería industrial impone a multitud de animales.
Otros analistas, sin embargo, rechazan conceder a esta innovación un valor que no sea el puramente anecdótico, algo así como esas paellas gigantescas que se elaboran solamente para hacer una nueva entrada en el libro Guinness de los records. Un punto de vista próximo a éste es el de quienes se preguntan si detrás de esta hamburguesa high-tech. no habrá un nuevo y gigantesco negocio para las grandes empresas biotecnológicas, y si no sería más razonable (aunque menos beneficioso para los del business) reducir el consumo de carne en los países más desarrollados.
2.- Última hipótesis sobre las causas de la “explosión cámbrica”. Con este nombre se conoce un hecho que supone un reto a la capacidad explicativa de la Biología evolucionista desde los tiempos del propio Darwin. Hace 540 millones de años, en el momento que los científicos marcan como el comienzo del período Cámbrico, los océanos registran la aparición “repentina” de todos los grandes grupos animales actuales excepto uno (los Vertebrados) y unos cuantos más que posteriormente desaparecerán. Las hipótesis para explicar esta aparentemente repentina explosión de biodiversidad, se pueden clasificar en tres grupos:
- Hipótesis genéticas. Atribuyen este fenómeno a la aparición de algunos grupos de genes reguladores del plan estructural del cuerpo: simetría bilateral, cuerpo segmentado, ´repetición de órganos en cada segmento, cefalización, etc. En las últimas décadas, la investigación en Genética del desarrollo ha puesto de manifiesto que bastan unas pocas (quizá algunas decenas) mutaciones, duplicaciones y recombinaciones en algunos genes (genes homeóticos) para diferenciar una célula huevo en animales con cuerpos tan distintos como los de un ratón, una mosca, un gusano marino o un ser humano. Es más, la secuenciación de estos genes homeóticos ha revelado que los compartimos todos los animales, con pequeñas diferencias que son, precisamente, las que explican que tengamos un cuerpo humano y no el del “espantoso insecto” en que se despertó convertido Gregor Samsa, el personaje de La Metamorfosis de Kafka. Parece tentador, pues, atribuir la explosión cámbrica a la relativamente rápida acumulación de cambios genéticos en unos animalitos más sencillos, tal vez parecidos a los actuales pólipos, medusas, etc.
- Hipótesis ambientales. Todas ellas tienen en común la identificación de algún factor ambiental como “culpable” de esta repentina  aparición de formas de vida complejas en los océanos cámbricos. Uno de los candidatos mejor situados como desencadenante ambiental sería el oxígeno molecular (O2), que habría alcanzado concentraciones atmosféricas próximas a las actuales. Esto habría llevado a los mares a saturarse de oxígeno disuelto, lo que, a su vez, habría permitido la aparición en poco tiempo (geológicamente hablando) de formas de vida más voluminosas, estructuralmente complejas y que requieren un metabolismo energético muy intenso, lo que, por razones químicas, sólo es posible si se usa el oxígeno para obtener energía.
Otros posibles desencadenantes de la explosión cámbrica podrían ser el sodio o el calcio disueltos en el agua marina (en definitiva, la salinización de los océanos, con distintas variantes), algún cambio climático planetario, el establecimiento de las corrientes marinas en formas parecidas a las actuales, y hay incluso quien relaciona la formación de la capa de ozono con este fenómeno.
- La hipótesis negacionista. Hay científicos que directamente niegan la existencia de la explosión cámbrica. Según ellos, tal explosión lo es sólo en apariencia, puesto que el registro fósil anterior a ese período es muy escaso. Existen algunos fósiles anteriores que corresponderían a antecesores de la mayoría de los grupos que aparentemente surgieron en el Cámbrico. Estos fósiles constituyen la fauna de Ediacara, un conjunto de restos de formas extrañas (discos planos de un metro de diámetro, animales que recuerdan vagamente a estrellas de tres puntas, etc.) que poblaron los mares durante las decenas de millones de años inmediatamente anteriores al Cámbrico. Según los defensores de esta hipótesis, la fauna de Ediacara debería ser interpretada como la antecesora directa de los grupos animales que aparecieron después, y no como una especie de “experimento evolutivo” fallido, que ha sido la interpretación clásica.
Pues bien, un equipo científico encabezado por A. Knoll (Universidad de Harvard) ha concluido que fue un incremento relativamente brusco de la concentración oceánica de oxígeno el principal responsable de la explosión cámbrica. Han llegado a esta conclusión  comparando los ecosistemas cámbricos con actuales ecosistemas muy pobres en oxígeno en fondos marinos profundos. Probablemente, no esté dicha aún la última palabra sobre este enigma (¿cuándo lo está en ciencia?), pero parece que estamos ante un importante avance: la identificación de un factor ambiental que posibilita el desarrollo de una enorme biodiversidad.

 

Recapitulemos: hígado de repuesto, curación de enfermedades hereditarias por terapia génica, hamburguesa a partir de células madre y explosión cámbrica. ¿Qué tienen en común estos cuatro avances científicos? Los tres primeros parecen relacionarse a través del campo de la Biotecnología, pero ¿y el cuarto?

BIOLOGÍA EN EXPLOSIÓN, MEDICINA EN PROGRESIÓN (1)

En unos pocos días de este mes de Julio han trascendido a la opinión pública varios importantes hallazgos en el campo de las ciencias de la vida. Algunos parecen bastante relacionados entre sí, y podrían tener importantes aplicaciones médicas en un futuro que la prudencia obliga a no ver demasiado próximo. Otra, en cambio, parece caer de lleno en el campo de lo que suele denominarse “ciencia básica”, aunque la historia de la ciencia ha mostrado una y otra vez que esa dicotomía básico – aplicado no tiene mucho sentido cuando se trata de evaluar la importancia de un logro científico. Veamos muy sucintamente estos avances.



1.- El hígado de repuesto. En realidad, estamos aún lejos de conseguirlo, pero esta posibilidad ya no es algo descabellado, a juzgar por los resultados del trabajo de un equipo de la universidad de Yokohama (Japón) publicado en Nature este mes. Tomando células madre adultas de la piel de una persona, las desdiferencian con una relativamente simple modificación génica. El resultado es su transformación en células muy similares a las de nuestros embriones tempranos, capaces ahora de diferenciarse en casi cualquier tipo de célula adulta. El equipo de Yokohama las ha diferenciado en células de hígado, y a continuación las ha hecho “crecer y multiplicarse” en una placa en el laboratorio, hasta dar lugar a pequeñas yemas hepáticas de 20 – 30 gramos de masa y, lo más asombroso, con vasos sanguíneos. Aunque la llegada del “hígado de repuesto” parece aún lejana, una aplicación mucho más próxima sería su uso para ensayar en ellas nuevos medicamentos, lo que acortaría considerablemente el tiempo que lleva la puesta a punto de un nuevo fármaco.
2.- Curación de algunas enfermedades hereditarias mediante terapia génica y uso del VIH como vector. Se trata de – hasta el momento – los resultados más positivos obtenidos en este campo, y han sido reportados por un equipo biomédico del Instituto san Raffaele Telethon, de Milán (Italia).Los ensayos se han realizado sobre tres niños que padecían leucodistrofia metacromática (mutación deletérea en el gen ARSA) y otros tres con síndrome de Wiskott-Aldrich (mutación en el gen WAS), y el resultado ha sido una mejora muy significativa en los síntomas de estas enfermedades.
En ambos casos, la anomalía genética se traduce en patologías de la médula ósea. Ello ha llevado a los investigadores a tomar células madre hematopoyéticas (las que, en la médula ósea, originan todos los tipos de células de la sangre) e introducir en ellas la forma correcta de los genes alterados. Conseguir introducir el gen, y que éste funcione correctamente dentro del genoma de estas células, es quizá el paso más problemático en todo proceso de terapia génica. Normalmente se utilizan virus, puesto que disponen de toda la maquinaria química necesaria para entrar en células humanas e insertar sus propios genes entre los de la célula parasitada. Sin embargo, esta técnica encierra un grave peligro: poner en marcha los mecanismos genéticos que convierten una célula normal en cancerosa. Algunos casos de leucemia en “niños burbuja” sometidos a terapia génica hace varios años, han mostrado que este riesgo es muy real, obligando a ser extremadamente cautos en estas investigaciones.
La novedad de la investigación a que nos referimos – y que les ha llevado al éxito – radica en el uso de un virus VIH (sí, el del SIDA) modificado para hacerlo inocuo, como transportador (vector, en la jerga biológica) del gen humano correcto hacia las células madre de la sangre. Parece ser que las mismas propiedades que hacen que este virus actúe lentamente entre la maquinaria bioquímica de la célula infectada, ayudan a que inserte el gen ARSA o WAS correcto sin despertar a los temidos oncogenes que podrían desencadenar la transformación en célula tumoral. Esta vez, las perspectivas, a tenor de los resultados obtenidos en estos seis niños, son muy prometedoras.

 

 

¿POR QUÉ HAY ALGO EN VEZ DE NADA?

El título de esta nota coincide con el de la crítica firmada por Javier Sampedro (uno de mis divulgadores científicos favoritos) y aparecida hoy  en El País acerca del libro "Un universo de la nada", de Lawrence M. Krauss, conocido cosmólogo y director del Proyecto Orígenes de la Universidad de Arizona. En palabras de Sampedro: “… expone magistralmente el inmenso avance en nuestra comprensión del mundo que han supuesto los últimos cien años de cosmología.” El libro parece, si seguimos la opinión del crítico, verdaderamente atractivo para todos los interesados en la Cosmología y, más concretamente, en el origen del universo. Yo ya lo he colocado en mi desgraciadamente larga lista de espera de lecturas próximas.
Sin embargo, lo que me ha movido a escribir estas líneas no es la publicación de esta crítica sino el lugar en que ha aparecido: el suplemento cultural y literario Babelia del diario El País (06/07/13). Este suplemento está repleto de contenidos literarios artísticos, teatrales, etc., pero no científicos. En la sección de crítica de libros, predomina la literatura, no falta el ensayo, pero es poco frecuente encontrar un libro de divulgación científica. Lo sé porque todas las semanas los busco, con la vana ilusión de que un día los responsables de Babelia sean consecuentes con la idea de que la ciencia es también cultura, idea muy repetida pero todavía raramente materializada en los medios de comunicación.
Alguien podría aducir que la ciencia ya dispone de páginas e incluso suplementos en casi todos los medios de comunicación generalistas, e incluso se podría sugerir que disponer de un espacio propio le da más realce. Estoy de acuerdo con lo primero, aunque debo añadir que la presencia de contenidos científicos en El País se ha ido reduciendo en los últimos años. Sin embargo, me preocupa que la ciencia apenas aparezca cuando se habla seriamente de cultura, al tiempo que se considera a esta última como el repertorio de producciones más elaboradas del intelecto humano, las que nos diferencian más de otros animales y, por supuesto, las más nobles y valoradas por la sociedad.
Tal vez en el fondo de esta concepción de la ciencia y la cultura se pueda encontrar una visión de la primera como un saber meramente fáctico o ligado a la manipulación de instrumentos y herramientas, y ya se sabe que para los refinados aristócratas del pensamiento, eso de mancharse las manos con cartabones, astrolabios, etc. suena a tener que ganarse la vida. La verdadera persona culta, según esta manera de verlo, debería centrarse en las humanidades y, como mucho, complementarlas con unas vagas nociones sobre el universo y la evolución, para barnizar su metafísica, que ésa sí que es cultural.
En definitiva, si la ciencia y la cultura son transmitidas por los medios de comunicación desde esta óptica, se explicaría la escasez de referencias científicas en los contenidos culturales (en el sentido antes expuesto) de dichos medios. Es por ello que me parece especialmente positivo haber encontrado esta recensión de un libro científico en las páginas de cultura de El País. Confiemos en que sea la primera de una larga lista, y, si no lo es, seguiremos insistiendo para que lo sea.

Luna llena sobre Ucrania / Full moon over the Ukraine

Una noche de verano es un buen momento para disfrutar de esta bellísima descripción de la campiña ucraniana iluminada por la luna.

¿Conocéis la noche ucraniana? ¡Oh, no conocéis la noche ucraniana! Contempladla. Desde el centro del cielo mira la luna. La inmensa bóveda celeste se ha dilatado y ensanchado, es todavía más inmensa. Arde y respira. La tierra entera está cubierta de plateada luz; el aire maravilloso emana a la vez fresco y bochorno, rebosante de languidez, y hace moverse un océano de perfumes.

Nikolái V. Gógol: La noche de mayo.
 

TITÁN

Hoy en día, uno de los mayores retos de la física, y en general, de la ciencia, es encontrar vida en otros lugares de espacio… todos hemos escuchado hablar del Curiosity, uno de las últimas maravillas robóticas de la NASA, que se pasea por la superficie marciana, realizando diversos experimentos, así como enviando importantes resultados y fotografías en alta resolución desde Marte.

Pues bien, a 778.330.000 km del Curiosity, el robot marciano, se encuentra un lugar aún más curioso y que está suscitando el interés de cientos de científicos. Se trata de Titán, la luna más grande de cuantas Saturno posee.

En este remoto lugar, la nave Huygen de la Agencia Espacial Europea fue sorprendida cuando empezó a  lloviznar gotas de metano y nitrógenos líquido procedente de una nube baja. (En Titán, las nubes superiores son de hielo de metano, y las nubes más bajas son líquidas y están compuestas de una combinación de metano y de nitrógeno, apenas visibles). Se trata de una lluvia leve, pero constante y uniforme que mantienen la superficie de Titán mojada y lodosa con el metano líquido.

Cabe resaltar que, el metano,  un compuesto químico hidrocarburo alcano, es muy inflamable en el planeta tierra, pero en Titán, al no haber moléculas de oxígeno en su atmósfera, no se puede producir  combustión. Por otra parte, las temperaturas son tan frías (media de -149ºC) que el metano se mantiene líquido.

Además, el paisaje en Titán incluye características fluviales, parecidas a las de los ríos, que pueden haber sido formadas por la lluvia de metano dando lugar a una erosión según los científicos. También existen lagos y meres de metano en este peculiar lugar…

¿Podría tratarse de un lugar dónde hubo, hay o habrá algún tipo de vida, al menos microscópica? Pues se trata de una pregunta que aún no podemos contestar, y deja la respuesta abierta para el futuro - esperemos que no sea muy lejano.

Manuel  Alejandro  Moreno  Cano. 
 

APRENDIENDO A CAMBIAR EL MUNDO ENTRE TODOS

La cosa empezó a gestarse en Febrero de este año. En esos días trabajaba con mi alumnado de 1º de Bachillerato el tema de las enfermedades infecciosas, especialmente las que son endémicas en las regiones más empobrecidas de nuestro planeta. La asignatura en la que esto sucedía es Ciencia para el Mundo Contemporáneo, materia común a todo el alumnado-sea cual sea su itinerario: Humanidades, Ciencias Sociales, Ciencias e Ingeniería, etc. – en ese curso. Para quien no lo sepa, debo decir que ésta es una asignatura muy mal recibida por los sectores integristas y ultraconservadores que siempre revolotean en torno al sistema educativo. Sin ir más lejos, el obispo de Granada declaró hace unos años que “…es peor que la Educación para la Ciudadanía”. Supongo que este señor estará ahora más satisfecho, puesto que el anteproyecto de la LOMCE (la también llamada “ley Rouco-Wert”, ya sabéis) la ha suprimido del currículo del Bachillerato. Al parecer, no es importante que los jóvenes con estudios medios y superiores sepan valorar la importancia social de la ciencia.

En esos días debatimos en clase la importancia de la investigación encaminada a prevenir y curar enfermedades como la malaria, leishmaniasis, kala-azar, etc. También discutíamos el conflictivo asunto de las patentes que grandes multinacionales farmacéuticas detentan y la posible oportunidad de liberarlas para que tratamientos como los antirretrovirales contra el SIDA estén al alcance de todo el mundo. Los propios alumnos se documentaron, formularon argumentos a favor y en contra de las distintas opciones, y las debatieron ampliamente. Como veis, una asignatura peligrosa.

Pues bien, durante el desarrollo de esta actividad pude constatar algo que no era nuevo para mí, pero que en esta ocasión se presentaba ante mis ojos con especial intensidad. Me refiero al hecho de que la totalidad de mis estudiantes mostraban un total y escandaloso desconocimiento de lo que son los poderes públicos, la Administración a sus distintos niveles, y la diferencia entre ésta, las empresas privadas y los colectivos ciudadanos. Llegaban al extremo de exigirle a una asociación de vecinos lo que debería ser competencia de un ministerio, al ministerio o consejería lo propio de una empresa privada, y a ésta lo que habitualmente hace una ONG. Todas las instancias que acabo de mencionar eran vistas como parte de la misma vaga nebulosa que planea sobre sus cabezas y que podrían haber descrito como “los que mandan”, “los que tienen el dinero”, o, simplemente, “los de arriba”.

No es que este desconocimiento del mundo que les rodea me resultara nuevo. Llevo demasiados años en la enseñanza como para no conocer la mentalidad y grado de conciencia social del alumnado con el que trabajo. Sin embargo, esta vez había unas circunstancias que lo hacían especialmente llamativo. El grupo en cuestión estaba formado por jóvenes de unos 17 años, de un entorno urbano, en su mayoría hijos de funcionarios, pequeños comerciantes, técnicos especializados, etc. Además, casi todos son buenos estudiantes, están familiarizados con las nuevas tecnologías, han salido más de una vez al extranjero (participan en el programa bilingüe inglés-español de mi centro) y, lo que quizá sea más importante, tienen unas elevadas expectativas profesionales. En definitiva, lo que yo creía percibir en esos días es que estos futuros médicos, ingenieros, periodistas, enfermeros, profesores, traductores, etc. no distinguían una ONG de un Ministerio, no sabían qué puede esperarse de cada una de estas entidades y - peor aún – ni se les pasaba por la cabeza la posibilidad de agruparse en alguna asociación y trabajar colectivamente para mejorar cualquier aspecto de nuestra vida.

En esos días andaba yo reflexionando sobre lo que me parecía uno de los múltiples fracasos de la escuela (no preparar para la vida, al menos en su dimensión de compromiso con la realidad social de nuestro entorno) cuando escuché en distintos medios el ya famoso preámbulo del anteproyecto de la LOMCE que, en su primera redacción, insistía tanto en la competitividad y el fomento de la “cultura emprendedora”. En algún momento, en algún lugar de mi córtex prefrontal, mis redes neuronales debieron conectar la preocupación por la falta de conocimiento y compromiso social en mis clases con esto de preparar para “emprender” y … ¡zas! Se me ocurrió lo que tenía que habérseme ocurrido muchísimo antes: ¿Por qué no simulamos en clase la puesta en marcha de una ONG?

No es la primera vez que, en esta o en otra asignatura, abordaba un juego de rol o de simulación para introducir al alumnado en una realidad compleja. Otros años hemos trabajado con esta técnica conflictos ambientales, de salud pública, etc. Esta vez, sin embargo, íbamos a embarcarnos en la constitución de un colectivo para intervenir directamente en el mundo en que nos ha tocado vivir, con la intención de mejorarlo, claro está. ¿Qué mejor introducción a la cultura emprendedora, señor Wert?

Os ahorraré los detalles acerca de la planificación de este juego. Baste decir que a mis alumnos y a mí nos ha faltado tiempo para desarrollarlo en profundidad, así que los resultados deberían considerarse sólo un avance de lo que espero poner en práctica en los próximos cursos. A continuación encontraréis un esbozo de lo que ha sido esta simulación.

Para empezar, se me planteaba un problema importante. ¿Qué tipo de asociación o colectivo íbamos a fundar (simuladamente) mis estudiantes y yo? Al estar incluido este juego en una asignatura de Ciencia para la Ciudadanía, el ámbito de actuación de la asociación debería ser tal que permitiera aplicar conocimientos científicos de los trabajados en esta u otras asignaturas. Finalmente, decidí que pondríamos en marcha tres asociaciones diferentes: un grupo ecologista, una asociación de apoyo a pacientes de enfermedades raras y sus familiares, y una ONG de ayuda a una región de África.

Los estudiantes que trataran de poner en marcha un grupo ecologista tendrían que poner en juego sus conocimientos de temas como los impactos ambientales en las grandes ciudades, la gestión del agua, las energías renovables, el calentamiento global, etc. Por su parte, quienes se agrupaban en la asociación de familiares de pacientes de enfermedades raras tendrían que profundizar en el concepto de enfermedad, los tipos de enfermedades y su repercusión social, con una atención especial a las enfermedades hereditarias y a algunas enfermedades mentales. Finalmente, los miembros de la ONG de ayuda a cierta región de África tendrían ante sí una ingente tarea: decidir qué dispositivos de energías renovables utilizarían para abastecer una escuela y un centro de salud situados en el casi inaccesible macizo de Yadé (República Centroafricana); diseñar un sistema barato y práctico de potabilización de agua, así como un conjunto de medidas para abastecer de agua potable a varios núcleos rurales, con objeto de frenar la propagación de ciertas enfermedades infecciosas; poner a punto un programa de lucha contra la erosión del suelo y la consiguiente desertización, que en esta región del mundo constituye uno de los mayores factores ambientales y antrópicos generadores de pobreza.

En las tres asociaciones, mis estudiantes tuvieron que documentarse sobre los requisitos legales (ley de Asociaciones de Andalucía de 2006, entre otras) para constituir una asociación de utilidad pública. Tuvieron que redactar unos estatutos, hacer una asamblea y elegir una Junta Directiva, definiendo las funciones de cada uno de sus miembros. También tuvieron que definir los tipos de socios, las cuotas que pagarían, las relaciones que mantendrían con otros colectivos (federarse o no federarse con ellos) y con la Administración (solicitud de subvenciones para proyectos concretos, vigilancia crítica de ciertas políticas públicas). Naturalmente, tuvieron que elaborar un presupuesto, detallando fuentes de financiación realistas. Pero tal vez lo más importante es que tuvieron que discutir y aprobar un plan de acción para dos años, definiendo claramente sus objetivos prioritarios, los medios que emplearían para lograrlos (incluyendo la financiación) y los resultados tangibles que esperaban obtener.

¿Os parece exagerado? A ellos no se lo pareció. Lo hicieron francamente bien, teniendo en cuenta el escaso tiempo con el que contaron, así como la carga de trabajo que, a finales de este curso, les imponían las demás asignaturas. Espero que los resultados se puedan exponer de manera pública en un foro educativo próximamente, pero, en cualquier caso, estaré encantado de ampliar información sobre esta experiencia a quien me la solicite. Lo más importante, para mí, es que una treintena de jóvenes que antes de la actividad desconocían por completo el mundo del asociacionismo y jamás se habían planteado la posibilidad de trabajar colectivamente para mejorar el mundo, lo ven ahora como algo factible y –espero que al menos en algunos casos – deseable. Tal vez alguno de ellos se comprometa en un futuro con algún movimiento de intervención social, y quizá convenza a alguien más para que haga lo mismo. Si esto no es “espíritu emprendedor”, que venga Wert y lo vea.

Energías renovables, aquí y ahora