BLOGS
Ciencias mixtas Ciencias mixtas

Los secretos de las ciencias para
los que también son de letras

Entradas etiquetadas como ‘genética’

Ciencia semanal: grabe su esperma con el móvil

Por si les interesa lo ocurrido en el mundo de la ciencia durante esta semana, aquí les dejo cinco de las noticias más destacadas.

Un test de fertilidad para hombres a través del móvil

Se calcula que más de 45 millones de parejas en todo el mundo sufren de infertilidad, y que en un 40% de los casos el factor responsable es la mala calidad del semen. Investigadores de la Facultad de Medicina de Harvard, dirigidos por el innovador bioingeniero Hadi Shafiee, han diseñado un sistema casero, barato (el coste de los materiales es de 4,45 dólares) y fácil de usar para que los hombres puedan analizar su esperma sin tener que acudir a un centro especializado. Se trata de un dispositivo para la recogida de muestras que se introduce en una carcasa fijada al móvil. La cámara del smartphone se encarga de hacer el recuento de espermatozoides y el análisis de su motilidad. Los investigadores esperan presentar próximamente la solicitud de aprobación del dispositivo a las autoridades sanitarias de EEUU. Seguro que nunca habrían imaginado utilizar el móvil de esta manera.

Esquema del aparato. Imagen de Kanakasabapathy et al, Science Translational Medicine.

Esquema del aparato. Imagen de Kanakasabapathy et al, Science Translational Medicine.

Los espermatozoides tienen marcha atrás

Sin salir del tema, un nuevo estudio ha analizado el movimiento del fluido que crea a su alrededor un espermatozoide durante su trabajosa carrera hacia el óvulo, que en la inmensa mayoría de los casos termina en fracaso: como en Los inmortales, solo puede quedar uno. Los investigadores, de universidades británicas y japonesas, descubren que el pequeño nadador no se limita a avanzar, sino que se mueve a latigazos también hacia ambos lados y hacia atrás para reducir la fricción con el fluido y conquistar su objetivo.

Diagrama del flujo creado por el espermatozoide durante su movimiento. Imagen de Universidad de Kioto.

Diagrama del flujo creado por el espermatozoide durante su movimiento. Imagen de Universidad de Kioto.

Juno paga otra visita a Júpiter

Mañana lunes, la sonda Juno de la NASA sobrevolará Júpiter por quinta vez desde su llegada al gigante gaseoso en julio de 2016. Durante su vuelo a 4.400 kilómetros de la capa de nubes, los instrumentos de Juno recogerán datos para continuar avanzando en el conocimiento de la atmósfera, la magnetosfera y la estructura de Júpiter. Una de las grandes incógnitas sobre el mayor de los planetas del Sistema Solar es si posee un núcleo sólido en lo más recóndito de su densa masa gaseosa.

Un agujero negro supermasivo, expulsado del centro de su galaxia

Desde la primera detección de las ondas gravitacionales, realizada en septiembre de 2015 y divulgada hace poco más de un año, los científicos están comenzando a sacar partido a esa nueva era de la astronomía que se anunciaba con motivo de aquel hallazgo. Un cataclismo cósmico como el que entonces originó las ondas detectadas, la fusión de dos agujeros negros, parece ser la causa de un enorme empujón gravitacional que ha expulsado del centro de una galaxia a un agujero negro supermasivo, con una masa equivalente a mil millones de soles. La energía necesaria para empujar a este monstruo fuera de su ubicación ha sido equivalente a la explosión simultánea de 100 millones de supernovas. Los investigadores calculan que dentro de 20 millones de años el agujero negro escapará de su galaxia y comenzará a vagar por el universo. Pero tranquilos, está a 8.000 millones de años luz de nosotros.

Imagen de hubblesite.org.

Imagen de hubblesite.org.

El 66% de las mutaciones del cáncer son aleatorias

Un interesante estudio publicado esta semana responde a la dramática pregunta que se formulan muchos enfermos de cáncer: ¿por qué yo? Aunque la respuesta no suponga ningún consuelo, explica por qué la mayor parte de la información que se difunde a diario en medios de todo el mundo sobre lo que “da” cáncer o “no da” cáncer es, en el mejor de los casos, de una utilidad muy limitada, cuando no sencillamente ruido y escombro informativo. Utilizando un modelo matemático basado en amplios datos epidemiológicos, investigadores de la Universidad Johns Hopkins (EEUU) descubren que las dos terceras partes de las mutaciones genéticas que provocan los cánceres son aleatorias, simples erratas tipográficas que se introducen al azar en la secuencia de ADN durante el copiado. O dicho de otro modo, solo un tercio de los casos se deben a la herencia genética de nuestros padres (5%) o a factores ambientales como el tabaco o los contaminantes (29%). Pero estas cifras generales varían también según los tipos de cánceres: mientras que en los de pulmón el impacto de las mutaciones aleatorias se reduce al 35%, en los de páncreas sube al 77%, y al 95% en los de próstata, cerebro y huesos. Los autores no recomiendan en absoluto abandonar los hábitos saludables, pero advierten de que esto no debe llevar al error de creerse a salvo y disminuir la vigilancia.

Y el autor del artículo de ciencia más comentado de 2016 es… Barack Obama

El Almendro vuelve a casa por Navidad, y los balances del año comienzan a florecer en los medios como… como flores. La compañía Altmetric, que mide la repercusión de los estudios científicos y académicos en internet, ha publicado su Top 100 de 2016. Y la novedad, quizá no la sorpresa, es que el número uno, el artículo más comentado del año, se publicó el 2 de agosto (11 de julio en internet) en la revista The Journal of the American Medical Association (JAMA) y viene firmado por un solo autor, un tal Barack Obama.

Barack Obama. Imagen de Wikipedia.

Barack Obama. Imagen de Wikipedia.

Hasta este momento, el artículo ha aparecido en 315 noticias, 45 entradas de blogs, 8.943 tuits y 201 entradas de Facebook, entre otros medios y redes. A todos ellos hay que añadir uno más, este que están ustedes leyendo: 20 Minutos está en la lista de los medios recogidos por Altmetric. Y seguramente la noticia de que es el artículo de ciencia más comentado del año le dará a su vez un nuevo empujón.

Obviamente el artículo de Obama no es científico, sino político. Se titula United States Health Care Reform: Progress to Date and Next Steps (Reforma sanitaria de EEUU: progreso hasta la fecha y próximos pasos) y analiza lo que valora como un “cambio positivo” en el que ha sido uno de los grandes objetivos de su mandato, recomendando prioridades para el próximo gobierno; que, por entonces, en julio, ni él ni nadie podía imaginar que estaría presidido por un malo de peli mala como Donald Trump.

Pero lo que quiero comentar aquí no es la reforma del sistema sanitario en EEUU; no es el contenido, sino el continente. El artículo de Obama es una típica pieza de análisis y opinión en una revista científica, con su estructura canónica, su declaración de conflictos de intereses, sus 68 referencias bien citadas y enumeradas, su información sobre la identidad, titulación y afiliación del autor (Barack Obama, JD [doctor en leyes], presidente de Estados Unidos, The White House, 1600 Pennsylvania Ave NW, Washington, DC 20500), y su correo electrónico de contacto, que naturalmente no es el suyo propio sino el de prensa de la Casa Blanca.

Y siendo obvio que Obama no se lo ha guisado y comido solito, sino que le ha ayudado un equipo de expertos convenientemente citados en los agradecimientos, a lo que voy con todo esto es, y perdónenme el grito en mayúsculas:

¿IMAGINAN ALGO PARECIDO AQUÍ?

Por lo demás, la lista de los diez estudios y artículos científicos más comentados incluye algunas de las historias más importantes del año en este campo y que también han tenido cabida en este blog, como el descubrimiento de las ondas gravitacionales, la relación entre zika y microcefalia, el posible Planeta Nueve del Sistema Solar, la polémica sobre el azúcar y las grasas, o el nuevo atlas mundial de la contaminación lumínica.

Hay un dato que resulta curioso. La lista que sigue muestra el número de estudios del Top 100 de Altmetric en los que participan instituciones de cada país. He seleccionado los 20 países más potentes en ciencia por número de publicaciones según el ránking de SCImago que ya comenté aquí:

  1. Estados Unidos: 75
  2. China: 5
  3. Reino Unido: 33
  4. Alemania: 14
  5. Japón: 5
  6. Francia: 8
  7. Canadá: 6
  8. Italia: 5
  9. India: 3
  10. España: 4
  11. Australia: 12
  12. Corea del Sur: 2
  13. Rusia: 1
  14. Holanda: 5
  15. Brasil: 4
  16. Suiza: 6
  17. Taiwán: 1
  18. Suecia: 3
  19. Polonia: 4
  20. Turquía: 0

No olvidemos, el Top 100 de Altmetric no dice nada de la calidad de los estudios o de su relevancia para la ciencia, sino solo de cuánto se han comentado (con enlaces directos) en medios online, blogs y redes sociales; es un índice mediático, no científico. Los responsables de este Top 100 son (somos) los periodistas de ciencia, científicos presentes en blogs o redes y el público con interés en el campo.

La conclusión es que la ciencia anglosajona es infinitamente más mediática; su maquinaria de divulgación es la más potente, además de contar con la ventaja de su idioma, lingua franca de la ciencia. Destacan EEUU (primera potencia mundial en ciencia) con 75 estudios, Reino Unido con 33 y Australia con 12, además de Alemania con 14. China, segunda actualmente en número de publicaciones, solo participa en cinco estudios, uno más que España.

Casi todos los países de la lista participan en el estudio de descubrimiento de las ondas gravitacionales publicado en Physical Review Letters, un trabajo monstruo con la colaboración de más de 1.000 científicos de 133 instituciones. España colaboró a través del equipo de la Universitat de les Illes Balears.

Los otros tres estudios con participación española son: el hallazgo de Proxima Centauri b, el exoplaneta posiblemente habitable más cercano, en el sistema de Alfa Centauri, publicado en Nature; la revisión en Science que proponía denominar Antropoceno a la época geológica actual, en la que participaba el geólogo de la Universidad del País Vasco Alejandro Cearreta; y un estudio genético aparecido en Nature Communications que identificaba genes implicados en los rasgos del pelo de la cara y la cabeza en la población latinoamericana, con la participación del equipo del biólogo molecular de la Universidad de Oviedo Carlos López-Otín.

Ilustración de un posible paisaje en el exoplaneta Proxima Centauri b. Imagen de ESO/M. Kornmesser vía Wikipedia.

Ilustración de un posible paisaje en el exoplaneta Proxima Centauri b. Imagen de ESO/M. Kornmesser vía Wikipedia.

Pero sin duda el trabajo estrella de la ciencia española en este año que termina es el hallazgo de Proxima b, el exoplaneta más cercano a la Tierra jamás descubierto con posibilidades de contener agua líquida en su superficie, a solo 4,2 años luz. La investigación cuenta con la participación del Instituto de Astrofísica de Andalucía, pero además el principal responsable del estudio es catalán, Guillem Anglada-Escudé, de la Universidad Queen Mary de Londres.

Obviamente es más que probable que otros estudios del Top 100 de Altmetric cuenten con la participación de investigadores españoles trabajando en el extranjero; tenemos científicos de primer nivel, pero nos faltan centros de primer nivel que atraigan también a científicos extranjeros de primer nivel. Lo que cuenta a la hora de valorar la potencia científica de un país es la ubicación del centro en el que se ha gestado su trabajo, con independencia de que sus autores se llamen Pérez o Smith.

Dexter Holland (The Offspring), investigador del VIH

Según esa maldita efigie popular y estereotipada, el científico es un tipo/a físicamente mal acabado como un Lada de los 70, incapaz de conjuntar los calcetines y con una inteligencia social tan ínfima como elevado es su genio intelectual. Y que posiblemente cantaría de memoria todas las Lieder de Schubert, pero que no tiene la menor idea de quién era Lou Reed.

Este absurdo tótem ya no solo se perpetúa en películas y series de televisión, sino que llega hasta Clan, el canal infantil de TVE: un personaje llamado Doctor Einstein, por otra parte muy simpático, deja clara la elección a los niños desde que son pequeñitos: o eres guay, o eres científico.

Nombres como el de Brian May, cuyo caso conté ayer, suelen adornar listas de curiosidades sobre celebrities o estrellas del rock. Por algún motivo, parece que al presentar estos casos como rarezas se declara explícitamente que el rock y el trabajo intelectual de la ciencia se contemplan como mundos incapaces de encontrarse.

Todo lo cual, como sabe cualquiera que haya habitado el ecosistema de la investigación, es un mito sin ningún fundamento en la realidad. De hecho, incluso podría decirse que entre los científicos existe una especial inclinación a hacer ruido con instrumentos; es decir, a los géneros musicales más decibélicos, como el heavy o el punk en todas sus formas y variaciones. Aunque por supuesto, no todos convierten ese ruido en algo que merezca la pena escuchar, y solo a unos pocos les lleva a alcanzar una fama impensable desde el laboratorio.

Y en concreto, biología y punk parecen entrelazarse misteriosamente en un buen número de casos; pero sobre todo en un trío de ases, los tres californianos de nacimiento o de adopción, y cuyo primer representante traigo hoy:

Dexter Holland (The Offspring)

Dexter Holland y The Offspring tocando en 2009 en Budapest (Hungría). Imagen de Wikipedia.

Dexter Holland con The Offspring tocando en 2009 en Budapest (Hungría). Imagen de Wikipedia.

Bryan Keith Holland sí que parece todo un estereotipo, pero de su ambiente de crianza: el condado californiano de Orange (O. C.), hogar de los descapotables, el surf y las mansiones de estilo hispano con criados hispanos. Pero también de los chicos rebeldes atizando una batería y aserrando las cuerdas de una guitarra en el garaje de sus padres. Con su pelo rubio pollito, sus ojos azules y su porte un poco a lo Biff Tannen de Regreso al futuro, Dexter Holland (su nombre de guerra) pasaría por el típico quarterback de High School, de no ser porque tiene una buena cabeza sobre los hombros: fue el mejor de su clase, destacando sobre todo en matemáticas.

El mismo año de su graduación en el instituto, 1984, Holland cofundó Manic Subsidal, un grupo que dos años después se transformaría en The Offspring. El nombre ya revelaba las inclinaciones de Holland: offspring” significa “progenie” y es un término muy utilizado en biología, sobre todo en genética.

La banda ascendió al éxito internacional a mediados de los 90, llegando a convertirse en uno de los grupos punk más populares de todos los tiempos. Otra cosa sería discutir si pueden calificarse como “punk”. Sus raíces y sus influencias originales lo son. Algunos tal vez los etiquetarían como pop punk o skate punk, y los más estrictos les despegarían incluso estas etiquetas. En mi sola opinión, y purismos aparte, la música y las letras de The Offspring llevan impreso el sello característico del punk californiano, que no es el neoyorquino ni el londinense; O. C. imprime carácter.

Probablemente porque el grupo tardó un decenio en ganarse la fama, a Holland le dio tiempo a terminar la carrera de biología en la Universidad del Sur de California y apuntarse a un doctorado en biología molecular. Pero hasta ahí; en 1994 llegó Smash, un disco muy apropiadamente titulado: fue un smash, un bombazo, y smasheó la carrera científica de Holland. Como a Brian May, el tirón del éxito comercial le apartó de la ciencia.

Y como May, ha regresado recientemente a ella cuando puede permitírselo: con unos 40 millones de discos vendidos, su propia marca de salsa picante (Gringo Bandito) y tres aviones, incluyendo un antiguo caza soviético y un jet privado con el símbolo anarquista en el plano de cola. Ya con la vida más que resuelta, Holland trabaja ahora en su tesis doctoral en el Laboratorio de Oncología Viral e Investigación Proteómica de la Escuela de Medicina Keck de la Universidad del Sur de California, bajo la dirección de la profesora de Patología Suraiya Rasheed.

Ya sea debido al síndrome de popularidad o por otra causa, es difícil saber cuál es el tema de la tesis doctoral de Holland: no hay ninguna información disponible (o al menos yo no he podido encontrarla) sobre su línea de investigación, con la sola excepción del único fruto de ella aparecido hasta la fecha: su primer estudio, publicado en 2013 en la revista PLOS One, tuiteado por el propio Holland, y que también está disponible en la web oficial de Offspring aquí.

Resumiendo en un titular, el estudio propone lo que podría ser un mecanismo utilizado por el VIH, el virus del sida, para combatir el sistema inmunitario de los humanos. Pero atención a la cursiva: de momento es solo una especulación.

Para explicarlo a todo fan de los Offspring ajeno a la biología, empiezo por el principio, el ADN de la célula. Como suelo decir, los genes no producen el pelo rubio pollito de Holland o esa nariz del abuelo; los genes solo producen proteínas, los actores funcionales mayoritarios de la célula. Y son las funciones de esas proteínas y sus interacciones en redes muy complejas las que llevan al rubio pollito o a la nariz.

Para que este proceso tenga lugar, la información del ADN, que es el archivo máster, debe antes reproducirse en una copia de trabajo, del mismo modo que se saca de la caja fuerte un manuscrito muy valioso para fotografiarlo o escanearlo, y poder trabajar así sobre un duplicado sin dañar el original. En la célula, esa copia desechable de un gen se llama ARN mensajero. El ARN lleva exactamente la misma información que su ADN original, pero desde el punto de vista químico es ligeramente distinto. Posteriormente, una maquinaria celular llamada ribosoma se encarga de leer ese ARN y traducirlo para crear una proteína.

En los años 90 se descubrió que muchos organismos tienen un mecanismo de regulación de la traducción del ARN mensajero a través de pequeñas moléculas también de ARN. Estas son complementarias a una parte del mensajero y se unen a él, bloqueando la traducción y por tanto impidiendo la creación de su proteína correspondiente. Podemos pensar en una memoria USB con su enchufe de conexión; cuando la tapa está puesta, la información que contiene el pincho es inaccesible. Los llamados microARN, o miRNA, actúan como esa tapa.

Los miRNA participan en infinidad de procesos de regulación de la actividad de los genes en la célula, y los fallos en estos sistemas de control se han relacionado con multitud de enfermedades, desde la sordera al cáncer. En la pasada década comenzó a descubrirse que algunos virus también tienen miRNAs, y que tanto estos como los de la propia célula participan en el proceso de infección, aunque cómo lo hacen y cuál es el resultado de ello (a quién beneficia, si al virus o a quien lo sufre) todavía es materia de investigación.

En el caso del VIH, hace pocos años se descubrió que las células infectadas por el virus tienen alteradas algunas de sus proteínas que se regulan por miRNAs, que ciertos miRNAs de la célula podrían actuar sobre las funciones del virus, y que el genoma del VIH también podría contener sus propios miRNAs, que a su vez podrían actuar sobre el propio virus o sobre la célula. De todo esto se desprende que probablemente los miRNAs de la célula y del virus desempeñan papeles importantes durante la infección, pero aún no se sabe cuáles son esos papeles.

Y así llegamos al estudio de Holland. El trabajo es una investigación in silico, o en ordenador. Es decir, que el cantante de Offspring no se ha calzado ninguna bata de laboratorio, sino que ha empleado herramientas informáticas para analizar la secuencia del genoma del VIH, compararla con la de la célula y sacar conclusiones al respecto.

Lo que el trabajo propone es que el genoma del VIH contiene ocho posibles miRNAs que tienen dos peculiaridades: por un lado, son muy similares a miRNAs de la célula a la que infecta. Y por otra parte, están insertados en lo que se llama secuencias codificantes del virus, es decir, en partes del genoma que se utilizan para producir proteínas.

¿Qué significado tiene esto? En cuatro palabras: aún no se sabe. Todavía no existe la seguridad de que esos ocho fragmentos funcionen realmente como miRNAs, ni mucho menos se conoce para qué sirven. Los estudios in silico permiten hacer predicciones, pero para comprobarlas hay que recurrir a la experimentación.

En cuanto a las predicciones, y dado que los miRNAs del VIH son parecidos a otros de la célula, la hipótesis es que podrían servir al virus para inutilizar algunas defensas celulares; actuarían como infiltrados, ladrones con uniforme de policía. El ordenador predice que esos miRNAs virales serían capaces de bloquear la producción de algunas proteínas celulares que de hecho sí aparecen anuladas en las células infectadas por el VIH.

El hecho de que los miRNAs del virus estén incrustados en partes de sus genes que son críticas para la infección sugiere que posiblemente el genoma viral ha evolucionado a lo largo de millones de años para aprender a disfrazar sus armas de ataque con piezas que la célula interpreta como propias y que consiguen inutilizar su defensa: si hay más ladrones disfrazados de policías que polis auténticos, vencen los malos.

En resumen, el trabajo es bonito, pero muy especulativo: hay más preguntas que respuestas. Es un buen comienzo para una tesis, pero solo un comienzo. Para confirmar la importancia de esos posibles miRNAs virales, habría que comprobar cómo actúan en células infectadas por el VIH. En una entrevista, Holland dijo que su pretensión es “rajarle las ruedas al sida”, y que el trabajo es prometedor. Y ciertamente lo es: You’re gonna go far, kid; pero eso sí, hay que ponerse a ello.

150 años de H. G. Wells, biólogo y profeta de la biología

Dicen que a H. G. Wells, que hoy cumpliría 150 años, en realidad no le interesaba demasiado la tecnología como tema principal de sus novelas; muchos autores de ciencia ficción suelen aclarar que les interesa más el impacto de la tecnología en la sociedad. Pese a ello, en su ejercicio profético, Wells tuvo algunos aciertos notables; probablemente el mayor de ellos fue la bomba atómica, como ya conté aquí. En cuanto a sus ensayos de futurología, repartió tiros con puntería dispar.

H. G. Wells en torno a 1922. Imagen de Wikipedia.

H. G. Wells en torno a 1922. Imagen de Wikipedia.

Sin embargo, hay un aspecto menos citado: Wells era biólogo. Y eso le diferencia (junto con Asimov) de otros autores de ciencia-ficción con formación científica o tecnológica que suelen provenir de los campos de la física, la ingeniería o la computación (véase el ejemplo de B. V. Larson que traje aquí ayer).

Wells fue además un biólogo educado en una época en la que sumarse a la teoría elaborada por aquel Charles Darwin aún tenía algo de apuesta arriesgada. Fue alumno de Thomas Henry Huxley, conocido como el Bulldog de Darwin por su fiera defensa de las tesis darwinistas. Esta formación evolucionista caló en el joven aspirante a escritor, manifestándose después en su obra: los marcianos de La guerra de los mundos mueren por selección natural, incapaces de adaptarse al medio hostil terrestre que los elimina con sus infecciones. La hipotética biología de Marte fue un interés constante para Wells, que siguió reflexionando y escribiendo sobre ello hasta varios años después de la publicación de su invasión marciana.

Pero antes de La guerra de los mundos y después de su primera novela, La máquina del tiempo, Wells escribió un segundo “scientific romance“, como por entonces se conocía lo que después se llamaría ciencia-ficción. En La isla del Doctor Moreau (1896), el autor británico relataba la historia de un fisiólogo exiliado en una isla y dedicado a la creación de seres híbridos entre humanos y animales mediante vivisección, la cirugía experimental en organismos vivos.

Aunque hoy se ha convertido en otro de los clásicos inmortales de Wells, en su día la novela no tuvo buena acogida, siendo calificada de indecente y morbosa. Según me cuenta el profesor emérito de la Universidad Kingston de Londres Peter Beck, autor del recién publicado libro The War of the Worlds: From H. G. Wells to Orson Welles, Jeff Wayne, Steven Spielberg and Beyond (Bloomsbury Publishing, 2016), “muchos críticos pensaron que nunca debió publicarse por su temática truculenta”. El propio Wells la calificó como “un ejercicio de blasfemia de juventud”.

Según Beck, temiendo caer en desgracia ante la crítica, Wells cambió de rumbo en su siguiente novela, La guerra de los mundos, que describió como “una gran historia científica semejante a La máquina del tiempo“. “Fue una manera de enderezar su carrera y su reputación, y sobre todo de mantener sus finanzas a flote; temía fracasar como escritor y tener que regresar al periodismo”, dice Beck.

Cartel de la adaptación al cine de 'La isla del Dr. Moreau' realizada en 1977.

Cartel de la adaptación al cine de ‘La isla del Dr. Moreau’ realizada en 1977.

Es evidente que hoy La isla del Doctor Moreau es casi un cuento infantil en comparación con las temáticas exploradas ahora por el terror y la ciencia-ficción. Lo cual nos revela una conclusión: si resultaba repugnante en su día, es porque se adelantó a su época. Wells no fue el primer autor que escribió sobre viajes en el tiempo o sobre alienígenas. En cambio, difícilmente encontraremos muchas referencias anteriores (Frankenstein y poco más) sobre lo que el futuro de la biología podría deparar. Y naturalmente, por entonces se consideraba algo demasiado escabroso.

En tiempos de Wells, el debate en torno a la experimentación biológica se centraba en la vivisección, un término hoy obsoleto que no se emplea en el ámbito científico. Pero hasta llegar aquí, lo cierto es que en épocas pasadas la cirugía agresiva en seres vivos y sin anestesia era práctica común, y siguió siéndolo después de Wells, incluso en humanos. El caso más dramático fue la infame Unidad 731, la división del ejército japonés que durante la Segunda Guerra Mundial creó una auténtica Casa del Dolor (en terminología de Wells) donde se experimentó brutalmente y se asesinó con enorme sufrimiento hasta a 250.000 personas, incluyendo niños y bebés. A diferencia de los campos nazis, la Unidad 731 estaba específicamente dedicada por entero a la experimentación.

El Dr. Moreau explicaba a su horrorizado huésped, el también científico Prendick, cómo había dedicado su vida al estudio de la “plasticidad” de los seres vivos, creando lo que el visitante describía como “animales humanizados” a través de la vivisección y el trasplante. “Las criaturas que usted ha visto son animales tallados y forjados en nuevas formas”, decía Moreau.

En lo que respecta a lo estrictamente científico, Wells fue visionario al entrever fronteras de la biología más allá de los objetivos de la experimentación de entonces. En el contexto científico de la época, Darwin había escrito sobre “variaciones” cuyo sustrato físico aún no se conocía. Las leyes de Mendel sobre la herencia, aunque publicadas en 1866, pasaron prácticamente inadvertidas hasta que fueron redescubiertas por la ciencia oficial al borde del cambio de siglo. La palabra “gen” no se acuñaría hasta 1909, y hasta casi mitad del siglo pasado no se confirmaría que el ADN era la sede de la información genética.

Sin embargo, Wells logró atisbar el futuro de la creación de los animales humanizados tal como hoy se entienden; no los monstruos de Moreau, sino ratones que contienen genes o tejidos humanos y que han sido cruciales en el avance de la medicina regenerativa y de los tratamientos contra el cáncer o las enfermedades infecciosas.

Incluso aún sin conocimientos de genética, Wells tuvo una intuición brillante al sugerir que los rasgos fenotípicos de los animales modificados por Moreau no se transmitían a la descendencia; hasta el propio Darwin cayó en la confusión de creer que ciertos caracteres adquiridos podían heredarse (fue su errada teoría de la pangénesis, de la que ya hablé aquí).

Pero al mismo tiempo, Wells intuyó correctamente que estos caracteres adquiridos sí podían modificar otros rasgos fenotípicos; esta es hoy la idea central de la epigenética (cuyas variaciones en realidad sí pueden heredarse, pero esa es otra historia). Y la plasticidad fenotípica, la variación de los rasgos según un fondo genético esté expuesto a un entorno o a otro diferente, es también una noción muy actual de la biología.

Claro que los textos sobre la obra de Wells no suelen centrarse en este tipo de cosas, sino en lo que realmente quiso decir con todo ello. ¿Los peligros de la ciencia desbocada? ¿La monstruosa naturaleza oculta en la condición humana? ¿O en la ambición de los científicos sin corazón? Las interpretaciones son libres. Pero deberían serlo un poco menos cuando el propio autor explicó de qué iba su libro: un año antes de la publicación de la novela (por tanto, se supone que mientras trabajaba en ella), Wells escribió un ensayo titulado The Limits of Individual Plasticity (1895). Curiosamente, algunos párrafos del artículo aparecerían replicados literalmente en la novela.

En aquel ensayo, Wells advertía del horror que supondría el uso de la vivisección para crear monstruos. Pero no se quedaba ahí; el ensayo concluye así:

Hemos dicho lo suficiente para desarrollar esta curiosa proposición. Puede ser que los límites fijos de la estructura y la capacidad psíquica sean más estrechos de lo que aquí se supone. Pero mientras exista la posibilidad, este tratamiento artístico de las cosas vivas, este modelado del individuo común hacia lo bello o lo grotesco, ciertamente parece tan creíble hoy como para merecer un lugar en nuestras mentes entre las cosas que algún día podrían ser.

Es decir, que Wells reconocía el potencial de aquella línea de experimentación para crear también “the beautiful“. Claro que esto no está presente en La isla del Dr. Moreau. Pero ¿quién habría comprado una novela sobre un doctor dedicado a crear lo “beautiful“? Pensemos en el caso de Aldous Huxley: su novela distópica Un mundo feliz (1932) es inmensamente popular; en cambio, lo es mucho menos La isla (1962), la contrapartida utópica que escribió al final de su carrera.

En su intento de provocar, la “blasfemia de juventud” de Wells se pasó de la raya, pero logró mantener la suficiente atención sobre su trabajo como para que su posterior invasión marciana fuera ampliamente leída. Al fin y al cabo, como dice Beck, Wells simplemente quería vivir de lo que escribía. Y parece claro que los lectores sentimos más atracción por el morbo de la distopía que por la hermosura de la utopía. Será nuestra monstruosa naturaleza.

PD. Si alguno de ustedes tiene la suerte de dejarse caer estos días por Woking, la localidad inglesa donde Wells residió durante una parte de su vida, tendrá la oportunidad de disfrutar de un buen puñado de actividades de conmemoración, incluyendo el descubrimiento de una nueva estatua de Wells. Más información en @wellsinwoking y en wellsinwoking.info.

¿Puede un cambio de nombre ser letal para los elefantes?

Un elefante es un elefante es un elefante. ¿Qué importa cómo lo llamemos? Aún más, ¿en qué puede influir, fuera de los muros de la ciencia, que se le etiquete con un nombre científico u otro?

Un pequeño elefante huérfano toma su biberón en el David Sheldrick Wildlife Trust, en Nairobi (Kenya). Imagen de J. Y.

Un pequeño elefante huérfano toma su biberón en el David Sheldrick Wildlife Trust, en Nairobi (Kenya). Imagen de J. Y.

Sorprendentemente, las implicaciones pueden ser mayores de las que imaginarían, hasta el punto de que un cambio de nombre puede amenazar aún más la supervivencia de una especie en peligro de extinción. Piénsenlo por un momento: las leyes protegen a las especies, pero las leyes especifican los nombres de dichas especies. ¿Qué ocurre si los nombres cambian? ¿Podría una especie de repente encontrarse en un vacío legal que la desnude de toda protección?

En general, no. Pero puede ocurrir. Y precisamente esto es lo que cuenta un grupo de investigadores de Reino Unido y China en un estudio publicado en agosto en la revista Conservation Letters.

Los investigadores abordan el problema del cambio de nombre científico de las especies. El del elefante no es ni mucho menos un caso aislado; como conté ayer, y a medida que se aclara el dibujo de la filogenia evolutiva de las especies, muchas deben reubicarse y cambiar de denominación científica, lo que se conoce como nomenclatura binomial (género y especie, como Homo sapiens).

El problema surge cuando la legislación no recoge la nueva denominación. Los investigadores abordan específicamente el problema de China, un país donde tradicionalmente se ha masacrado a especies raras por la creencia de que partes de estos animales curan enfermedades humanas.

Aunque el gobierno chino (casi estaba tentado de escribir “los gobiernos chinos”, pero no) firmó en 1993 el Convenio de Especies Amenazadas CITES y eso se tradujo en la retirada de su farmacopea tradicional de ingredientes como el cuerno de rinoceronte (acabo de publicar un reportaje sobre esto), lo cierto es que la Lista de Especies Protegidas establecida en la ley china no se actualiza desde 1989, según explican Zhou y sus colaboradores en el estudio.

En concreto, y según los autores:

Los nombres de 25 especies amenazadas, incluyendo 18 mamíferos, se han vuelto incongruentes con la ley china. Además, dos especies de primates, descubiertas recientemente en China, aún no se han incorporado a la ley. Otras seis especies de mamíferos se conocen por diferentes sinónimos en la ley china y en el CITES, dificultando la aplicación de políticas internacionales y la recopilación de datos de comercio ilegal de fauna.

Ya imaginan lo que esto supone. En palabras del estudio, la situación crea “una amplia gama de vacíos legales que potencialmente compromete la capacidad de perseguir el comercio ilegal de fauna”. Aunque un tigre es un tigre, un abogado también lo es. Es un abogado, quiero decir, no un tigre.

Los autores concluyen que esta situación puede afectar a otros países, y que ello podría poner en peligro la protección de la fauna. “Recomendamos que los nombres científicos binomiales sean actualizados sistemáticamente en las 181 [hoy son ya 182] naciones firmantes del CITES”, sugieren.

¿Afectará esto a los elefantes tras su previsible cambio de nombre? No en lo que respecta al elefante africano en China, dado que esta especie no es nativa del país y por tanto su comercio allí está regulado por las normas internacionales acordadas por los países firmantes del CITES. En cambio, sí podría afectar a los países donde el elefante africano es nativo, puesto que el comercio interior está fuera del ámbito de aplicación del CITES.

Pero el elefante asiático sí vive en China, por lo que el cambio podría concernirle en caso de que se viera afectado por la reorganización taxonómica. La Lista de Especies Protegidas de China ampara a la familia Elephantidae y específicamente al elefante asiático, Elephas maximus. Pero históricamente, la familia de los elefántidos ha sido como la casa de Gran Hermano, con distintos proboscídeos entrando y saliendo alternativamente a lo largo del tiempo; en el caso que nos ocupa, debido a las frecuentes revisiones taxonómicas. Esperemos que la nueva y aún pendiente no cree un nuevo agujero para el tráfico ilegal de especies amenazadas.

Lo siento, elefantes, tenéis que cambiar de nombre

No, no es que a partir de ahora vayamos a tener que llamarlos slon, como se nombran en varias lenguas eslavas, ni tembo o ndovu, como les dicen en swahili (por desgracia, mi swahili aún no llega para saber el motivo de la diferencia entre ambos nombres). Ni que tengamos que inventar una nueva palabra como megatrompero, por poner algo. La ciencia no se mete en el lenguaje común, sino solo en la denominación científica. Y aquí sí: si alguno de ustedes ha conocido al elefante africano de toda la vida como Loxodonta africana, vaya preparándose. Porque este nombre ya no sirve; hay que buscarle otro nuevo.

Recreación del 'Paleoloxodon antiquus'. Imagen de Wikipedia.

Recreación del ‘Paleoloxodon antiquus’. Imagen de Wikipedia.

Esta es la historia. Desde que se inventó la secuenciación de ADN, los taxónomos –los biólogos encargados de clasificar los seres vivos en categorías como órdenes, familias o géneros– pudieron comenzar a construir sus clasificaciones según criterios evolutivos. Hasta entonces, las especies se organizaban sobre todo según criterios morfológicos, de semejanza. Pero en ciertos casos hay rasgos que se parecen mucho en animales que realmente no tienen ningún parentesco cercano entre sí. Parece más lógico utilizar el grado de semejanza en sus secuencias de ADN, porque este criterio retrata mucho más fielmente cuán lejano o cercano es su antecesor común, y por tanto quiénes son hermanos, primos, parientes lejanos o muy, muy lejanos, como nosotros y las bacterias.

Claro que no todos los taxónomos se sumaron con entusiasmo al nuevo sistema. Un curioso ejemplo fue Vladimir Nabokov, más conocido como el autor de Lolita; pero como ya conté aquí, también un apasionado entomólogo especializado en mariposas. Con el advenimiento de las técnicas de ADN a comienzos de los años 70, Nabokov renegó de la posibilidad de utilizar este nuevo sistema para clasificar las mariposas, aferrándose a sus años de entrenamiento mirando genitales bajo el microscopio.

Pero la resistencia de Nabokov era inútil: el genoma de los seres vivos nos revela dónde encajan realmente en la complicada trama evolutiva de la naturaleza. El problema es que, a veces, llevando esta metodología al extremo podemos encontrar que llegamos a espinosos callejones sin salida. Un ejemplo curioso lo comentó hace unos años la bióloga evolutiva y escritora Carol Kaesuk Yoon, y es el caso de los peces.

La idea simplificada es esta: si una madre A tiene tres hijas B, C y D, y B y C llevan el apellido de A, no hay manera de justificar que D no lleve el mismo apellido. Aplicado a la taxonomía evolutiva, si de una línea se deriva un grupo, más tarde un segundo y después un tercero, y los dos primeros se clasifican en un taxón (categoría) con una denominación concreta, el tercero también debe integrarse ahí, dado que de hecho los representantes actuales del segundo y el tercero están hoy evolutivamente más próximos entre sí que los del primero y el segundo (la separación evolutiva de estas dos ramas es más antigua).

Esta idea es la que hoy clasifica como dinosaurios a las aves, y esto resulta muy aceptable. Pero cuando lo aplicamos a los peces, tenemos un problema. Si, como señalaba Kaesuk Yoon, la línea ancestral de los peces se ramificó para originar primero el linaje de los peces actuales (A), después el de los peces pulmonados (B), y por último el que después daría lugar a los mamíferos (C), resulta que B y C tienen que compartir una categoría taxonómica de la que A esté ausente. Pero la cosa es que A y B son peces. Lo que implica que nosotros también debemos serlo; o los peces pulmonados no son peces, o los humanos también somos peces. O nos cargamos los peces e inventamos otro nombre.

¿La solución? No teman, en este caso hay truco: en realidad, “peces” no es un taxón biológico, sino un nombre común. Y ya hemos dicho que la ciencia no entra en los nombres comunes. Pero recuérdenlo la próxima vez que hablen de ellos a la ligera como si nosotros no formáramos parte de su estirpe.

En cambio, el caso de los elefantes que traigo hoy sí es peliagudo. Esta semana se ha celebrado en Oxford el 7º Simposio Internacional de Arqueología Biomolecular. Y según informa Nature, en él se ha presentado el genoma del Paleoloxodon antiquus, un enorme elefante que vivió en Europa en el Pleistoceno y cuyos restos más recientes, de hace unos 70.000 años, se hallaron en Soria.

Hasta ahora, los elefantes vivos se clasificaban en tres especies. Conocemos el asiático (Elephas maximus) y el africano (Loxodonta africana). Pero en 2010 el análisis genético dejó claro que el elefante africano de bosque, que vive en las selvas del interior del continente y hasta entonces se tenía por una subespecie del de sabana (Loxodonta africana cyclotis), no era tal, sino que cumplía los criterios para clasificarse como una especie separada, Loxodonta cyclotis. Y por cierto, aprovecho la ocasión para recomendarles un magnífico libro sobre el elefante africano de bosque: Los silencios de África, de Peter Matthiessen.

Así, estaban dos primos cercanos, los africanos L. africana y L. cyclotis, y un pariente más lejano, el asiático E. maximus. Hasta que ha llegado el genoma del Paleoloxodon antiquus. Por el estudio de los fósiles (según los criterios morfológicos a los que se aferraba Nabokov), se suponía que esta era una rama más cercana al elefante asiático.

Nada de eso: el estudio genético revela que aquel monstruo de cuatro metros de altura estaba más estrechamente emparentado con el elefante africano de bosque que con ninguna otra especie actual. Incluso hoy, los cyclotis están genéticamente más próximos al elefante europeo del Pleistoceno que a sus parientes de la sabana.

Lo cual implica que el género Loxodonta, tal como hoy lo conocemos, ya no sirve. Ahora, los taxónomos tendrán que volver a la pizarra para asignar nuevos nombres. Y sí, para los que tengan hijos en la edad escolar adecuada para estudiar estas cosas, sepan que también habrá que cambiar los libros de texto. Es lo que tiene la ciencia, que avanza…

Drácula, Poe, el Kama Sutra y OK Go sobrevivirán al fin del mundo

No es que la música de OK Go sea de mi más especial predilección (como ya he manifestado aquí, mis preferencias suelen ir por otros sonidos), pero admiro lo que hacen estos cuatro tipos de Chicago. Adoro a la gente que camina en sentido contrario a los demás, a quienes se toman demasiadas molestias para algo que realmente no lo requiere, y a los que se enfrascan en algo anteponiendo la pasión al plan de negocio. Es decir, a quienes violan las tres leyes fundamentales del universo: la ley de la inercia, la ley del mínimo esfuerzo y la ley de la conservación de lo que sea.

Captura del vídeo de OK Go. Imagen de YouTube.

Captura del vídeo de OK Go. Imagen de YouTube.

Para quien aún no los conozca, explico que lo más distintivo de OK Go son sus vídeos. Entre tanta saturación de efectos digitales y realidad virtual, ellos se diferencian por organizar unas complejísimas coreografías reales, increíblemente sincronizadas, que a menudo se ruedan en un solo plano secuencia y que además en muchos casos juegan con la ciencia aplicada. Si les interesa descubrirlos, basta una simple búsqueda en YouTube. Pero hay un motivo para que hoy traiga aquí uno de sus clips, el de This Too Shall Pass.

Para este tema, organizaron un montaje al estilo de lo que en EEUU llaman una máquina de Rube Goldberg. Los que pasamos de los 40 tenemos aquí un equivalente cultural propio, los Grandes Inventos del TBO, cuyo principal artífice fue el dibujante catalán Ramón Sabatés.

Tanto Goldberg como Sabatés presentaban a un ficticio profesor (Lucifer Gorgonzola Butts en la versión americana, Franz de Copenhague en la española) que diseñaba unas complicadísimas máquinas cuyo resultado era una tarea muy tonta, fácilmente accesible por medios infinitamente más simples; por ejemplo, limpiar la boca con la servilleta. En el caso del vídeo de OK Go, el resultado final de su máquina es disparar un chorro de pintura a cada uno de los integrantes de la banda.

El motivo por el que hoy lo traigo aquí es que este clip de OK Go es el primer vídeo jamás codificado en forma de ADN. Ya he explicado aquí y en otros medios en qué consiste la codificación de archivos digitales en material genético: se diseña un sistema de conversión del código binario (unos y ceros) a las cuatro bases del ADN (A, T, G y C), se traduce el archivo deseado y se sintetiza una cadena de ADN con esa secuencia.

Y también he explicado por qué esta línea de investigación es interesante: los soportes digitales caducan rápidamente, bien porque se estropean, o bien porque aparecen otros formatos y soportes nuevos que dejan obsoletos a los antiguos. En cuanto a su conservación física, el ADN puede durar cientos de años, miles de años, incluso millones de años, según el sistema de almacenamiento elegido. Y en cuanto a su vigencia tecnológica, si de algo no cabe absolutamente ninguna duda es de que siempre vamos a seguir necesitando dispositivos de lectura de ADN. Las máquinas cambiarán, pero el ADN continuará siendo el mismo por los siglos de los siglos.

Entre los grupos de investigación que trabajan en esta línea se encuentra un equipo de Microsoft Research y la Universidad de Washington (EEUU). El pasado abril, los investigadores presentaron en un congreso la codificación de cuatro imágenes en forma de ADN. Ahora han anunciado un nuevo hito: la conversión a material genético de la Declaración Universal de los Derechos Humanos en más de 100 idiomas, los 100 libros de dominio público más descargados del Proyecto Gutenberg, la base de datos de semillas del proyecto Crop Trust y, claro está, el vídeo de OK Go en alta definición. En total, 200 MB; una ridiculez para los tamaños digitales, un gran salto para el almacenamiento en ADN.

Según Karin Strauss, la investigadora principal del proyecto en Microsoft, eligieron este vídeo de OK Go porque guarda paralelismo con el trabajo que ellos llevan a cabo. “Son muy innovadores y están reuniendo en su campo cosas diferentes de distintas áreas, y sentimos que estamos haciendo algo muy similar”.

Naturalmente, la codificación en ADN tiene sus inconvenientes, y siempre los tendrá. Tanto escribir como leer una secuencia genética es mucho más lento que escribir o leer un archivo binario, y más costoso. En general el sistema no se contempla como para un uso inmediato de los datos en dispositivos móviles, sino para crear repositorios a largo plazo. Pero a cambio, la densidad de información que puede alcanzar el ADN es 100 millones de veces mayor que las cintas magnéticas empleadas hoy en los grandes centros de datos: según los investigadores de Washington, los datos que llenarían todo el volumen de un hipermercado en formato electrónico caben en un terrón de azúcar si se traducen a ADN.

Pero sobre todo, su enorme ventaja es la durabilidad. Si algún día llegara ese fin del mundo que tantas veces hemos contemplado desde la butaca y del que tanto llevan advirtiéndonos, difícilmente se salvarían los datos digitales. Suelen decirnos que en el mundo existen muchas copias de toda la información que volcamos en la red, como estas palabras que estoy escribiendo. Pero ¿cuántas son “muchas”? ¿Decenas? ¿Centenas? ¿Millares, como mucho? Cada una de esas copias está escrita en un sofisticado y frágil soporte electrónico. ¿Cuántos de ellos se salvarían en caso de una catástrofe planetaria?

Como ha demostrado el investigador del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (ETH) Robert Grass, el ADN puede encapsularse en fósiles artificiales capaces de proteger la información que guardan durante miles o tal vez millones de años. El método consiste en encapsular la molécula en minúsculas bolitas de sílice de 0,15 milésimas de milímetro; es decir, granos de arena muy fina.

Hagamos una pequeña cuenta recreativa: según las compañías EMC Corporation e International Data Corporation, en 2020 el universo digital ocupará un total de 44 zettabytes (ZB), o 44.000 millones de terabytes (TB), o 44 billones de gigabytes (GB). La compañía Cisco calculó que un ZB ocuparía el mismo volumen que la Gran Muralla China. Tomando una cifra publicada para el volumen de la muralla de 34.423.725.600 pies cúbicos, o 974.771.357 metros cúbicos, tenemos que en 2020 el volumen total de datos digitales del planeta será de 42.889.939.708 metros cúbicos.

En forma de ADN, la densidad de almacenamiento es 100 millones de veces mayor, lo que nos daría un volumen de unos 429 metros cúbicos. La raíz cúbica de 429 es aproximadamente 7,5. Es decir, que en un cubo de arena de siete metros y medio de lado cabría, en forma de ADN, toda la información digital jamás producida desde el origen de la humanidad hasta 2020.

Y cuando se sintetiza ADN, no se fabrica una sola copia, sino millones. Playas y playas de nanocápsulas de sílice que conservarían todo lo que fuimos, durante millones de años. Por supuesto que, en caso de apocalipsis, deberíamos esperar a que los supervivientes reinventaran de nuevo la tecnología necesaria para leerlo. O a que otros lo hicieran por nosotros y así llegaran a saber quiénes fuimos.

Por si se lo están preguntando, en ese puñado de libros ya codificados para la eternidad solo hay uno de un autor español, y no es necesario que les aclare de cuál se trata. Pero lamento comunicarles que esta versión comienza así:

In a village of La Mancha, the name of which I have no desire to call to mind, there lived not long since one of those gentlemen that keep a lance in the lance-rack, an old buckler, a lean hack, and a greyhound for coursing. An olla of rather more beef than mutton, a salad on most nights, scraps on Saturdays, lentils on Fridays, and a pigeon or so extra on Sundays, made away with three-quarters of his income.

Antes de que nadie se lleve las manos a la cabeza, insisto en lo que he mencionado más arriba: son los 100 libros más descargados. El Proyecto Gutenberg también dispone de la versión original en castellano. Pero si el Quixote acumula más del doble de descargas que el Quijote, la culpa no es del Proyecto Gutenberg.

Y sí, están el Drácula de Stoker, La metamorfosis y El proceso de Kafka y (solo) dos de los cinco volúmes de las obras completas de Poe. Y Wells. Y Anna Karenina. Y Moby Dick. Y El corazón de las Tinieblas. Y El retrato de Dorian Gray. Y Madame Bovary. Ah, y el Kama Sutra, para que no se nos olvide nada. Personalmente, y si pudiera elegir, añadiría a Proust, La vida es sueño, algunas cosas de Hemingway, Fitzgerald, Steinbeck… Lovecraft… ¡Dinesen, claro!… Y los rusos… algo más de Verne… Y claro, todo el romanticismo español. Pero también Zola. Y Víctor Hugo. Qué difícil es elegir. Pero por razones que no vienen al caso, me gustaría poder volver a escuchar al menos la obertura de la Cavalleria Rusticana de Mascagni, el Moonriver cantado por Audrey Hepburn, November Rain de Guns N’ Roses, el Ecstasy of Gold/Call of Ktulu/Master of Puppets de Metallica, Janie Jones de los Clash y Ceremony de Joy Division. Y el Script of the Bridge completo de los Chameleons. Habría muchísimos más. Pero con esto creo que bastaría para entretenerme mientras espero el fin.

Ojo con la videncia genética (y con la privacidad genética)

Hace diez años, la compañía californiana 23andMe inauguró el mercado de la genómica personal con una oferta de análisis de variantes genéticas (técnicamente llamadas SNP, o snips) que permitía a sus clientes conocer su propensión a un cierto número de fenotipos, léase rasgos, ya sea la calvicie o la miopía.

Imagen de Pixabay / Dominio público.

Imagen de Pixabay / Dominio público.

23andMe obtuvo un enorme éxito, no solo por ser la primera que ofrecía este servicio al consumidor general, sino por su imagen hip: gracias a los contactos de su cofundadora, la bióloga Anne Wojcicki, por entonces casada con el cofundador de Google Sergey Brin, en Hollywood se organizaban spit parties en las que la gente guapa escupía en un tubo para hacerse analizar su perfil por 23andMe.

Pero entonces vino la FDA con las rebajas. En 2013 la agencia reguladora de fármacos de EEUU ordenó a 23andMe que suspendiera el servicio, ya que las informaciones facilitadas a los clientes en materia de salud no contaban con ningún tipo de validación clínica legal, motivo por el cual a la FDA le preocupaban “las consecuencias para la salud pública de resultados imprecisos”. Actualmente 23andMe solo ofrece perfiles genéticos con resultados genealógicos. El año pasado anunció que próximamente reanudará su servicio de salud, aunque mucho más recortado que antes, pero esta vez con la aprobación de la FDA.

La preocupación de la FDA no era solo el cumplimiento de un trámite burocrático. Lo cierto es que hoy se conocen las secuencias de nuestros genes, pero no tanto sus funciones: completar el Genoma Humano fue como adquirir una inmensa enciclopedia en un idioma que aún estamos aprendiendo a descifrar. Tenemos el texto, pero no sabemos qué significa.

La literatura médica está desbordada con estudios que correlacionan variantes génicas con fenotipos, pero sin ninguna prueba real más allá de una correlación estadística. Y ya he explicado aquí unas cuantas veces que correlación no significa causalidad (mañana contaré un nuevo y precioso ejemplo de correlaciones espurias). De hecho, recientemente la Asociación Estadística de EEUU (ASA) ha publicado una declaración que invita a abandonar el uso del valor p, en el que se basa la práctica totalidad de los estudios epidemiológicos que dicen encontrar una correlación “estadísticamente significativa”; esos del estilo: “comer X aumenta (o reduce) el riesgo de padecer Y”.

La ASA advierte de que el significado del valor p suele malinterpretarse: en pocas palabras, y citando la declaración, “los valores p no miden la probabilidad de que la hipótesis estudiada sea cierta, ni la probabilidad de que los datos sean producto solamente del azar”. Y añaden algo que debería resultar plenamente obvio, no para el público, pero sí para cualquier criatura relacionada con el mundo de la ciencia: “Un valor p, o significación estadística, no mide el tamaño de un efecto ni la importancia de un resultado”.

Por ilustrarlo con un ejemplo simplón: sabemos que un tiro en la cabeza suele matar. Pero si consideramos solo unos pocos casos, no alcanzaremos un valor p del que podamos concluir que esta relación entre disparo y muerte es estadísticamente significativa. Por el contrario, si analizamos una enorme población de casos de muertes y rebuscamos un poco, con toda seguridad podremos encontrar algún factor que esté desigualmente distribuido en esta población; por ejemplo, más muertos con el pelo rizado. Y aunque la diferencia sea muy escasa, con una muestra grande podremos elegir condiciones en las que el valor p sea “estadísticamente significativo”, lo que daría un bonito titular: el pelo rizado mata. Y lo crean o no, así funcionan muchos de los casos de estudios que llegan a la prensa, como he contado aquí en varias ocasiones.

Hace unos días, he sabido por mi compañera de patio bloguero Madre Reciente que una aseguradora española ofrece un servicio de perfil genético con el que dicen orientar a los padres sobre cosas como si su hijo/a será un buen atleta, tendrá buena memoria, será propenso/a a aprender de sus errores o mostrará tendencia al riesgo.

Elijamos un ejemplo, el llamado “gen de la velocidad”. El propio codescubridor de este presunto vínculo del gen ACTN3 en el que se basa la proclama ya dejó claro que ACTN3 explica solo el 2-3% de la variación en la función muscular en la población general”. Y que “ACTN3 no te dice si tu hijo será o no un súper-atleta”. Más claro imposible, y directamente de la fuente.

Sigamos con otro: la presunta propensión al riesgo, basada en el gen TPH2. La proclama se basa en estudios en los que se dice haber detectado una correlación (correlación, no causalidad) entre formas de los genes TPH y conductas suicidas. Pero un meta-análisis (estudio de estudios) publicado en 2014 concluía: “Con respecto a las variantes del gen TPH2, no hemos podido encontrar una asociación con conductas suicidas”. Otra vez, más claro imposible.

En resumen, todo lo explicado arriba se resume en esto: de los genes se puede predecir fácilmente una intolerancia a la lactosa, o la composición de la cera de los oídos. En cuanto a los rasgos complejos no mendelianos, que además están en gran medida (pero no sabemos ni sabremos nunca cuánta) influidos por otros factores ambientales y epigenéticos, cualquier pretensión de predicción es pura videncia genética. Lo cual no sería tan grave si no fuera porque servicios como el ofrecido por esta aseguradora pueden desembocar en grandes catástrofes, en caso de que los padres decidan orientar la educación de sus hijos en función de los resultados.

Pero hay algo más. En EEUU, país donde los tests de perfiles genéticos para el consumidor se han popularizado y comentado vivamente en los medios, existe también un debate sobre la privacidad de los datos genéticos. Uno de los casos que más preocupan es el hecho de que las aseguradoras médicas puedan hacerse con datos genéticos de sus clientes y aplicar criterios discriminatorios; por ejemplo, pólizas más caras para aquellos que posean ciertas variantes genéticas presuntamente relacionadas con el riesgo de padecer alguna enfermedad.

Y como ya he dicho, quien ofrece el test genético que he mencionado es precisamente una compañía de seguros de salud. Poner los datos genéticos de nuestros hijos en poder de la aseguradora es tan sensato como pinchar un cartel en la puerta de nuestra casa diciendo que nos hemos marchado de vacaciones y no volveremos en un mes.

Para que se hagan una idea sobre la importancia de mantener la privacidad de sus datos genéticos, en caso de que algún día lleguen a disponer de ellos, nada mejor que recordar las palabras de uno de los miembros del consejo de administración de 23andMe: “El juego a largo plazo no es hacer dinero vendiendo kits […] Una vez que tienes los datos, la compañía se convierte de hecho en el Google de la salud personalizada”.

(PD: Por cierto, y a propósito de los consentimientos escritos y políticas de privacidad, creo que el ejemplo de Google es suficientemente revelador, para cualquiera que haya seguido la saga de esta compañía y sus escarceos con las fronteras de la legalidad sobre el uso de datos personales, tanto en EEUU como en Europa. Las políticas de privacidad no se graban en granito, y que levanten la mano quienes lean de cabo a rabo esos emails de las compañías titulados “hemos cambiado nuestra política de privacidad”. Si quieren un ejemplo, aquí tienen los 20 folios de los términos del servicio de 23andMe).

¿Tendremos en octubre un Nobel español de ciencia?

Quédense con este nombre: Francisco Juan Martínez Mójica, un investigador de la Universidad de Alicante que desde el pasado 14 de enero viene recibiendo una atención inusitada por parte de los medios. Inusitada porque la línea de investigación de Mójica nace de un campo de enorme interés científico –la genética de los microbios extremófilos–, pero que difícilmente traspasa las fronteras más allá de lugares como este blog, en un país donde la ciencia apenas capta la atención del gran público salvo cuando se trata de grandes titulares sobre, pongamos, el cáncer.

Las salinas de Santa Pola, donde comenzó la historia de CRISPR. Imagen de Wikipedia.

Las salinas de Santa Pola, donde comenzó la historia de CRISPR. Imagen de Wikipedia.

Pero tan inusitada como merecida, porque esa línea de investigación llevaría a Mójica a convertirse en la estrella de la revolución del siglo XXI en ingeniería genética, que lleva el nombre de CRISPR. O mejor dicho, esa línea y otra cosa; porque desgraciadamente para un científico alicantino trabajando en la Universidad de Alicante, por brillante que sea, se requiere un empujoncito más. Y como ahora contaré, por fortuna Mójica ha recibido ese empujoncito más que se revelará clave si finalmente el investigador se convierte en el primer Nobel español de ciencia desde Ramón y Cajal (siempre debo añadir esta coletilla: Severo Ochoa llevaba 23 años fuera de España y tres como ciudadano estadounidense cuando ganó el Nobel).

Mójica comenzó su tesis doctoral investigando por qué una arquea (microbios que no son bacterias, aunque lo parezcan) de las salinas de Santa Pola se veía afectada de distinta manera por las enzimas de restricción (herramientas utilizadas para cortar el ADN por lugares deseados) en función de la concentración de sal en el medio de cultivo. A primera vista esta línea de trabajo parecería algo muy alejado de convertirse en la próxima revolución genética; sin embargo, las principales herramientas moleculares empleadas en los laboratorios han nacido del estudio de las bacterias y sus virus, como es el caso de las propias enzimas de restricción.

Al estudiar el genoma de esta arquea, llamada Haloferax mediterranei, Mójica descubrió que llevaba una curiosa marca, compuesta por secuencias repetidas y separadas por otros fragmentos dispares; un patrón que implicaba probablemente una función determinada, aunque desconocida. El investigador descubrió estas mismas estructuras en otras arqueas, y supo también que un grupo de la Universidad de Osaka, en Japón, ya había descrito en 1987 unas estructuras similares en otro microbio biológicamente más relevante, la bacteria Escherichia coli. Mójica y sus colaboradores publicaron estas secuencias en 1995 y llamaron a los fragmentos repetidos TREPs, por secuencias Palindrómicas (que se leen igual al derecho y al revés) Extragénicas (fuera de los genes) Repetidas en Tándem (varias veces).

Aún se desconocía cuál era la función de estos pedazos de genoma bacteriano o arqueano. Mójica y sus colaboradores sugerían en su estudio que podían controlar la distribución de las copias del genoma en las células hijas cuando la bacteria o la arquea se dividen, una hipótesis que resultaría equivocada.

Por entonces Mójica había terminado su tesis doctoral y se marchó al extranjero para completar un corto postdoctorado en Oxford, antes de regresar a la Universidad de Alicante. Ante la posibilidad de que las secuencias descubiertas participaran en la división de copias del genoma, por aquellos años Mójica se dedicó a estudiar la influencia de las TREPs en la topología del ADN, es decir, su forma.

De vuelta en Alicante, comenzó a examinar y comparar los genomas de otros microbios. En 2000, Mójica y sus colaboradores describían la identificación de estas secuencias en una veintena de especies. En aquel estudio proponían un nuevo nombre: Repeticiones Cortas Regularmente Espaciadas, o SRSRs. Aún sin pistas claras sobre su función: “Surge la pregunta sobre si las SRSRs tienen una función común en procariotas [bacterias y arqueas], o si su presencia es un resto de secuencias antiguas y su papel se diversificó a lo largo de la evolución”, escribían.

Por entonces estas secuencias ya captaban la atención de los microbiólogos. Otros investigadores descubrían secuencias SRSRs en diferentes especies y localizaban además genes funcionales próximos a ellas, a los que se les suponía una función relacionada con estas estructuras. En 2002, un equipo de la Universidad de Utrecht (Países Bajos) publicaba un estudio que rebautizaba las SRSRs como Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Espaciadas, o CRISPR, además de identificar estos Genes Asociados a CRISPR, o genes cas.

En el estudio, y esto es importante, Ruud Jansen y sus colaboradores escribían: “Cada miembro de esta familia de repeticiones ha sido designado de forma diferente por los autores originales, llevando a una nomenclatura confusa. Para reconocer la reunión de esta clase de repeticiones como una familia y evitar nomenclatura confusa, Mójica y colaboradores y nuestro grupo hemos acordado utilizar en este estudio y en futuras publicaciones el acrónimo CRISPR”. Según trascendió después, fue el propio Mójica quien sugirió la nueva designación, pero esta apareció por primera vez en un estudio firmado por un equipo holandés.

Fue a continuación cuando llegó el gran salto cualitativo. En 2003 Mójica decidió cambiar el foco: en lugar de investigar las secuencias repetidas, las que habían permitido identificar las CRISPR, se preguntó qué demonios pintaban allí los fragmentos que las separaban, y que eran diferentes de unos microbios a otros. Y al estudiar un espaciador de una bacteria E. coli, descubrió que era idéntico a un trozo del genoma de un virus que infecta a esta bacteria, llamado fago P1. Pero con una peculiaridad: la E. coli que llevaba aquel separador era inmune al fago P1.

Este fue el eureka. Y este es el verdadero mérito que hace a Mójica merecedor del Nobel: al estudiar otros varios miles de espaciadores, descubrió que en todos los casos se trataba de secuencias pertenecientes a virus bacteriófagos (que atacan a las bacterias) o a moléculas de ADN que saltan de unas bacterias a otras (llamadas plásmidos). Y que en todos los casos, las bacterias con aquellos espaciadores eran inmunes a los respectivos virus o plásmidos. Mójica había encontrado la función de los separadores y, por tanto, de las CRISPR: un sistema inmunitario adaptativo propio de las bacterias y arqueas.

La idea era genial. Y además, era cierta. Pero al principio nadie quería creerlo: el estudio de Mójica fue rechazado por la revista Nature sin siquiera revisarlo, y después por la revista PNAS, y luego por Molecular Microbiology, y por Nucleic Acid Research. Por fin en 2005 el estudio fue publicado por Journal of Molecular Evolution, pero no sin un largo proceso de revisión que duró todo un año.

Imagino lo que están preguntándose, y la respuesta es sí: para un grupo de cuatro científicos de la Universidad de Alicante, sin contar con las firmas de otros investigadores de instituciones más rimbombantes, es muy difícil publicar en Nature, aunque hayan descubierto la rueda. En ciencia también hay clases, y hay prejuicios.

Lo que sucedió luego ya no compete a este artículo: andando el tiempo, el sistema CRISPR sería aplicado por las investigadoras Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna para crear un sistema de edición genómica (o corta-pega de fragmentos de ADN) preciso y precioso con el que ahora se plantean futuros logros como la curación de enfermedades genéticas, entre otras muchas aplicaciones de la que es, para todos sin excepción, la revolución genómica del siglo XXI. Charpentier y Doudna ganaron el premio Princesa de Asturias de Investigación 2015; pero sobre todo, recibieron los tres millones de dólares del Breakthrough Prize de Ciencias de la Vida.

¿Y Mójica?, se preguntarán. Pues bien: Mójica ha pasado como un completo desconocido hasta el pasado 14 de enero. Ese día, Eric S. Lander publicaba un artículo en la revista Cell titulado The Heroes of CRISPR (Los héroes de CRISPR). Lander escribía: “En los últimos meses, he buscado comprender la historia de CRISPR que se remonta a 20 años atrás, incluyendo la historia de las ideas y de las personas”. Y también escribía que en 2003 Mójica era “el claro líder en el naciente campo de CRISPR”. Y también: “El antes oscuro sistema microbiano, descubierto 20 años antes en unas salinas en España, era ahora el foco de números especiales en revistas científicas, titulares en el New York Times, start-ups biotecnológicas, y cumbres internacionales sobre ética. CRISPR había llegado”.

¿Qué importancia tiene esto? La respuesta es: toda. Este es el empujoncito al que me refería más arriba. Sepan que Cell es la revista de biología más importante del mundo. Sepan que Eric Lander es profesor del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), fundador del Instituto Broad del MIT y Harvard, codirector del Proyecto Genoma Humano y copresidente del Consejo Asesor de Ciencia y Tecnología del presidente Barack Obama. En resumen, Eric Lander es algo muy parecido a lo que solemos llamar Dios.

Y la palabra de Dios ha obrado su milagro. Traigo aquí una curiosa comparación por cortesía de la máquina del tiempo de internet, Wayback Machine. El 13 de diciembre de 2015, la entrada en la Wikipedia sobre CRISPR contaba la historia de esta tecnología haciendo una breve referencia al trabajo de Mójica, pero sin mencionar para nada su nombre. Un mes después, el 14 de enero, esta misma entrada ya incluía el nombre de Mójica, destacando además que fue él quien propuso el nombre de CRISPR. Desde la publicación del artículo de Lander, el nombre de Mójica ya aparece ampliamente ligado al descubrimiento de CRISPR, y los medios españoles se han volcado en destacar su figura y su contribución.

En resumen: ¿Habrá un premio Nobel para CRISPR? Sin duda; tal vez no este año, pero más tarde o más temprano. ¿Será Mójica uno de los premiados? Es difícil apostar. Lander ha conseguido que el nombre de Mójica pueda cotizar en el mercado de los Nobel, pero aquí solo he contado una parte de la historia: lo cierto es que hay otros investigadores con una relevante implicación en el camino de CRISPR.

El premio Nobel se concede como máximo a tres investigadores; Charpentier y Doudna parecen seguras, pero el tercer nombre podría estar en disputa. Al menos otro científico, el francés Gilles Vergnaud, llegó a la misma conclusión que Mójica sobre la inmunidad de las bacterias al mismo tiempo y de forma independiente, aunque su estudio se publicó un mes más tarde, y ya con el nombre de CRISPR acuñado por el alicantino. Otro candidato sería Feng Zhang, del MIT, quien optimizó el sistema como herramienta genómica y lo aplicó por primera vez a células humanas.

Mójica parece un candidato más adecuado que Vergnaud al ser quien primero identificó las CRISPR como una marca común en un gran número de especies microbianas e intuyó para ellas un significado biológico que resultó correcto; de hecho, el nombre del francés ha sido omitido en la página de la historia de CRISPR en la web del Instituto Broad. En cambio, la rivalidad de Zhang es más dura, ya que el sistema CRISPR no sería hoy lo que es sin su contribución. Tal vez el próximo octubre tengamos la solución. Y quizá, Lander mediante, un Nobel español.

Se abre (un poco) la edición genómica de embriones humanos

Quien se pasee por este blog de vez en cuando ya habrá detectado mi entusiasmo por CRISPR, esa nueva herramienta de edición genómica (o sea, que corta-pega genes) que muchos, y me incluyo, hemos calificado de revolucionaria. Pero para evitar malentendidos, creo que debo aclarar qué tipo de revolución es la que CRISPR está facilitando.

Un espermatozoide fecundando un óvulo. Imagen de Wikipedia.

Un espermatozoide fecundando un óvulo. Imagen de Wikipedia.

Resumiendo, no es una revolución conceptual, sino metodológica. Es decir, que lo que CRISPR ofrece no es tanto poder hacer cosas nuevas, sino hacer cosas mucho mejor que antes. Las herramientas de edición genómica existen desde hace décadas, aunque ninguna alcanzaba la precisión, la eficacia y la facilidad de uso de CRISPR. Pero dado que ya comenzarán a surgir las voces acusando a los científicos de jugar a ser dioses y otras excentricidades por el estilo, debo aclarar que CRISPR no supone la invención del automóvil, sino cambiar el motor de vapor por el de combustión interna. Lo cual, eso sí, implica que la edición genómica va a tomar la autopista.

Los investigadores ya están planeando estrategias para curar células enfermas introduciendo CRISPR en el organismo como un minisubmarino terapéutico. Por el momento, la primera diana ideal para estas técnicas es un tejido líquido que circula y se distribuye por todo el cuerpo, la sangre. Otras herramientas de edición genómica más veteranas se han empleado ya para curar células enfermas fuera del cuerpo y luego devolverlas al paciente, y este año debería arrancar el primer ensayo clínico in vivo para tratar una forma de hemofilia. El uso de CRISPR para estos fines aún deberá esperar, pero tal vez solo un año más.

La aplicación más potente de CRISPR será también la más discutida: curar embriones humanos. La técnica tiene el potencial de abrir la vía de curación de enfermedades congénitas atroces y hasta ahora inaccesibles a cualquier terapia. Pero existe el riesgo de provocar mayor daño que el que se pretende evitar. El primer ensayo de prueba de CRISPR en embriones humanos no viables, realizado en China el pasado año, fue una considerable chapuza, y disparó la alarma sobre la necesidad de iniciar un debate ético que arrancó con una conferencia internacional celebrada en Washington el pasado diciembre. La conclusión fue que nadie está dispuesto a dar un solo paso en la dirección de modificar embriones destinados a la reproducción antes de tener la absoluta seguridad de que se pisa suelo firme, y no hielo fino.

Lo cual no implica que no se vaya a avanzar mientras tanto en la investigación del uso de CRISPR en embriones humanos no destinados a la reproducción. Reino Unido acaba de dar ese primer paso. El organismo que regula allí la investigación y los tratamientos de fertilidad, Human Fertilisation and Embryology Authority, ha dado el visto bueno a la primera solicitud para modificar embriones humanos empleando CRISPR con fines de investigación.

A diferencia del experimento chino, en este caso se emplearán embriones viables sobrantes de procedimientos de fertilización in vitro, voluntariamente donados por las parejas para fines de investigación. Tanto la legislación británica como la española contemplan este supuesto; en nuestro caso está regulado por la Ley 14/2006 sobre técnicas de reproducción humana asistida., y permite el uso de embriones durante los primeros 14 días de desarrollo, el mismo tiempo máximo que la ley permite mantener embriones en crecimiento fuera del útero materno.

La investigadora que solicitó este permiso, el primero concedido en el mundo, es Kathy Niakan, bióloga del desarrollo del Instituto Francis Crick. Niakan investiga el papel de los genes maestros que regulan las primeras etapas en el crecimiento de los embriones humanos, desde que somos una sola célula procedente de la fusión del óvulo y el espermatozoide hasta que nos convertimos en una bola de 256 células donde algunas comienzan ya a programarse para fines distintos. Es en esta etapa, unos cinco días después de la fecundación, cuando se produce la implantación de este llamado blastocisto en el útero.

Niakan investiga los genes que dirigen este proceso; algunos de ellos funcionan del mismo modo en otros animales y pueden ser estudiados en ratones, pero no es así para todos los casos, y es aquí cuando las células embrionarias humanas no pueden ser reemplazadas por ningún otro modelo. En primer lugar, la investigadora planea inutilizar el gen OCT4, también llamado POU5F1, un gen maestro del desarrollo que marca la diferencia entre el llamado estado de pluripotencialidad de una célula, cuando esta aún puede originar cualquiera de los tejidos del cuerpo, o el momento en que ya está bioquímicamente determinada a formar una parte concreta del organismo. El equipo de Niakan investigará el papel de este y posiblemente otros genes, en función de los embriones disponibles, durante los primeros siete días del desarrollo.

Es importante destacar que el trabajo de Niakan es investigación básica. Para curar, mucho antes hay que conocer, y el proyecto de la bióloga no está dirigido a explorar el tratamiento de ninguna enfermedad, sino a entender cómo operan los procesos de la célula durante el desarrollo temprano en la situación normal de un embrión sano. Lo otro ya llegará; por decir algo, el director del Instituto Crick y Nobel en 2011 Paul Nurse ha declarado que los estudios de Niakan “aumentarán nuestra comprensión de las tasas de éxito de la fertilización in vitro”. Pero es necesario tener presente que aún hay un largo camino por recorrer hasta llegar al día en que nadie dudará en aplaudir la decisión de haber empezado a recorrerlo.