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Esto es (algo de) lo que nos traerá la biología en 2016

CRISPR, CRISPR y CRISPR. A quien este acrónimo (pronúnciese “crisper”) aún le suene a galimatías (lo de menos es el significado de las siglas: en inglés, Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Espaciadas), le aclaro que se trata de la nueva generación de herramientas moleculares que hoy está impulsando una revolución en la ingeniería genética.

Representación de la estructura del ADN. Imagen de Wikipedia.

Representación de la estructura del ADN. Imagen de Wikipedia.

En la temporada anterior (2015) nos quedamos en que el sistema CRISPR, nacido en 2012, había comenzado el desarrollo exponencial de sus utilidades y aplicaciones. Un equipo de investigadores chinos se atrevió a dar el paso de utilizarlo con embriones humanos (no viables), con resultados bastante defectuosos, lo que motivó una reunión internacional destinada a reflexionar sobre los límites éticos de la nueva tecnología.

De aquella reunión salió un ni sí, ni no: aplacemos el uso de CRISPR en embriones humanos destinados a la reproducción hasta que estemos seguros de que no se va a estropear más de lo que se arregla. Pero sobre todo, reunámonos de nuevo el año que viene para ver si ya lo tenemos un poco más claro. El foro de discusión permanente sugerido en la declaración final de la reunión del pasado diciembre debería emitir hacia finales de este 2016 un nuevo informe que establezca directrices más claras y concretas.

La tecnología de CRISPR continuará progresando este año: la última mejora, publicada el día de Reyes en Nature, aumenta la fidelidad de la edición genómica hasta hacer los errores casi indetectables. Los ensayos en ratones ya han alcanzado logros como reparar el defecto genético que provoca la distrofia muscular de Duchenne, un regalo que nos llegó el último día de 2015.

Pero CRISPR llega además en un momento en el que las terapias génicas por edición genómica están en pleno florecimiento. Otra tecnología más clásica que emplea enzimas llamadas nucleasas de dedos de cinc se está utilizando ya en ensayos clínicos. En 2014, la compañía californiana Sangamo BioSciences publicó los primeros resultados clínicos de un tratamiento de edición genómica en células ex vivo (fuera del cuerpo), destinado a tratar la infección por VIH. A finales del pasado año, la francesa Cellectis presentó resultados muy esperanzadores del tratamiento de una niña de un año enferma de leucemia mediante edición genómica ex vivo.

Sangamo lanzará este año el primer ensayo de edición genómica in vivo –inyectando directamente el sistema en el organismo– para corregir el defecto genético de la hemofilia B, y ha anunciado además estudios clínicos para tratar la anemia falciforme y la beta-talasemia en colaboración con la también estadounidense Biogen. Otras compañías están ya planeando el uso clínico de CRISPR, aunque de momento deberemos conformarnos con ensayos en animales hasta que se definan las directrices de seguridad para esta nueva herramienta.

Sin salir de la mezcla de genes, otros experimentos pioneros podrían comenzar a despegar en este 2016. En el Instituto Salk de California el albaceteño Juan Carlos Izpisúa Belmonte, una de las principales figuras del mundo en biología del desarrollo, espera la aprobación de las autoridades estadounidenses para crear quimeras inyectando células humanas en embriones animales, una vía innovadora hacia la obtención de órganos para trasplantes. Además, este año podría reanudarse en EEUU la financiación para una controvertida área de investigación que busca aumentar la agresividad de ciertos virus para facilitar su estudio y diseñar nuevos tratamientos. Los fondos fueron retirados en octubre de 2015 por el peligro que podrían representar estos supervirus.

Otra palabra candente en la biología actual es “microbioma”. Los estudios sobre las poblaciones microbianas que viven dentro de nosotros nos están revelando aspectos de nuestra salud y enfermedad que no se explican solo desde nuestra fisiología humana, sino que requieren introducir en la ecuación a nuestros microscópicos pasajeros. La importancia de esta vida invisible impulsó en 2010 la creación del Earth Microbiome Project (EMP), una alianza internacional de 600 científicos que nació con el titánico objetivo de secuenciar los genomas microbianos de 200.000 muestras tomadas de los rincones más diversos de la Tierra, desde el teclado de un ordenador a la saliva de un dragón de Komodo. El EMP publicará este año sus primeros resultados, que dispararán nuestro conocimiento de la vida dominante en nuestro planeta.

Por otra parte, 2016 será el año en que comience a derribarse uno de los mitos dietéticos más conocidos, persistentes, rentables y… falsos. Ya conté aquí que la ciencia ha demostrado no demostrar la creencia popular de que el colesterol de la dieta influye en los niveles de esta grasa en la sangre. Las nuevas recomendaciones dietéticas oficiales en EEUU, publicadas esta misma semana, han absuelto por fin a este eterno supervillano de la alimentación. El texto final de las recomendaciones destaca que “no hay pruebas adecuadas para un límite cuantitativo del colesterol de la dieta”, elimina el límite de 300 miligramos al día presente en la edición anterior y da luz verde al consumo de los siempre denostados huevos y otros alimentos ricos en colesterol. Falta saber cómo repercutirán estas directrices de EEUU en el resto del mundo y, sobre todo, en el boyante y tramposo negocio de la lucha contra el colesterol.

Las sorpresas en las nuevas recomendaciones no acaban ahí: las directrices apoyan el consumo de entre tres y cinco tazas de café al día como parte de una dieta saludable. Y adiós a aquel presuntamente sabio consejo que nos inculcaban hasta en Barrio Sésamo: el desayuno ya no es la comida más importante del día. Las nuevas recomendaciones se rinden a la evidencia de que este estribillo era también una simple especulación sin base científica; no hay ninguna prueba real de que la falta de desayuno perjudique la salud, por lo que se ha eliminado esta directriz.

Por último, a lo largo de este año recién estrenado deberemos también mantener un ojo pendiente de varios ensayos clínicos que pondrán a prueba vacunas contra el ébola (de las que ya hablé) o el VIH, además de un puñado de posibles fármacos contra distintos síntomas del alzhéimer. No pierdan esta sintonía.

2016: los países emergentes se suman a la gran ciencia

¿Es la ciencia un motor del desarrollo, o una consecuencia de él? Aquí hay un debate interesante y complejo, con argumentos históricos a favor de ambas tesis. No demos por hecho la primera opción: India es una potencia científica mundial, con cifras que la sitúan entre los puestos y 15º en producción, y con un flamante sexto puesto en tecnología espacial; y sin embargo, no hace falta explicar cuáles son los estándares de vida en el que pronto será el país más poblado del mundo.

Tal vez el debate cobre mayor protagonismo (o debería) por el hecho de que el nuevo año 2016 va a distinguirse por varios hitos que otorgarán una mayor presencia a los países emergentes en la ciencia de grandes instalaciones y proyectos. Aunque el descubrimiento científico siempre contará con el talento y la imaginación de los investigadores, la tendencia que crece es la de agrupar recursos, tanto intelectuales como financieros, en grandes proyectos capaces de empujar los límites del conocimiento: como ya expliqué, en 2015 se batió el récord del número de firmantes de un estudio, con 5.154 participantes en el trabajo de determinación de la masa del bosón de Higgs gracias a dos experimentos del LHC.

Aún deberemos esperar unos años más hasta que China comience las obras del monstruoso acelerador de partículas que doblará la longitud del LHC, pero ya en 2016 el país asiático se convertirá en la sede del mayor radiotelescopio del mundo, el Five hundred meter Aperture Spherical Telescope (FAST). Su medio kilómetro de diámetro pulveriza la marca de 305 metros que hasta ahora mantenía el de Arecibo (Puerto Rico), cuya sensibilidad triplicará. China también acaba de inaugurar el gran programa espacial de su Academia Nacional de Ciencias con el lanzamiento el pasado diciembre de la sonda Dark Matter Particle Explorer (DAMPE), a la que este año seguirán dos nuevas misiones.

Sede de SESAME, el sincrotrón de Oriente Medio ubicado en Jordania. Imagen de SESAME.

Sede de SESAME, el sincrotrón de Oriente Medio ubicado en Jordania. Imagen de SESAME.

Pero sin duda el proyecto de mayor significado es el que ha sido capaz de aunar los esfuerzos de Irán, Israel, la Autoridad Palestina, Jordania, Egipto, Bahréin, Turquía, Paquistán y Chipre. Estos nueve países promueven el SESAME (Synchrotron-light for Experimental Science and Applications in the Middle East), el acelerador de partículas situado en Jordania que comenzará a funcionar a finales de 2016; un ejemplo de colaboración científica entre países no siempre bien avenidos, y una lección para sus políticos.

Las aplicaciones del sincrotrón se extienden a áreas tan diversas de la ciencia como la biomedicina y la arqueología; sobre todo en este último campo, los países del Medio Oriente tiene mucho que ofrecer, y la nueva instalación les ayudará a no depender de otras fuentes. El ejemplo de SESAME ha servido también para inspirar la idea de emprender un proyecto similar en África, el único de los continentes habitados que aún no cuenta con un sincrotrón.

Otro de los proyectos a seguir este año no procede de países emergentes, pero sí refleja la tendencia emergente de la iniciativa privada como promotora de aquellos proyectos de exploración espacial que las agencias estatales no cubren. Tradicionalmente el espacio ha sido un monopolio de los estados; pero dado que esta investigación es muy costosa, ciertas ideas han sido imposibles de llevar a la práctica por situarse fuera de la corriente principal o por ser demasiado arriesgadas. Compañías como SpaceX, del empresario y tecnólogo Elon Musk, se están jugando su supervivencia ampliando el foco de la exploración espacial más allá de los rígidos programas gubernamentales, un enfoque que beneficiará al conjunto de la comunidad científica y aeroespacial.

Prueba de las velas de Lightsail en 2015. Imagen de Planetary Society.

Prueba de las velas de Lightsail en 2015. Imagen de Planetary Society.

Precisamente un cohete de SpaceX será el encargado de lanzar al espacio en abril un prototipo también privado, creado por la sociedad sin ánimo de lucro Planetary Society, y que pondrá a prueba la tecnología de las velas solares. LightSail-1, una sonda de bolsillo, desplegará en el espacio cuatro velas con una superficie de 32 m2 que navegarán impulsadas por el impacto de los fotones solares. Desde hace décadas, la vieja idea de los veleros espaciales, recogida incluso en Star Wars –¿recuerdan la nave del malvado conde Dooku?–, ha ofrecido la posibilidad de un sistema de desplazamiento que no consume combustible y que podría conferir aceleraciones constantes para lograr velocidades muy superiores a las actuales.

El espacio no nos promete para 2016 hitos tan espectaculares como el encuentro de New Horizons con Plutón el año pasado, pero no faltan los proyectos interesantes. En marzo la ESA y Rusia lanzarán la primera de sus dos misiones marcianas ExoMars, en este caso un orbitador que descargará un pequeño módulo de aterrizaje llamado Schiaparelli. Por desgracia, este no llevará cámara de superficie, pero las mediciones del ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) ayudarán a conocer el origen del metano en la atmósfera marciana, una posible firma biológica.

Por otra parte, en julio la sonda Juno de la NASA se convertirá en la segunda de la historia en órbita alrededor de Júpiter, y en la primera en llegar tan lejos empleando energía solar. Un par de meses después, en septiembre, la europea Rosetta se estrellará con el cometa que ha sido objeto de su estudio. Y cuando unas misiones mueren, otras nacen: el mismo mes la NASA lanzará la misión OSIRIS-REx, destinada a recoger y traer muestras del asteroide Bennu.

La física nos reserva nuevos hallazgos como la posible confirmación de un nuevo bosón, seis veces más pesado que el Higgs, que fue insinuado por dos experimentos del LHC a finales de 2015. También en 2016 los científicos esperan detectar por primera vez las ondas gravitatorias, las distorsiones en el espacio-tiempo pronosticadas por Einstein, gracias al experimento Advanced LIGO.