Sexo, cromosomas y rock´n´roll

Hace unos años (ya, la actividad de este blog no es fulgurante) publiqué con un post titulado “La longevidad del sexo débil” sobre la mayor longevidad de las mujeres. En él daba cuenta del curioso hecho de que las mujeres tienen una mayor esperanza de vida, o lo que es lo mismo, una mayor longevidad, que los hombres. En él también discutía las posibles razones detrás de este hecho, algunas de ellas de índole sociocultural, como las distintas conductas y hábitos de riesgo de hombres y mujeres, o las distintas ocupaciones laborales que tradicionalmente han venido ejerciendo en la sociedad las personas según su sexo.

Pese a que ciertamente algunas diferencias puedan tener una base social y cultural, la distinta longevidad de hombres y mujeres tiene una innegable base biológica. Escribo esto casi que con miedo, dado lo impopular de este tipo de afirmaciones. Los machos y hembras de muchísimas especies (y ciertamente los mamíferos entre ellas) reproducen este mismo patrón de mayor longevidad en hembras que en machos, lo cual descarta hábitos y costumbres sociales propias de la especie humana como la única base de esta distinta expectativa de vida.

Existen además sólidas evidencias de una contribución decisiva de las hormonas sexuales a la longevidad en muchos modelos animales en los que se ha estudiado con detalle dicha influencia. Lo que resulta más difícil de establecer, como es lógico, es si esta contribución hormonal es también determinante para la mayor longevidad femenina en la especia humana. Las manipulaciones a las que podemos someter organismos modelo de laboratorio no son posibles con humanos, no al menos si deseamos que un comité ético las apruebe y no somos Josef Mengele o He Jiankui (el de la polémica manipulación genética de bebés humanos).

Pese a ello, existen algunas evidencias retrospectivas que indican que en humanos también existe una contribución fundamental de las hormonas sexuales a la longevidad. La castración no es una práctica habitual en nuestros días, afortunadamente. Sin embargo, en la antigüedad era habitual encontrar eunucos en cortes imperiales, harenes y en ambientes musicales eclesiásticos y operísticos (en donde su peculiar tonalidad de voz era muy apreciada). Algunos datos parecen indicar que la longevidad entre estos eunucos era superior a la de los individuos de las sociedades en las que vivían, pero los datos son difíciles de extraer e interpretar.

¿Instrumento de la medicina “anti-aging”?

Existen sin embargo datos aportados por un estudio en el que se analizó la longevidad de una dinastía de eunucos coreanos durante el Imperio de la Dinastía Joseon. Los eunucos coreanos disfrutaban de privilegios dentro de la corte imperial, tenían rangos de oficial y se les permitía casarse y adoptar hijos (niños castrados o niñas normales). Echando mano del registro Yang-Se-Gye-Bo, que contiene los datos de 385 eunucos de esta dinastía, se seleccionaron los datos de 81 de ellos para los que sus fechas de nacimiento y fallecimiento pudieron ser verificadas con certeza. La expectativa de vida media de este grupo de eunucos fue de unos 70 años, mientras que la de los miembros de 3 familias distintas con condiciones socioeconómicas similares fue de los 50,9 a los 55,6 años de vida, significativamente menor. De hecho, entre los 81 eunucos se encontraron 3 individuos centenarios (de 100, 101 y 109 años), lo que comparado con la incidencia de centenarios en países desarrollados y con gran longevidad hoy en día, como Japón (en donde existe 1 centenario por cada 3500 personas), resulta realmente llamativo.

Apoyando estas mismas conclusiones existe un estudio publicado a mediados del siglo pasado en el que se analizaron las longevidades de internos en instituciones psiquiátricas del estado de Kansas, en Estados Unidos. En aquellos (no tan lejanos) tiempos, los enfermos psiquiátricos internos en instituciones eran en muchas ocasiones sometidos a castración. Lo que el análisis retrospectivo de los datos nos indica es que los individuos del grupo que fue sometido a castración vivieron, de media, unos 14 años más que los compañeros intactos. Por tanto, parece que la evidencia existente que señala a las hormonas sexuales como responsables de una mayor longevidad en hembras de diversas especies animales utilizadas en experimentación biomédica también es extensible al ser humano.

“Verás cuánto vas a vivir”

Pero la existencia de una contribución observable de las gónadas sexuales a la longevidad no invalida la hipótesis de que exista una contribución cromosómica independiente que afecte también a este parámetro. Poseemos parejas de cromosomas en donde se compacta el material genético que porta la información clave para desarrollar nuestros organismos, pero existen además unos cromosomas especiales que denominamos sexuales que determinan el sexo del individuo. El modo en el que los cromosomas X e Y dictan el desarrollo sexual es mediante la expresión del gen SRY. Este gen se encuentra situado en el cromosoma Y y su expresión temprana en el desarrollo conlleva la aparición de testículos, las gónadas masculinas, encargadas de la producción de hormonas sexuales masculinas que serán las responsables de la aparición posterior de las características sexuales típicas de los individuos macho de la especie. Por el contrario, el cromosoma X no porta este gen y la ausencia de SRY implica el desarrollo de ovarios y, con ello, la producción de hormonas sexuales femeninas y las características sexuales propias de las hembras de la especie. Por tanto, y como todos sabemos, un individuo con cromosomas sexuales XX será (cromosómicamente) una hembra y uno con una pareja XY será un macho.

El hecho de que el sexo cromosómico y gonadal estén de forma natural ligados dificulta la evaluación de la contribución relativa de la información genética presente en los cromosomas X e Y frente a la de las gónadas sexuales. Pero hace tiempo que los científicos lograron separar ambas cosas. Sacando el gen Sry del cromosoma Y de ratones y poniéndolo en cualquier otro cromosoma los investigadores lograron animales que poseían testículos independientemente de que su dotación cromosómica fuese XX o XY. Son los denominados ratones de cuatro genotipos principales (o ratones four core genotypes, FCG). Es decir, podemos disponer de ratones XX hembra y XX macho, XY hembra y XY macho.

Dena Dubal, investigadora de UCSF autora principal del trabajo con ratones de cuatro genotipos principales

Dena Dubal, profesora de neurología de la Universidad de California en San Francisco (UCSF), utilizando estos ratones FCG se dedicó a estudiar la longevidad de grupos numerosos de ratones XX y XY con testículos y de ratones XX y XY con ovarios. El resultado fue sorprendente: Los ratones con dos cromosomas X viven siempre más que los ratones con un solo cromosoma X y otro Y. Si además de tener una pareja de cromosomas XX los ratones poseen ovarios su longevidad es máxima, lo cual concuerda con la importante contribución hormonal que ya se sospechaba.

Por tanto, la evidencia experimental confirma que las hembras viven más tiempo gracias a la acción de sus hormonas sexuales, pero apunta a la existencia de una actividad promotora de la longevidad codificada en el cromosoma X. Los cromosomas sexuales difieren enormemente en su contenido génico. Mientras el cromosoma X posee unos 800 genes, el cromosoma Y es mucho más pequeño y apenas codifica unos 60 genes. Además, el cromosoma X es esencial para la vida, mientras que el Y no lo es. Identificar esa actividad génica responsable de promover la longevidad podría darnos pistas interesantes sobre cómo estimular una mejor salud que nos permita alcanzar edades avanzadas en buen estado.

Lecturas relacionadas:

1. Brown-Borg HM. Hormonal regulation of longevity in mammals. Ageing Res Rev. 2007 May;6(1):28-45. Epub 2007 Feb 20. PubMed PMID: 17360245; PubMed Central PMCID: PMC1978093.
2. Min KJ, Lee CK, Park HN. The lifespan of Korean eunuchs. Curr Biol. 2012 Sep 25;22(18):R792-3. doi: 10.1016/j.cub.2012.06.036. PubMed PMID: 23017989.
3. Hamilton JB, Mestler GE. Mortality and survival: comparison of eunuchs with intact men and women in a mentally retarded population. J Gerontol. 1969 Oct;24(4):395-411. PubMed PMID: 5362349.
4. Davis EJ, Lobach I, Dubal DB. Female XX sex chromosomes increase survival and extend lifespan in aging mice. Aging Cell. 2018 Dec 17:e12871. doi: 10.1111/acel.12871. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 30560587.

Este post apareció originalmente en el blog Naukas

De vuelta de Naukas-Bilbao 2017

Rompo un prolongado silencio, mucho mayor de lo que yo quisiera, para contaros la maravillosa experiencia que una vez más he podido disfrutar en Bilbao por estas fechas, el evento Naukas-Bilbao 2017, de los pasados 15 y 16 de setiembre.

Todos los años desde 2011, a mediados de septiembre, se obra el milagro de reunir en Bilbao a un numeroso grupo de los mejores divulgadores de ciencia del país para que ofrezcan charlas/actuaciones de 10 minutos (clavados, ni un segundo más) llenas de ciencia, escepticismo y humor. Cada uno tiene su estilo: unos son desenfadados, otros solemnes; unos son serios y profundos, otros ligeros y humorísticos. Los temas abordados son también de lo más variado, desde la quimiofobia, la matemática, el psicoanálisis o el sexo, hasta el espín, la propia divulgación, la neurociencia o el cambio climático. Así es el evento Naukas-Bilbao, obra de los creadores de la comunidad bloguera Naukas, el mayor blog comunitario de ciencia en español por tamaño y calidad. De albergar el asunto se ocupa la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU con Juan Ignacio Pérez (@uhandrea) al frente, y lo hacen de manera magistral.

La propuesta recibió siempre una gran acogida de público y año tras año fue llenando de manera cada vez más desbordada el Bizkaia Aretoa de la UPV/EHU hasta hacer la situación insostenible. Por ese motivo, este año se decidió (y se consiguió) el traslado a un espacio mucho mayor, el Palacio Euskalduna, con algo más de 2.000 localidades, toda una apuesta por el evento.

Había cierto temor a encontrarnos con un inmenso espacio semivacío. Había también inquietud por ver qué nuevas sorpresas nos ofrecerían los Naukers este año y cómo serían las aportaciones de “los nuevos” y de los invitados especiales.

Pues desde el día -1, el aperitivo preparado como novedad este año y que se denominó Naukas-PRO, el evento fue un total y absoluto éxito. En este Naukas-PRO tuve la satisfacción de poder participar ya que Javier Peláez (@Irreductible) me había solicitado ser parte de esta nueva modalidad en la que los científicos intentaríamos contar al público nuestras líneas de investigación durante 20 minutos. Un jueves por la tarde, charlas de 20 minutos sobre ciencia pura y dura, y el auditorio seleccionado (una sala dentro del Palacio Euskalduna) a rebosar con gente haciendo cola en la puerta esperando poder entrar si alguien salía. Una maravilla.

Llegado el viernes 15/9 por la mañana, las colas a las puertas del Palacio Euskalduna para asistir al inicio del evento ya avisaban del rotundo éxito que ha sido este Naukas. Por momentos se tuvieron que habilitar los anfiteatros, uno detrás de otro, para dar cabida a la multitud que se acercó a disfrutar de las charlas de unos magníficos colaboradores y amigos de Naukas que magistralmente se sucedían sobre el inmenso escenario para hablar de ciencia.

Pero el evento Naukas-Bilbao es aún algo más, difícil de describir, que no solo tiene que ver con la posibilidad de disfrutar de charlas sensacionales. Existe una especie de estado excitado entre los miembros de la comunidad Naukas y el público que asiste, un ideal común, un disfrute colectivo que uno reconoce en el de al lado que te provoca una media sonrisa en la cara que no se te quita hasta días después cuando la rutina te devuelve a la realidad. Se suceden los abrazos y los besos, los saludos, las conversaciones, la gente acude masivamente a ver los stands de libros de ciencia, persiguen a sus autores para conseguir su firma, las camisetas de Naukas se agotan. Hay una comunión total entre los asistentes que sienten estar recibiendo un auténtico regalo.

Y este regalo se lo debemos a los creadores de Naukas: Antonio Martínez Ron (@aberron), Javier Peláez (@irreductible), Miguel Artime (@maikelnai); y a Juan Ignacio Pérez (@uhandrea) de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU. ¡Muchas gracias!

He realizado una pequeña selección de algunas de las charlas que más me gustaron, pero evidentemente eso es una cuestión personal y os animo a indagar en la web de EiTB, la televisión vasca, que se encarga del streaming y de grabar los vídeos. Sin ningún orden ni concierto, ahí van:

• Por qué lo llaman viagra cuando quieren decir Sildenafilo, por Marián “Boticaria” García. Sensacional charla sobre cómo se nombran los medicamentos sazonada con mucho humor.
• Cómo cabrear a un matemático, por Pablo Rodríguez. Simpático relato de la experiencia personal ante la incomprensión de familiares y amigos de quien se dedica a las matemáticas.
• Aventuras del mecánico cuántico, por Arturo Quirantes. El “Mortadelo” de la divulgación esta vez mostrándonos cómo sería un mecánico cuántico desde una perspectiva humorística.
• Eso me suena raro, por Jose Pérez y Eparquio Delgado. Delirante diálogo entre paciente y psicoanalista para ilustrar la pseudociencia del psicoanálisis.
• Colega, ¿dónde está mi Nobel?, por Beatriz Sevilla. Una vez más una excelente charla de denuncia de la desigualdad de género en la ciencia.
• 55b, por Jose Ramón Alonso. Emocionante y evocadora charla de la neurociencia de los relatos.
• He creado un monstruo, por Natalia Ruiz Zelmanovitch, Manolo González y JA Vaquerizo. Los verdaderos monstruos son los autores de la charla. Pedazo de artista Manolux, agradable sorpresa de JA Vaquerizo y qué decir de ella, Natalia, la más grande. Y sensacional el mensaje en defensa de la divulgación.
• Precausión, amigo conduztó, por Sergio Palacios. El gran maestro Palacios.
• Si Donald Trump fuese nutricionista, por Aitor Sánchez. Desternillante denuncia de los pésimos consejos nutricionales, utilizando la pirámide de los alimentos como ejemplo.
• Todo sobre mi órtesis, por Raúl Gay. Raúl nos dejó a todos impresionados con su ejemplo de humanidad y sinceridad, contándonos cómo se vive desde la discapacidad.
• Preliminares, priliminiris, por Laura Morán. ¡Sexo en Naukas! Y graciosísimo, sensible e informativo.
• El espín para irreductibles, por Francis Villatoro. Solo él podía hacer una charla así.
• Estamos rodeados, por Daniel Torregrosa. Una simpática reinvindicación de la química y un alegato contra la quimiofobia.

Ah, el vídeo de mi charla en Naukas-PRO se puede ver aquí:

Células Madre en Cáncer y Envejecimiento, por Manuel Collado.

El gran final de Naukas-Bilbao 2017 recogido por Xurxo Mariño (@xurxomar)

El tiburón longevo de Groenlandia

Este verano se asomó a los medios de comunicación de medio mundo el enorme tiburón Boreal, o tiburón de Groenlandia, generando llamativos titulares debido a su asombrosa longevidad. Nos dicen que este sorprendente animal es capaz de alcanzar nada menos que 400 años de edad. Así se desprende del estudio llevado a cabo por el grupo liderado por John F Steffensen de la Universidad de Copenhague, en Dinamarca, y publicado en una de las más prestigiosas revistas científicas, Science.

Para llegar a esta conclusión los investigadores dispusieron de 28 ejemplares de Somniosus microcephalus hembra capturados por error durante labores de pesca llevadas a cabo en su hábitat natural, entre 2010 y 2013. Estos tiburones tienen un tamaño descomunal (de unos 5 metros), lo que unido a su lentísimo crecimiento (estimado en un centímetro al año) hacía ya presagiar una elevada longevidad, pero conocer la edad de los tiburones no resultaba fácil. De los 28 animales se hizo un primer análisis basado en la detección de elementos radiactivos procedentes de las explosiones nucleares a cielo abierto que se desarrollaron a mediados del siglo pasado durante la loca carrera armamentística que caracterizó a los tiempos de la guerra fría. Los investigadores usan ahora la detección de esos elementos radiactivos en seres vivos como si de un verdadero experimento de marcaje radiactivo a gran escala se tratase. Ese dato ya clasificó a los animales como anteriores o posteriores a 1960, el final de la época de los tests nucleares, mostrando que la mayoría de ellos, 25, ya eran mayorcitos cuando las explosiones nucleares retumbaban en la Tierra. Dos eran ejemplares jóvenes, nacidos con posterioridad a 1960, y uno nació justo cuando se estaban produciendo esos tests nucleares.

Para determinar con exactitud la edad de los animales los investigadores recurrieron a la datación con carbono-14. Esta es una técnica que resulta familiar cuando oímos noticias de descubrimientos de fósiles o utensilios prehistóricos, pero que quizás resulte extraño ver aplicar en seres vivos, puesto que los organismos vivos reciclan constantemente el carbono. Sin embargo, los investigadores echaron mano de un truco, analizar el contenido de carbono-14 presente en el núcleo del cristalino de los ojos, formado por células muertas y depositadas desde el nacimiento, por lo que su datación nos aproxima con bastante fidelidad a la fecha de nacimiento de estos animales. Los datos para cada animal se representaron junto con sus tamaños, lo que les sitúa en un punto de una gráfica que termina arrojando unas edades espectaculares.

Hay que aclarar que las edades determinadas por los investigadores son, por supuesto, estimaciones, que para edades más avanzadas son menos precisas. Pese a ello, la estimación para el animal más viejo analizado es de 392 +/- 120 años, un tiburón de 502 cm. El segundo animal más longevo tiene una edad estimada de 335 +/- 75 años y un tamaño de 493 cm. Estos datos convierten a esta especie de tiburón en el vertebrado más longevo conocido, superando a la ballena Boreal o de Groenlandia (Balaena mysticetus), que poseía el anterior récord con 211 años, aunque no desbanca al animal más longevo conocido, la almeja Arctica islandica, con un ejemplar datado en 507 años (para saber más podéis leer una entrada antigua de este mismo blog).

¿Cómo es posible que estos animales vivan durante tantísimo tiempo? ¿Qué tienen de especial? Bueno, parece que se trata de un nuevo ejemplo de cómo resuelven las distintas especies el trato evolutivo que debe decidir entre reproducción o longevidad. Cuando una especie se encuentra en un entorno cerrado, controlado, estable, en el que el acceso a la alimentación es constante y sencillo, escasean los depredadores y las condiciones ambientales permanecen inalteradas, evolutivamente prima la mayor longevidad, postergando la etapa reproductiva y reduciendo el número de crías. En este caso, el tiburón Boreal alcanza su edad fértil cuando supera los 400 cm, lo que extrapolando lleva a concluir que su fertilidad comienza a la tierna edad de 156 +/- 22 años. En el extremo opuesto están especies generalmente de pequeño tamaño, crecimiento rápido, reproducción temprana y periodos de vida cortos. Son además animales «lentos» y de entornos fríos, lo cual también se ha asociado a longevidades mayores.

Varios medios de comunicación me contactaron este verano a propósito del tiburón Boreal y, además de alguna de estas cosas que aquí menciono, les comentaba que pocos secretos podremos desvelar de estos animales que podamos aprovechar en nuestro beneficio. Pero sin duda sí nos ofrecen una lección. Ante aquellos que opinan que el envejecimiento es una consecuencia ineludible del paso del tiempo y que la materia viva de la que estamos hechos no nos permitiría perdurar muchos más años de los que las poblaciones humanas muestran, estos tiburones nos enseñan que la vida sí es compatible con longevidades extremas.

– El artículo original:

10. Nielsen, R. B. Hedeholm, J. Heinemeier, P. G. Bushnell, J. S. Christiansen, J. Olsen, C. B. Ramsey, R. W. Brill, M. Simon, K. F. Steffensen, J. F. Steffensen. Eye lens radiocarbon reveals centuries of longevity in the Greenland shark (Somniosus microcephalus). Science, 2016; 353 (6300): 702 DOI: 10.1126/science.aaf1703

– Comentario en la propia revista Science:

http://www.sciencemag.org/news/2016/08/greenland-shark-may-live-400-years-smashing-longevity-record

– Esta noticia en los medios comentada por mi:

elpais.com

vozpopuli

RNE1, a partir del 9:09:

Llega la modificación genética de embriones humanos con CRISPR/Cas9

Los avances científicos nos proporcionan nuevos conocimientos acerca de la naturaleza y nos ofrecen nuevas posibilidades. Cuando estos avances representan un gran salto en vez del más habitual pequeño cambio gradual, las implicaciones de nuestros descubrimientos pueden suponer grandes dilemas éticos. Por eso, es necesario conocer en qué consisten los avances científicos con rigor y alejándose de tremendismos, supersticiones o intereses ocultos.

El desarrollo de técnicas para manipular genes -como la creación de ratones modificados genéticamente, los alimentos transgénicos o la clonación de Dolly- ha venido siempre acompañado de cierta polémica por las repercusiones que podrían tener cambios tan sustanciales. A fin de cuentas estamos hablando de alterar el ADN, la molécula que contiene la información esencial que define un ser vivo, surgida en el inicio mismo de la vida en la Tierra (o su precursor de ARN) y refinada y moldeada por la evolución, transmitida a través de todos nuestros antepasados hasta nuestros días. Si una molécula define la vida y es compartida en esencia por todas las formas de vida en la Tierra, esa es el ADN, portadora de la información genética.

La aplicación de procesos similares de modificación génica en humanos se antojaba lejana y por tanto el debate se iba posponiendo. Sin embargo, recientemente, la posibilidad de editar con precisión y eficiencia el genoma gracias al desarrollo revolucionario de la tecnología CRISPR/Cas9 planteó casi de inmediato el reto de la modificación de las instrucciones básicas de ensamblaje humano. Manipular el ADN en células de un individuo adulto que porten algún defecto causante de enfermedad puede tener ciertas implicaciones éticas, pero más allá de los aspectos técnicos y de seguridad para el paciente, pocos son los que se opondrían a una intervención de ese tipo. Estaríamos ante un refinamiento de estrategias ya ensayadas con anterioridad y que llamamos «terapia génica«. Sin embargo, la alteración del genoma en los primeros pasos del desarrollo embrionario implica la generación de un individuo con información genética nueva, diseñada, con el potencial de ser transmitida a sucesivas generaciones (de tener éxito reproductivo) y por tanto de establecer una nueva estirpe de humano.

A principios del año pasado ya se produjo una noticia que sobresaltó al mundo científico y trascendió a la sociedad. Un grupo de investigadores liderados por Junjiu Huang, de la Universidad Sun Yat-sen en Guangzhou, China, anunciaron que habían modificado células de un embrión humano para demostrar que era posible corregir un defecto genético asociado a una grave enfermedad, la beta-talasemia.

Los investigadores trataron de publicar su trabajo en las mejores revistas, pero estas se negaron por motivos éticos, hasta finalmente aparecer en una revista de muy bajo perfil, Protein & Cell. Sin embargo, que se produjese ese primer intento de alterar la secuencia de ADN humano en embriones era solo la antesala a la luz verde dada ahora en Reino Unido para llevar a cabo modificación génica de embriones mediante CRISPR/Cas9. Sin duda, este hecho no hace más que reflejar las enormes posibilidades que ofrece la aplicación de esta tecnología que está revolucionando la investigación biomédica; pero también genera miedos y preocupaciones entre los científicos y en la sociedad.

El lunes 1 de febrero la «Human Fertilisation and Embryology Authority» (HFEA) británica anunció que había aprobado la solicitud (cuyo informe de evaluación completo puede ser consultado aquí, todo un ejemplo de transparencia) de la investigadora Kathy Niakan, del Francis Crick Institute de Londres (un espectacular nuevo centro de investigación que dirige el Nobel Paul Nurse*). La solicitud corresponde a un proyecto de investigación que incluye la modificación genética de embriones humanos mediante CRISPR/Cas9. Lo que Niakan pretende es emplear esta técnica para eliminar algunos genes clave en el desarrollo embrionario, pero cuyo conocimiento se deriva de investigación realizada con ratón. El trabajo previo de esta investigadora comparando aspectos fundamentales del desarrollo embrionario humano frente al de ratón hacen sospechar que realmente existen genes que podrían tener funciones muy distintas entre estas dos especies.

Uno de estos genes es el POU5F1 (que produce la proteína OCT4), del cual se asume un papel esencial por todo el trabajo previo desarrollado con su ortólogo de ratón. En ratón, la falta de Pou5f1 impide la formación de la masa celular interna en el blastocisto, lugar del que se extraen las células madre embrionarias y que, en el embrión, serán las responsables de generar todos los tejidos del organismo. Ese será su primer candidato a testar. Le seguirán otros que estos investigadores han identificado como propios del desarrollo humano comparado con el de ratón. Pero además, los investigadores utilizarán muchas otras técnicas básicas de análisis de la función de genes aparte del CRISPR/Cas9. Se introducirán copias de esos genes en las células embrionarias para ver el efecto que produce un aumento de su expresión, o se reducirá su expresión mediante interferencia de ARN. Estas manipulaciones también requieren de aprobación y son sometidas a escrutinio por expertos, algo que es práctica ya habitual en muchos centros de investigación de muchos países.

Lo novedoso en este caso, y que ha provocado el debate, es la utilización de una tecnología muy poderosa y eficiente, CRISPR/Cas9, que supone la modificación permanente del genoma de células que podrían, potencialmente, dar lugar a un individuo nacido si fuesen implantadas en una mujer receptora. El proyecto deja bien claro que ese, evidentemente, no es el objetivo. El grupo que dirige Niakan plantea ahondar en nuestro conocimiento básico de la función de ciertos genes en el desarrollo embrionario, analizar el efecto que estos genes pueden tener en el éxito de la obtención de nuevas líneas de mejor calidad de células madre embrionarias humanas, y tratar de derivar nuevas líneas embrionarias con especialización hacia tejido placentario.

La investigadora Kathy Niakan, del Francis Crick Institute. Foto: Francis Crick Institute

Existían con anterioridad herramientas para manipular el genoma de células embrionarias, pero ninguna tan cercana a un potencial uso en humanos. Pero, más allá de su uso en investigación básica, ¿para qué querríamos utilizar CRISPR/Cas9 en la manipulación del genoma humano? Muchos plantean su potencial como herramienta terapéutica. Sin embargo, justificar la manipulación génica en embriones desde el punto de vista terapéutico tiene poco fundamento práctico. Las enfermedades genéticas causadas por la alteración de un único gen ya pueden hoy en día ser diagnosticadas antes de la implantación de un óvulo fecundado (lo que se conoce como diagnóstico genético preimplantacional), lo que permite la selección de aquellos embriones no portadores de la enfermedad para su implantación en el útero de la madre.

La aproximación terapéutica tendría más bien por objetivo alterar variantes genéticas que predisponen a la enfermedad. Alterar estas variantes para reducir el riesgo de padecer una enfermedad debería enfrentarse al riesgo inherente a una tecnología como esta. Uno de los problemas que aún no se han conseguido resolver satisfactoriamente usando esta tecnología es el de las dianas inespecíficas, la modificación en regiones distintas a la que se pretende editar. Para estimar este riesgo además, deberíamos extrapolar a partir de ensayos no realizados sobre organismos humanos nacidos, por razones evidentes. La terapia por manipulación genética en embriones no podría ser ensayada con rigurosidad y de manera extensiva porque el objeto de estudio serían embriones que no podríamos llevar a término para apreciar los efectos en bebés nacidos. Un fármaco que sea testado por una compañía farmacéutica lo será en individuos adultos, bajo estrictos controles y supervisión, y el riesgo de provocar daños permanentes graves se minimiza al máximo. Además, esos daños en muy rara ocasión podrían suponer un riesgo para generaciones futuras.

Otro posible objetivo sería modificar ciertos caracteres que suponen alguna ventaja frente al desarrollo de enfermedades. Por ejemplo, sabemos que existen variantes del receptor de quimiocinas CCR5, proteína de la membrana celular empleada por el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) para infectar, que no permiten la entrada del virus en la célula. Editar la secuencia de CCR5 en embriones permitiría crear humanos inmunes a la infección por VIH. Continuando por esa senda podríamos llegar a plantearnos crear humanos más resistentes al cáncer al Alzheimer y a la diabetes, con huesos más resistentes y músculos más poderosos, o con cerumen seco y mejor olor corporal (**). Todo un escenario de ciencia ficción de consecuencias inquietantes.

No ha de entenderse, por tanto, que este nuevo paso dado con la aprobación del proyecto de investigación en Reino Unido sea un intento de crear humanos 2.0 con caracteres genéticos definidos mediante un cortapega caprichoso, sino que se trata de profundizar en nuestro conocimiento más básico de cómo se produce el inicio de la vida. No obstante, no estaría de más que comenzásemos a interesarnos todos por lo que suponen estos avances para decidir de manera informada sobre el futuro de nuestra especie.

Notas:

*En realidad Kathy Niakan pertenece al Francis Crick Institute pero desarrolla su actividad investigadora en la sede de Mill Hill (el vetusto NIMR) a la espera de su traslado al impresionante nuevo instituto que se ha construido en la zona norte del centro de Londres, junto a la estación St Pancras. Este moderno edificio será el mayor laboratorio de investigación biomédica de Europa (con 4 km de poyata) y al frente del mismo se encuentra el carismático Sir Paul Nurse, Premio Nobel por sus descubrimientos sobre el ciclo celular. Las impresionantes dimensiones (93.000 m2), novedoso diseño y peculiar organización del instituto mantienen la atención de muchos gestores de ciencia pendientes de cómo se desarrollarán las actividades científicas de este centro. Su construcción ha costado 700 millones de libras y cuenta con un presupuesto anual de 150 millones de libras. Albergará a 1600 empleados entre científicos y personal de apoyo.

El Francis Crick Institute de Londres. © Justin Piperger Photography /Wadsworth3d

– Lecturas adicionales recomendadas:

El científico y bloguero Paul Knoepfler realizó una serie de entrevistas y artículos sobre la edición genética humana en su muy recomendable blog, The Niche. Entre otros recogió la opinión de Jennifer Doudna, George Church, o David Baltimore.

Esta entrada se publicó originalmente en el mayor y mejor blog de divulgación científica en español, Naukas.com.

Repaso a Naukas 2014 Bilbao (II parte)

Continúo con mi particular repaso a lo que pude vivir en la pasada edición de Naukas 2014 Bilbao. Tras la sensacional primera jornada del viernes uno siempre se pregunta «¿es posible que esto mantenga este tremendo nivel todo un día más?«. Os dejo con mis breves comentarios e impresiones acerca de las charlas del sábado.

*He añadido links a los vídeos de las charlas disponibles en la web EiTB. No encuentro todos, si sabéis de alguno de los links perdidos, por favor decídmelo, gracias.

SÁBADO 27 de septiembre de 2014– SESIÓN DE MAÑANA

10:00 a 10:10 – César Tomé – Ni las teorías científicas son falsables, ni existe el método científico. @EDocet nos dio una profunda charla entorno al concepto mismo de ciencia, la falsabilidad y qué hace que la ciencia sea lo que es.

10:10 a 10:20 – Alex Méndez – Luces y sombras en películas de animación. @txapulin nos hizo un interesante repaso sobre todo lo que está detrás de las técnicas de iluminación en la animación por ordenador.

10:20 a 10:30 – Almudena M. Castro – La música de las esferas. @puratura nos dio una charla que relacionó música, matemáticas y astronomía, ciencia y belleza, con una perspectiva histórica.

10:30 a 10:40 –Fernando de la Cuadra – Antivirus ¿siguen funcionando tan mal? Fernando nos aclaró por qué los antivirus funcionan mal, todo es culpa del dedito …

10:40 a 10:50 – Dolores Bueno – ¿Para qué podemos usar el CO2? @ununcuandio debutó y lo hizo con entusiasmo y una sensacional charla sobre el estado supercrítico y el reciclaje del CO2.

10:50 a 11:00 – Enrique F. Borja – Armahiggsdon. @Cuent_Cuanticos dio una de las charlas, para mi, más desternillantes que jamás hubiese podido imaginar que se pueden dar alrededor del Bosón de Higgs y la posibilidad de que no se encuentre en un nivel de energía mínimo, pase a un nivel inferior, cambie con ello toda la física y la química del universo y nos vayamos al carajo.

11:00 a 11:10 – Manu Arregi – Lara Croft y las alineaciones planetarias múltiples. Manu nos habló de alineaciones planetarias, históricas y futuras.

11:10 a 11:20 – Tito Eliatrón – Todos los matemáticos odiamos a Alfredo. @eliatron reivindicó un Premio Nobel específico para los matemáticos y por ello habló del «odio» que sienten estos hacia la figura de «Alfredo» Nobel. Con esta excusa repasó figuras matemáticas de gran altura.

11:20 a 11:30 –JR Alonso – Regenerar el cerebro. @jralonso3 nos habló de la posibilidad de regenerar el cerebro mediante terapia celular.

11:30 a 11:40 – Carlos Chordá – Somos muchos… y todos distintos. @CarlosChNav dio una sensacional explicación sobre el origen de la diversidad fenotípica humana y cómo se logra alcanzar mediante la reproducción sexual y la genética.

11:40 a 12:00 Descanso (20 minutos)

12:00 a 12:10 – Jose M. López Nicolás – El bicho que transformó un plátano en un gin-tonic… @ScientiaJMLN nos ofreció una de sus habituales charlas entretenidas, informativas y sorprendentes, usando como excusa las ciclodextrinas de sus amores y el no menos gin-tonic de sus amores.

12:10 a 12:40 – Javier Peláez y Juan Ignacio Pérez entrevistan a Miguel Botella y Francisco Etxeberría. @irreductible y @uhandrea entrevistaron a estos dos enormes personajes relacionados con la investigación en paleoantropología, ambos autoridades mundiales en este campo. Una entrevista simpática, curiosa y estimulante en donde lo humano no quedó por detrás de lo científico.

12:40 a 12:50 – Clara Grima – Matemáticos de etiqueta. @ClaraGrima con su ya habitual y conocida capacidad divulgativa, su simpatía y su cercanía nos acercó al problema matemático de las etiquetas.

12:50 a 13:00 – Alfred López – Algunos curiosos experimentos… @yelqtls nos hizo reír repasando estudios científicos improbables, dignos de Premio IgNobel.

13:00 a 13:10 – Manuel Collado – Mitos del cáncer. @fuentejuventud servidor de ustedes, traté de hacer un breve y rápido repaso por 3-4 conceptos muy básicos acerca del cáncer para tratar de que entendamos mejor le enfermedad y con ello combatir mitos y bulos del cáncer.

13:10 a 13:20 – Laura Morrón – El Profesor. @lauramorron hizo un repaso a diversas figuras de la historia de la ciencia para glosar la figura del profesor y con ello cumplir homenaje a uno de sus profesores que fue clave en su vocación científica.

13:20 a 13:30 – Ivan Rivera – Como parar 380 toneladas de metal a 200 km/h con unas hojas de papel. @brucknerite repasó qué hay detrás de los accidentes tecnológicos. Sin duda se trata de un cúmulo de errores y responsabilidades, pero llamó a la sensatez y a que cada uno pongamos nuestro granito de arroz para minimizar las consecuencias.

SÁBADO 27 de septiembre 2014 – SESIÓN DE TARDE

17:00 a 17:10 – Javier Fernández Panadero – Experimentos para entender el mundo. ‪@javierfpanadero nos hizo una demostración práctica de cómo debemos abordar el mundo con la disposición siempre a experimentar, jugar, tocar para poder entender mejor lo que nos rodea.

17:10 a 17:20 – Mauricio Schwarz – La fragilidad del progreso. @elnocturno dio una de las charlas más emocionantes de Naukas 2014 Bilbao, haciéndonos ver la fragilidad del progreso, cómo no debemos descuidar los logros que hemos conseguido gracias a la ciencia y el pensamiento crítico porque siempre corremos el riesgo de volver a épocas oscuras. No debemos dar por sentado que la única dirección es hacia adelante y que todo mejorará. Está en nuestras manos asegurarnos de que es así. Los pelos como escarpias. ¡Maestro!

17:20 a 17:30 – Teresa Valdés-Solís – Diamantes en bruto. ‪@tvaldessolis nos habló del uso de materiales de carbono y aplicaciones tales como la nanotecnología.

17:30 a 17:40 – Sergio P. Acebrón – Células, embriones y bebés. @Acebron se marcó una charla increíblemente valiente, imprescindible, mesurada, equilibrada y que no rehuyó el asunto siempre polémico y sujeto a controversia del aborto. Sensacional Sergio y digno de aplauso.

17:40 a 17:50 – Ambrosio Liceaga – El camino no tomado. Azar y tecnología. @cienciabolsillo nos dio una perspectiva histórica de lo que representa abandonar un desarrollo tecnológico concreto y las repercusiones que esto tiene para la sociedad.

17:50 a 18:00 – Ana Aguirre – Knockouts entre nosotros. Invitada especial, nos habló del sorprendente caso de las personas que carecen de alguno de los, hasta ahora, supuestamente imprescindibles genes y que demuestran no solo no serlo, si no que además nos muestran que carecer de algunos de estos genes puede llegar a ser beneficioso. Se trata por tanto de intentar explotar este descubrimiento en nuestro provecho diseñando fármacos que hagan eso, inactivar las copias de esos genes en los que los poseemos.

18:00 a 18:10 – Fernando del Álamo – El Shakespeare de las matemáticas. @omalaled nos habló del considerado por muchos, Shakespeare de las mateméticas, Leonhard Euler, haciendo un repaso a su vida y su muy abultada lista de logros.

18:10 a 18:20 – Jose Julio Rodrigo– Un mundo hecho a medida. @jjdrones se quedó con todos los asistentes al Naukas 2014 Bilbao que estaban la sala e imagino que también con los que lo siguieron vía streaming. Nos habló de su experiencia «haciéndoselo él mismo», o con el DIY para que suene mejor. Nos puso vídeos con ejemplos espectaculares de su tenis de robots, o su mesa de air hockey que lo petan en YT. Y cuando acabó nos hizo una demostración en vivo con un despliegue espectacular de una de sus creaciones.

18:20 a 18:30 – Héctor Vives – Viajando al foco del Sol. @DarkSapiens nos ofreció una charla astronómica

18:30 a 18:40 – Pepe Cervera – El drogadicto interior. @Retiario dio una estupenda charla, provocadora, que nos hizo reflexionar acerca de la búsqueda del placer y la felicidad, y la consecución futura de esos objetivos por medios químicos.

18:40 a 19:00 Descanso (20 minutos)

19:00 a 19:10 –Antonio Osuna – Alienígenas. @BioTay nos habló de la inteligencia del pulpo y de muchas otras de las características de este peculiar animal.

19:10 a 19:20 – Helena Matute – Algunos trucos para reducir sesgos. @HelenaMatute vino a incidir en un asunto recurrente durante esta edición de Naukas 2014 Bilbao, los sesgos cognitivos.

19:20 a 19:30 – Miguel Ángel Gea y Luis Martínez Otero – Magia y Neurociencia (20 minutos). El neurocientífico Luis M Otero y el mago Miguel Ángel Gea cerraron las charlas Naukas 2014 Bilbao con una charla que conjugó la divulgación de la neurociencia de la percepción y el espectáculo de la magia como demostración del uso de ese conocimiento para crear ilusiones. Muy divertido e ilustrativo.

19:40 a 20:00 – Entrega de los Premios Tesla 2014 y Clausura Naukas Bilbao 2014

Y llegó el momento de la entrega de los Premios Tesla, unos premios que cada año pretenden reconocer la labor de divulgadores excelentes y que este año contaban con la novedad de haber sido realizados, físicamente, mediante impresión 3D que se pudo seguir durante las jornadas Naukas en una esquina de la tarima en la que los conferenciantes deambulaban.

Los premios no pudieron ser más justos. Se premió a tres de los más grandes, originales y apasionados divulgadores. Natalia Ruiz Zelmanovitch, una fuerza de la naturaleza que siempre sorprende y divierte; el gran Xurxo Mariño, siempre ofreciendo conocimiento y reflexión; y César Tomé, maestro de todos los interesados en la divulgación, siempre agudo y preciso.

Como reflexión final, dos días intensísimos de ciencia, escepticismo y humor, las líneas maestras de la acción divulgadora de Naukas. Sin duda hay elementos para reflexionar, cosas a mejorar, nuevas iniciativas, todo ello seguro que será tenido en cuenta por la oficialidad y será tratado de la mejor manera posible para continuar haciendo del evento anual Naukas en Bilbao, el evento referencia de la divulgación en español.

¡Nos vemos en Bilbao el próximo año!

Repaso a Naukas 2014 Bilbao (I parte)

En mi anterior entrada del blog comentaba que se acercaba el más importante evento de divulgación científica en español, el Naukas 2014 Bilbao, que por cuarto año consecutivo reunía a montones de excelentes divulgadores científicos, periodistas, ingenieros, profesores, etc, durante dos días en Bilbao, alojados por la Cátedra de Comunicación Científica que dirige Juan Ignacio «Iñako» Pérez Iglesias.

Como orgulloso miembro Naukas tuve la ocasión de participar por segunda vez en este evento dando una charla y asistiendo a las del resto de compañeros e invitados. La experiencia, pese a las altísimas expectativas que tenía puestas, no solo cumplió con lo esperado si no que incluso se superó una vez más. Los miembros Naukas presentes dieron auténticos recitales portentosos de sabiduría, capacidad comunicativa, originalidad, ingenio, gracia, pasión por la ciencia. La cantera de excelentes divulgadores que Naukas reúne es realmente impresionante, más aún si tenemos en cuenta a todos aquellos que por diversos motivos no pudieron asistir, y a los que lógicamente echamos de menos.

Me gustaría, pese a lo complicadísimo (y arriesgado) que es, hacer un repaso por lo que allí se vio desde mi particular perspectiva. Evidentemente mi criterio es totalmente subjetivo. He de confesar que en dos días de charlas asistí a todas y cada una de ellas, algo que en conferencias especializadas relacionadas con mi área de investigación me resulta muchas veces imposible. Pido perdón por adelantado por mis despistes, olvidos o errores de interpretación, por supuesto provocados por mi mala memoria o falta de capacidad para entender adecuadamente todos los temas, que no por la incapacidad de los ponentes. Sirva esto, simplemente, como repaso muy somero a lo que allí se vio para acercar la experiencia Naukas Bilbao a los interesados en estos temas y que no pudieron asistir a Bilbao. Siempre os queda la esperanza de acudir en próximas convocatorias, o daros un paseo por la web de EiTB, encargados del streaming en vivo durante el fin de semana y que ahora suben todos los vídeos a la web.

Por orden cronológico, inevitablemente cometiendo errores y solo comentando por encima:

*He añadido links a los vídeos de las charlas disponibles en la web EiTB. No encuentro todos, si sabéis de alguno de los links perdidos, por favor decídmelo, gracias.

VIERNES 26 de septiembre 2014 – SESIÓN DE MAÑANA

10:00 a 10:10 – Presentación del evento y novedades. Juan Ignacio Pérez + Naukas

10:10 a 10:20 – Ignacio López Goñi – ¿Por qué explota una granja de vacas? @microBIOblog hizo una divertida presentación de las bacterias metanogénicas, el gas que producen en las vacas y lo que esto representa para el medio ambiente.

10:20 a 10:30 – Pablo Rodríguez – Navegación Astronómica. @DonMostrenco nos habló del reto que representa la navegación y conseguir localizar con precisión nuestra posición. A partir de esto llegó al conocido como problema de la Longitud y la búsqueda de una solución adecuada y precisa de la posición en el mar cuando se navega de Este a Oeste y viceversa.

10:30 a 10:40 – Rosa Porcel – No me chilles que no te veo. @bioamara nos habló de un tema sorprendente para muchos, la comunicación vegetal, algo que a más de un vegano le podría poner en un brete.

10:40 a 10:50 – Miguel Santander – De guerras y mitos. Fantástica explicación (demostración práctica incluida) del sesgo de confirmación, estamos dispuestos a creer aquello que cuadra con nuestras convicciones previas.

10:50 a 11:00 – Aitor Sánchez – Si Guardiola fuese nutricionista. @midietacojea nos hizo un graciosísimo, entretenido e informativo repaso al concepto de «dieta equilibrada».

11:00 a 11:10 – Fernando Frías – Pensando… El imprescindible @FerFrias recordándonos la necesidad de pensar siempre.

11:10 a 11:20 – Lúcas Sánchez – ¿Puede una bacteria salvarte de salir volando por los aires? @Sonicando contándonos una alucinante historia real de aplicación biotecnológica del uso de bacterias recombinantes para la detección de minas antipersona.

11:20 a 11:30 – Daniel Marín – Un zoo en el espacio. @Eurekablog nos habló de los muchas veces injustamente olvidados héroes del mundo animal en la carrera espacial.

11:30 a 11:40 – Carlos Lobato – Animales mutantes superpoderosos. @biogeocarlos hizo un repaso a los paralelismos entre superhéroes y los superpoderes que podemos encontrar en el mundo animal y con ello puso un rotundo ejemplo de cómo divulgar e interesar a los peques.

11:40 a 12:00 Descanso de 20 minutos

12:00 a 12:20 – Antonio Martínez Ron entrevista a Juan José Gómez Cadenas (20 minutos). @aberron realizó una soberbia entrevista a este físico, @JuanJoseGomezC1, responsable del experimento NEXT en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC).

12:20 a 12:30 – Jose Miguel Mulet – Mitos Alimentarios. Aquí se produjo uno de los momentos más tensos del Naukas 2014 Bilbao, origen de controversia y debate. A quienes conozcáis a Mulet sabréis de su enorme popularidad (bien ganada) abordando sin miedo asuntos siempre polémicos y espinosos relacionados con la alimentación, la agricultura, los transgénicos, los productos ecológicos … A Mulet le distingue su determinación, convencimiento y rotundidad, además de una enorme capacidad para desplegar conocimiento y datos para apoyar sus afirmaciones. Comenzó Mulet su intervención con claros signos de enfermedad, ya Peláez hizo alusión a lo mal que se encontraba y al esfuerzo que Mulet estaba realizando para poder dar su charla. Sus explicaciones entorno al asunto que trataba se veían salpicadas de sonoras toses y demás. Llegado un punto, en plena explicación sobre el origen del trigo moderno (un clásico de sus charlas) Mulet titubea, se muestra confuso, rectifica, se para a pensar por dónde iba y qué estaba diciendo, su cara no es buena, parece que algo no va bien … y en ese momento, Mulet se desploma sobre el escenario del Paraninfo de la UPV/EHU. La alarma cunde, saltan varios espectadores a socorrerle y un murmullo de miedo recorre el auditorio, mientras en la pantalla aparece un mensaje críptico que parece podría indicar que lo que se estaba viendo no era real. Tras unos segundos de angustia, Mulet se levanta entre sonoras carcajadas y diciendo que todo ha sido una broma para demostrar que siempre debemos ser escépticos ante todo y debemos exigir pruebas de lo que se nos dice o muestra. En mi opinión y con todo el respeto, cariño y admiración que tengo por Mulet, creo que se ha equivocado. Su actuación no ha servido su propósito, su mensaje no ha sido el adecuado e incluso el efecto que puede causar es exactamente el contrario al que busca. No podemos mandar el mensaje de que cualquier cosa, sin excepción, debe ser demostrada y comprobada. Esa idea no es cierta y, pese al loable intento de hacer entender que es necesario tener una actitud más escéptica en la vida, confundir con este, a mi entender equivocado, ejemplo a la audiencia es contraproducente. Nadie puede negar que estamos constantemente sometidos a sesgos y demás, cuando no directamente a intentos de engaño, y que es un ejercicio sano cuestionar las cosas; pero los sesgos tienen un origen, un sentido y un valor. La vida sería «invivible» si a cada paso, a cada respiración, tuviésemos que cuestionarlo todo. Asumir que Mulet no nos engaña cuando dice sentirse mal y que tiene un problema probablemente serio que requiera de nuestra atención inmediata e incuestionable no es errar, es comportase como un ser humano decente. Cuando esa actitud loable, lógica y útil, es traicionada por un engaño deliberado y cruel, el mensaje que se manda es «los escépticos son unos mentirosos que defienden que no hay que creerle a nadie, ni siquiera a los que muestren una necesidad inmediata«. No creo que el ejemplo y el mensaje resulten atractivos a quien desconozca estos asuntos o no tenga una opinión formada al respecto. Más bien al contrario, parece alejar a esas personas de la actitud verdaderamente escéptica. Pero claro, yo podría estar equivocado …

12:30 a 12:40 – Javier de la Cueva – Acceso abierto (verde, dorado, azul, amarillo, blanco) de las publicaciones científicas. @jdelacueva nos abrió los ojos ante un problema que quizás esté pasando desapercibido para la sociedad, relacionado con las sociedades de gestión de derechos de autor relacionados con la difusión del conocimiento y la ciencia en las revistas especializadas.

12:40 a 12:50 – J.J.Gallego – La toxina prodigiosa. @Raven_neo nos habló del ántrax ilustrándolo con un escenario histórico alrededor de la II Guerra Mundial y el asesinato de un alto cargo nazi.

12:50 a 13:00 – Joaquín Sevilla – Botijos, culturales, biológicos, tecnológicos. @Joaquin_Sevilla se marcó una graciosa e informativa charla con el botijo como excusa para hablarnos del concepto físico de que la evaporación enfría y relacionarlo con la evolución cultural (botijo), social (fuga de cerebros), biológica (sudor) y tecnológica (sistemas de refrigeración).

13:00 a 13:10 – Beatriz Sevilla – La amenaza del estereotipo. @feminoacid fue uno de los descubrimientos de #Naukas14. La «peque» del grupo actuó justo tras su padre y dio una sensacional charla sobre los sesgos de género, muy interesante y que hace pensar.

13:10 a 13:20 – Itziar Laka – El sorprendente caso de las palabras invisibles. @laka_itziar intervino como invitada especial y dio una charla sensacional y muy curiosa sobre esas palabras olvidadas del lenguaje, las palabras frecuentes que parecen definir la lengua y aportar una enorme cantidad de información pese a que las pasemos frecuentemente por alto.

13:20 a 13:30 – Arturo Quirantes – Arqueología de datos. @elprofedefisica volvió a hacernos reír con sus disfraces y nos planteó la permanencia de los datos y los riesgos de que con los avances tecnológicos los formatos de compresión y almacenamiento de datos queden rápidamente obsoletos y por tanto irrecuperables en un futuro no demasiado lejano. Incluyó un delirante mensaje final para sus nietos con reto incluido de recuperarlo dentro de 50 años, para #Naukas2064.

VIERNES 26 de septiembre 2014 – SESIÓN DE TARDE

17:00 a 17:10 – Nahum Méndez – Y no estaba muerto. @nchazarra nos habló de actividad geológica de planetas y lunas del sistema solar.

17:10 a 17:20 – Mario Herrero – Espadas romanas para detectar materia oscura. @Fooly_Cooly sentenció #Sin pasado no hay ciencia y nos lo ilustró con una historia relacionada con el uso de latón procedente de bombas rusas de la II Guerra Mundial no detonadas para fabricar un calorímetro de hadrónico del LHC (sea lo que sea eso).

17:20 a 17:30 – Rosa García Verdugo – Sinestesia, cruce de sentidos. @starvingneuron nos habló de la sinestesia, en qué consiste y cuál puede ser la base neurológica de este síndrome que pone en relación dos áreas del cerebro que normalmente no se relacionan, lo que puede producir que los sinestetas que las palabras tengan colores o los sitios sabores. Esta charla sirvió para que un miembro Naukas descubriese su insospechada condición de sinesteta.

17:30 a 17:40 – Ismael Pérez – ¿Qué diseño ni qué niño muerto?. @hominidos nos habló del «diseño inteligente» desde el punto de vista de la creación del universo.

17:40 a 17:50 – Javier Pedreira Wicho – Rossetta, nuestro enviado a un nuevo mundo. @wicho nos mostró detalles de la misión espacial de la ESA Rosetta que pretende estudiar a fondo el cometa más conocido desde este fin de semana como «Chury».

17:50 a 18:00 – Jose A. Pérez (Mi mesa cojea) – Quiero salir en La Contra de la Vanguardia. @mimesacojea ofreció una de esas delirantes y desternillantes charlas a las que nos tiene acostumbrados con la ayuda de la menos delirante y desternillante «contra de la Vanguardia».

18:00 a 18:10 – Deborah García – La química del arte… pero bien. @profedeciencia dio una preciosa charla que unió arte y ciencia a cuenta del uso de sales de cobalto en una obra pictórica, contándonos las bases químicas del efecto observado en ese cuadro.

18:10 a 18:20 – Francis Villatoro – Un buen polvo para un futuro Premio Nobel. @emulenews habló de … o sea, nos contó lo de … con ejemplos de … Francis habló.

18:20 a 18:30 – Javier Armentia – Pensar en tiempos revueltos. @javierarmentia dio una original charla que incidió en la necesidad de pensar y tener un espíritu crítico.

18:30 a 18:40 – Txema Campillo – Con casco a la ducha. @Txemacg hizo referencia a otro de los habituales sesgos, el que nos lleva a pensar que podemos estar en riesgo de morir cuando realizamos una actividad de bajo riesgo, como cuando cogemos un avión, y sin embargo no atendemos con la misma intensidad ante peligros que nos rodean cada día, como los relacionados con los accidentes domésticos.

18:40 a 19:00 Descanso (20 minutos)

19:00 a 19:20– Miguel Artime entrevista a Otilia Castro Matías (20 minutos). @maikelnai entrevista a Otilia, Ingeniera electromecánica especializada en alta estabilidad en la empresa aeroespacial, airbus defense and space.

19:20 a 19:30 – Natalia R. Zelmanovitch – Tengo canas en el… @bynzelman, todo un huracán de la divulgación, una fuerza de la naturaleza, siempre sorprendente y entretenida, nos regaló una de sus habituales actuaciones en torno a las canas.

19:30 a 19:40 – Carlos Briones – El tamaño sí importa… sobre todo en el nanomundo. Carlos hizo una estupenda presentación sobre el nanomundo, lo que nos ofrece y los retos que nos presenta, puesto que el tamaño importa, en el nanomundo.

19:40 a 19:50 – Julián Estévez – ¿Cómo funciona el coche de Google?. @Jeibros nos habló del coche de Google, ese reto tecnológico que pretende conseguir un automóvil que se conduzca solo.

19:50 a 20:00 – Iñaki Úcar – Intuiciones improbables. @Enchufa2 nos hizo pensar con juegos y dilemas basados en probabilidades para demostrarnos lo inútil de nuestras intuiciones cuando hay números por en medio. Hasta nos dejó deberes para casa con uno de estos acertijos.

20:00 – 20:30 – Concierto unplugged Leftover Lights

Los Leftover Lights de nuestro @Sonicando sirvieron de colofón a esta apasionante primera jornada de viernes de Naukas 2014 Bilbao. El día había sido intenso, lleno de excelentes charlas, datos, sonrisas y hasta polémicas. El auditorio había permanecido en todo momento hasta arriba, y estamos hablando de un día laborable y una sala de un buen tamaño.

Seguiremos …

Naukas Bilbao 2014

Un año más (¡y van cuatro!) a finales de este mes de septiembre (en concreto el viernes 26 y sábado 27) se reúne lo más selecto de la divulgación científica española en Bilbao en el evento Naukas. Científicos, periodistas, profesores, ingenieros, …, todos aquellos interesados en la divulgación se dan cita para participar en una vorágine de charlas, exhibiciones y entrevistas que pugnan por presentar a todos los interesados que se quieran acercar hasta el Paraninfo de la UPV/EHU, la ciencia de una manera divertida, entretenida y curiosa; pero sin perder ni un ápice de rigurosidad. ¡Y gratis oiga!

Una de las cosas fantásticas que me han ocurrido desde la creación de este blog es que la comunidad Naukas, el blog colectivo de ciencia, escepticismo y humor más importante de la blogosfera en español que está detrás de este evento, tuvo la generosidad de acogerme entre sus miembros. Hace dos años tuve la oportunidad de estrenarme con una charla en Bilbao y este año tengo la suerte de repetir y poder participar con una charla más.

Los que hayáis tenido la ocasión de asistir a uno de estos eventos Naukas sabéis lo divertido e interesante que es. La organización siempre perfecta de los jefes Naukas y de la cátedra de divulgación científica de la UPV/EHU con Juan Ignacio Pérez (Iñako) al frente, garantiza un espectáculo de nivel. Si no habéis asistido nunca o si estáis dudando si ir o no ir, os animo a que le echéis un vistazo al programa definitivo de esta edición para ver si así os termináis de decidir por acudir a Bilbao. Si la excusa son los niños, este año Naukas Bilbao tiene nueve sesiones especialmente dedicadas a los peques. No os lo podéis perder. ¡Merece la pena!

Quimioterapia frente al cáncer – Los orígenes

En los tiempos de relativismo postmodernista que corren, en los que cualquier avance realizado por la «casta cientificista» es puesto en duda empleando la negación de los hechos o es contrapuesto por la magia y la charlatanería, uno de los avances contra los que más frecuentemente se dirigen los ataques es la quimioterapia del cáncer. Contra la quimioterapia como tratamiento se dice que conocemos a mucha gente que ha muerto de cáncer pese a recibir tratamiento basado en quimioterapia, o que dicho tratamiento no sirve para otra cosa más que para enriquecer a las malvadas farmacéuticas destruyendo la calidad de vida del paciente de una manera vil y sin escrúpulos.

Por eso, me propongo (no prometo nada, esto es solo una declaración de intenciones) realizar una serie de entradas que traten de aclarar qué es la quimioterapia del cáncer, de dónde viene, qué tratamientos existen y para qué sirven (si es que sirven de algo).

Comencemos por el principio. La quimioterapia del cáncer es el tratamiento con agentes farmacológicos que normalmente busca matar a las células del tumor. Su acción, en general, es poco específica y está basada en la capacidad para destruir a las células que se encuentran activamente en división. Dado que una hiperactivación de la división celular es una característica esencial de las células del cáncer, los agentes quimioterapéuticos se emplean por su acción extremadamente tóxica hacia las células del tumor. Pero claro, en el organismo existen otras células que pueden encontrarse en división. Fundamentalmente las células del epitelio digestivo (las que forman la capa que recubre el intestino), las de la piel y las de la sangre. Aunque pueda sorprender, en un organismo adulto son pocos los tejidos que se encuentran activamente en división y estos se limitan a aquellos que requieren unas constante renovación. Literalmente estamos soltando a nuestro paso millones de células a diario que proceden de los tejidos mencionados anteriormente; pero el resto de los tejidos parece el paisaje desolador de un western.

Pero, ¿de dónde procede el uso de estos compuestos? ¿por qué los usamos?

Para entender el inicio del uso de la quimioterapia hay que situarse en la primera mitad del siglo pasado. En aquel momento, las alternativas terapéuticas para un paciente de cáncer eran muy escasas, limitadas exclusivamente a la cirugía o al tratamiento compasivo en espera de una muerta segura. La resección quirúrgica de las masas tumorales suponía únicamente un retraso en el desarrollo de la enfermedad en la mayoría de los casos, lo que llevó a algunos cirujanos a proponer que cuanto más extensas fuesen las áreas extirpadas a los pacientes, mayores serían las expectativas de éxito. Esta hipótesis derivó en el desarrollo de lo que se dio en llamar «cirugía radical» que resultaba en unas tremendas desfiguraciones, cuando no directamente en la muerte de los pacientes en la mesa del quirófano.

En aquel momento, eran pocos los científicos que especulaban con la posibilidad de encontrar lo que en su momento se dio en llamar una «bala mágica» que pudiese controlar el desarrollo tumoral y pusiese freno a la enfermedad. Es necesario hacer el ejercicio mental de situarse en un momento en el que el origen y la causa de este conjunto de enfermedades era desconocido y permanecía como objeto de investigación y debate. Una de las propuestas existentes era el origen vírico de la enfermedad y dado el enorme éxito de las campañas de vacunación del momento, viruela y polio como las más destacadas, surgieron voces que pedían una vacuna frente al cáncer también.

Una de las primeras aproximaciones al uso de agentes quimioterapéuticos se produjo, como en muchas otras ocasiones en ciencia, con una cierta dosis de casualidad. Una casualidad que nació de un grave hecho criminal que se tornó una bendición.

El SS John Harvey de la armada de EEUU liberando su carga tóxica en el puerto de Bari durante la II Guerra Mundial

El 2 de diciembre de 1943, un ataque de la aviación nazi al puerto de Bari en Italia, en donde se encontraba atracada la armada de los EEUU, se saldó con cientos de muertos y 17 barcos hundidos. Entre ellos, el SS John Harvey que al recibir las bombas nazis liberó su letal carga química al mar y al aire, provocando una enorme nube tóxica. El buque de carga estadounidense llevaba a bordo un cargamento secreto que solo los más altos cargos militares conocían, unas 2.000 bombas del tipo M47A1 cargadas cada una con alrededor de 30 kilos de gas mostaza. Este agente químico se había desarrollado a principios del siglo XX y había sido utilizado en los campos de batalla durante la I Guerra Mundial, con resultados devastadores. Por ello, su uso fue prohibido en convenciones internacionales firmadas por la comunidad internacional, y entre otros, por EEUU. Pese a este acuerdo, los EEUU continuaron su plan secreto de producción y almacenaje de armas químicas y, en el escenario de la II Guerra Mundial y ante un hipotético uso de armas químicas por parte del ejército nazi, la armada estadounidense había decidido pertrecharse de su propio arsenal químico en Europa.

Las consecuencias de la liberación de este gas letal fueron desastrosas para la armada de EEUU albergada en Bari y para la población de la ciudad italiana. Cuando el Dr Stewart Alexander, de la armada de los EEUU, recibió el encargo de analizar las consecuencias del desastre sus observaciones destacaban la fuerte reducción en células sanguíneas, en concreto células linfoides y mieloides. Esta peculiaridad llegó a oídos de Louis S. Goodman y Alfred Gilman, dos farmacólogos del Departamento de Defensa de los EEUU quienes formularon una hipótesis. Si el compuesto tóxico del letal gas mostaza resulta en la eliminación de las células mieloides y linfoides, células que se caracterizan por su rápida división, quizás también resulte especialmente tóxico en el caso de las células de un linfoma, una enfermedad neoplásica resultado de una proliferación excesiva e incontrolada de células linfoides. Tras una primera prueba exitosa de su hipótesis en un modelo animal, un ratón al que se le inducía el linfoma, se decidieron por probar el efecto de esta aproximación en un paciente de linfoma. El resultado fue espectacular y el paciente mostró una reducción muy importante de las células del tumor, eso sí, de manera transitoria; pero era un paso muy prometedor, la primera demostración de que el crecimiento tumoral podía ser controlado con agentes farmacológicos.

Una segunda vía de desarrollo inicial de la quimioterapia del cáncer se produjo dentro del área de investigación en antimetabolitos y fue el resultado de una deducción derivada de la investigación biomédica y bioquímica, y no de la simple casualidad, como en el caso del gas mostaza. En esta aproximación jugó un papel fundamental el patólogo Sidney Farber, para muchos el padre de la quimioterapia racional del cáncer. Farber se encontraba estudiando desde hacía años las leucemias y linfomas pediátricos en el Hospital Infantil de Boston y sabía del descubrimiento del ácido fólico, un compuesto identificado hacía poco tiempo por la británica Lucy Wills en la India como imprescindible para regular el correcto crecimiento de los linfocitos y cuya carencia era la base de la anemia que sufrían los pobres de entre los pobres que habitaban Bombay. En 1946 el patólogo estadounidense pensó que quizás administrar ácido fólico a los niños con leucemia de su hospital resultaría en un mejor control del crecimiento de sus células tumorales. El resultado fue un terrorífico desastre. Lo que el ácido fólico provocaba en los niños era un empeoramiento de su leucemia debido a una proliferación aún mayor de sus células tumorales. Razonó entonces que si a estos niños se les administrase un compuesto antagonista del ácido fólico es decir, con acción contraria, las células de la leucemia quizás dejarían de crecer. El ácido fólico es necesario para que una enzima celular funcione correctamente, la dihidrofolato reductasa (DHFR). Esta enzima utiliza el ácido fólico como base para la generación de piezas básicas de la estructura de la hebra de ADN, el material genético. Las células de la sangre, como decíamos antes, se dividen y renuevan constantemente a un ritmo vertiginoso y por ello en ellas es tan importante mantener un metabolismo de ácidos nucleicos (los compuestos base del ADN) correcto.

El químico de origen hindú Yellapragada_Subbarao, uno de esos personajes esenciales en la historia de la ciencia que fueron relegados al olvido en su tiempo, se encontraba por aquel entonces trabajando en la compañía farmacéutica Lederle intentando aislar ácido fólico de fuentes naturales para su comercialización. La compañía farmacéutica Lilly había ganado bastante dinero vendiendo un concentrado de vitamina B12, necesaria para tratar la anemia perniciosa, y siguiendo esa misma estrategia se proponía conseguir una preparación de fólico. En su etapa anterior en Boston, Subbarao había demostrado su pericia química consiguiendo aislar el ATP (la molécula que opera como una moneda energética en la célula) y la creatina, pero al no conseguir continuar con una carrera académica pese a estos éxitos, había cambiado su orientación hacia el mundo industrial. Todos sus esfuerzos intentando purificar fólico resultaban en fracaso, hasta que decidió cambiar de estrategia y producir el compuesto en el laboratorio de manera sintética. Finalmente lo consiguió, pero además el éxito llegó con premio extra. Como resultado del proceso de síntesis química Subbarao fue obteniendo productos intermedios y derivados. Alguno de ellos resultó ser un compuesto antagónico al ácido fólico, es decir, tenía la capacidad de oponerse a la actividad natural del fólico porque es reconocido por la enzima que en condiciones normales lo usa, la DHFR, pero no es capaz de ejercer la función normal, lo que bloquea a la enzima.

El químico de origen hindú, Subbarao, descubridor (entre otros) de los antifolatos con su equipo de la farmacéutica Lederle

Farber conocía a Subbarao de su etapa en Boston y dado su interés por el fólico y su hipótesis de cómo debía comportarse un antifólico con sus pacientes de leucemia, pidió al químico hindú si podría suministrarle alguno de estos compuestos intermedios en la síntesis de fólico. Subbarao envió aminopterina a Farber y éste se puso manos a la obra. Durante 6 meses entre 1947 y 1948, el patólogo de Boston trató 16 niños con leucemia linfoblástica aguda (LLA), una enfermedad muy agresiva y mortal. Diez de ellos respondieron positivamente al tratamiento, y 5 sobrevivían entre 4-6 meses tras el diagnóstico, algo que para este tipo de leucemia no tenía precedentes. Los resultados se publicaron en la revista médica más prestigiosa, New England Journal of Medicine. Pese a que la publicación fue acogida con escepticismo, cuando no directamente con oposición (fue acusado de experimentar inútilmente con los niños en vez de dejarlos morir «piadosamente«) esta publicación sentaba todo un precedente y abría la puerta a una posibilidad realmente esperanzadora.

El trabajo de Farber demostraba que era posible emplear agentes químicos que actuaran como venenos de las células tumorales y que la estrategia de búsqueda de compuestos tóxicos que fuesen potentes y lo más selectivos posible, ofrecía esperanzas en la lucha frente al cáncer. Tras la aminopterina por ejemplo vino el metotrexato, con mejor índice terapéutico y mayor éxito como antitumoral. Desde entonces, se inició una carrera por encontrar nuevos agentes que pudiesen ser empleados como medicinas frente a los distintos tipos de cáncer. Hoy en día, la LLA infantil tiene unas muy buenas tasas de supervivencia, cercanas al 95%.

Supervivencia de los niños con LLA antes de 1960

Supervivencia de los niños con LLA después de 1960 (con mejores tratamientos de quimioterapia)

Nota: Esta entrada se publicó originalmente primero en el blog Naukas. 

La rata-topo ciega o Spalax comienza a desvelar sus secretos

Guapo, guapo … no es

Las comparaciones son odiosas, reza el dicho, pero una de las estrategias que se emplean en biología para lograr entender mejor el funcionamiento de los sistemas vivos es enfrentar organismos similares que difieren de manera clara en algún rasgo. En el caso del estudio del envejecimiento, analizar la fisiología de especies que difieren de manera drástica en sus longevidades puede permitirnos entender los mecanismos que otorgan a las especies más longevas esa capacidad de vivir por largos periodos sin sufrir los estragos del paso del tiempo. Este tipo de estudios se analizaron con anterioridad en este mismo blog a través de un serie de entradas llamada «El zoo de Matusalén«. En la era genómica, esas comparaciones se hacen de manera más detallada y precisa a base de leer las instrucciones completas que dictan cómo hacer un organismo y cómo mantenerlo, es decir, mediante la secuenciación del genoma completo.

Un grupo especialmente interesante para el análisis comparado de la longevidad es el de los roedores. No en vano, el ratón (Mus musculus) es el organismo de referencia en un enorme número de laboratorios de investigación del mundo. Hemos desarrollado numerosos reactivos que nos permiten estudiar su fisiología y hasta hemos conseguido entender y manipular su línea germinal, introduciendo o eliminando elementos genéticos de su genoma para analizar el efecto de añadir o borrar párrafos completos del libro de instrucciones. La secuenciación del genoma del ratón se completó hace más de una década, en 2002, y desde entonces los investigadores disponemos de bases de datos que nos permiten bucear a lo largo y ancho de tan valiosa información.

El ratón es un roedor con un periodo de vida muy limitado que rara vez alcanza los 3 años, cifra solo superada en casos de intervenciones como la restricción calórica o en animales con mutaciones genéticas, en cuyo caso los animales pueden llegar a superar los 4 años. El récord del mundo ratonil lo posee, al parecer, un ratón enano con mutación en el receptor de la hormona del crecimiento (un defecto que se sabe causa una longevidad prolongada) que vivió nada menos que 1819 días, prácticamente 5 años. Al mismo tiempo, el ratón es un animal muy susceptible al desarrollo de cáncer. Se estima que un porcentaje muy importante de individuos (alrededor del 50% dependiendo de las cepas) presenta lesiones neoplásicas en las necropsias que se realizan cuando se produce la muerte de un animal en laboratorio.

No es de extrañar, por tanto, que algunos investigadores hayan fijado su mirada en roedores que muestran una longevidad extrema y una sorprendente resistencia al desarrollo de cáncer. De entre estos, el que se lleva la palma (y la fama) es la rata-topo desnuda, o ratopín desnudo o rasurado, un animal prodigioso que provoca levantamientos de ceja desde que uno pone su ojo en él. Sin duda con un físico peculiar, el ratopín saltó a la fama como el roedor de mayor longevidad y con total resistencia al cáncer. Estos datos se derivan no solo de la observación de colonias (se trata de un animal eusocial) en la naturaleza, si no también del estudio desde hace ya décadas de algunos grupos que se mantienen en cautividad. Sin embargo, una salvedad es que estos animales no han sido (que yo sepa) sometidos a un protocolo de inducción de tumores con agentes tumorogénicos, compuestos químicos que habitualmente originan tumores debido a su capacidad para provocar numerosos daños en el genoma, lo que causa la introducción de mutaciones al azar que terminan por empujar a las células por el precipicio que conduce a la transformación neoplásica. A pesar de esta pequeña carencia experimental, lo que sí se ha descrito en repetidas ocasiones es la imposibilidad de transformar oncogénicamente en el laboratorio células derivadas de estos animales empleando combinaciones de oncogenes ampliamente usadas en otras especies (de roedores y hasta de humanos).

Pero el ratopín desnudo ya ha recibido la atención de muchos en ocasiones anteriores (en este mismo blog por ejemplo, aquí o aquí). Es hora de observar a otros roedores que también muestran capacidades asombrosas y entre ellos, el Spalax, una rata-topo ciega subterránea que vive en galerías de llanuras áridas del Mediterráneo Oriental y del Norte de África salta a la pasarela de los roedores estrella. Su vida subterránea le protege de la acción depredadora de posibles enemigos pero al mismo tiempo representa todo un reto para su supervivencia. Un individuo de esta especie debe enfrentarse a unas condiciones de vida extremas provocadas por la oscuridad, el escaso oxígeno, la elevada concentración de CO2, y una enorme demanda metabólica durante la excavación de las galerías. Estas circunstancias le han obligado a sufrir un proceso de evolución que le permita adaptarse a ellas, lo que supone un interesantísimo ejemplo para los investigadores de distintos campos de la fisiología.

Nuestro peludo amigo

Por si todo eso fuera poco, el Spalax es también un roedor de una longevidad extrema; se estima que supera con facilidad los 20 años. Y de nuevo, como en el caso de su pariente el ratopín desnudo, no se conoce ningún caso de Spalax con cáncer. Además, esta vez sí, en el caso del Spalax se ha realizado un experimento concienzudo de inducción de tumores con agentes químicos que causan mutaciones y, mientras que en el ratón estos tratamientos conducen inexorablemente al desarrollo de masas tumorales, en el caso del Spalax únicamente un animal viejo desarrolló un tumor y solo después de un larguísimo periodo de espera. Al igual que en el caso del ratopín desnudo, las células de Spalax en cultivo de laboratorio son totalmente resistentes a la acción combinada de varios oncogenes.

Todas estas características maravillosas empujaron a diversos investigadores (escasos en todo el mundo) implicados en el estudio de este animal a plantearse la secuenciación completa del genoma de Spalax como primera aproximación global que nos permita tener una imagen general de las características peculiares de este organismo. Conocer las instrucciones con las que está hecho el Spalax debería permitirnos especular con las posibles soluciones adaptativas que la evolución de estos animales les ha otorgado. Y como decíamos al comienzo, comparar estas instrucciones con las usadas por individuos de otras especies de roedores que carecen de estas peculiaridades tan interesantes, deberían permitirnos elaborar hipótesis y plantear experimentos que nos permitan testar cuáles son los mecanismo que confieren esa extraordinaria longevidad y absoluta resistencia al cáncer de Spalax.

Se publica ahora el resultado de esta investigación y, como no podía ser de otra manera, se nos ofrece únicamente un esbozo de lo que a partir de ahora podrá abordarse experimentalmente. En relación al posible mecanismo de resistencia al desarrollo de tumores, las hipótesis que surgen del análisis del genoma de Spalax son realmente sorprendentes. Ya se conocía con anterioridad, y estos nuevos resultados así lo confirman, que el gen que aporta la principal defensa antitumoral (al menos en mamíferos), el gen que codifica la proteína p53, conocida como el guardián del genoma, se encuentra mutado en Spalax. Esa mutación es, sorprendentemente, idéntica a la descrita en algunos pacientes de cáncer. Esa identificación de la mutación en el gen de p53 en pacientes de cáncer hacía sospechar, lógicamente, que la p53 alterada de ese modo es menos eficiente en su defensa frente al cáncer. Por tanto, ¿cómo es posible que un animal ultra resistente al cáncer muestre un gen de defensa antitumoral defectuoso?

Bueno, parece que esta mutación en el gen de p53 efectivamente supone una cierta desventaja en la defensa antitumoral, pero tampoco es una pérdida alarmante. De hecho, hace años fue posible recrear la mutación del gen de p53 en un ratón modificado genéticamente al que se le sustituyó su copia endógena por una mutada y esos animales demostraron que ese p53 defectuoso sigue siendo capaz de proteger frente a cáncer. La proteína p53 es una auténtica superproteína que se encuentra en el centro del universo celular y es capaz de integrar las distintas señales que recibe desde diversos nodos de información de la célula. En función de la naturaleza de esa compleja información que recibe, p53 activa o desactiva distintas señalizaciones que conducen a encender o apagar diversas actividades de la célula. En el caso de la activación de un proceso que puede desembocar en cáncer, p53 es capaz de disparar señales para controlar el proceso. Una de las respuestas que p53 activa en caso de peligro es la apoptosis, o muerte celular programada, que garantiza que una célula dañada no progrese y se expanda hasta formar un tumor. La mutación de la que estamos hablando, la que posee Spalax de manera natural, desactiva esa posibilidad en p53; pero la proteína sigue estando intacta en otras funciones, como por ejemplo garantizar la integridad del genoma o frenar la división celular. Se especula que quizás disminuir la actividad pro-apoptótica de p53 en Spalax es una forma de sobrevivir en ambientes que, de otro modo, estarían constantemente señalizando la activación de p53 (por ejemplo la baja concentración de oxígeno), lo que sería incompatible con la vida.

Sus incisivos le dan un aspecto amenazante

Pero además, los investigadores han comprobado que en Spalax existe un refuerzo considerable de otra vía importante en la célula, la controlada por el interferón, una molécula de señalización con una reputada actividad antiviral y antitumoral. Spalax posee una duplicación del gen que codifica el interferón y de otros genes que forman parte de esa vía y que están relacionados con la inflamación y la muerte por necrosis (un tipo de muerte celular no programada, distinta por tanto a las apoptosis). Lo que los investigadores proponen es que el pequeño defecto en p53 se compensa con una vía del interferón reforzada y que esa compensación termina resultando enormemente efectiva frente al desarrollo del cáncer. No en vano, hace un par de años, se apuntó al interferón como responsable de la defensa antitumoral en Spalax induciendo una muerte masiva por necrosis en las células en las que se intentaba expresar un oncogén, aunque este sigue siendo aún un asunto por resolver con claridad.

Un aspecto intrigante de todas estas investigaciones es la relación que emerge entre gran longevidad y resistencia al cáncer. Sin duda hay ahí una conexión en la que aún necesitamos indagar para poder entender los mecanismos que unen una a otra, puesto que entenderlos supondría un gran avance en salud para la humanidad.

Nota: Nuño Domínguez ha elaborado un artículo para la web Materia (excelente como siempre) en el que de manera más clara y amena que yo trata sobre este mismo asunto. En su artículo, Nuño menciona alguna de las cosas de las que hablamos durante la preparación de su artículo.

Referencias:

– Genome-wide adaptive complexes to underground stresses in blind mole rats Spalax. Xiaodong Fang, Eviatar Nevo, Lijuan Han, Erez Y. Levanon, Jing Zhao, Aaron Avivi, Denis Larkin, Xuanting Jiang, Sergey Feranchuk, Yabing Zhu, Alla Fishman, Yue Feng, Noa Sher, Zhiqiang Xiong, Thomas Hankeln, Zhiyong Huang, Vera Gorbunova, Lu Zhang, Wei Zhao, Derek E. Wildman, Yingqi Xiong, Andrei Gudkov, Qiumei Zheng, Gideon Rechavi, Sanyang Liu, Lily Bazak, Jie Chen, Binyamin A. Knisbacher, Yao Lu, Imad Shams, Krzysztof Gajda, Marta Farré, Jaebum Kim, Harris A. Lewin, Jian Ma, Mark Band, Anne Bicker, Angela Kranz, Tobias Mattheus, Hanno Schmidt, Andrei Seluanov, Jorge Azpurua, Michael R. McGowen, Eshel Ben Jacob, Kexin Li, Shaoliang Peng, Xiaoqian Zhu, Xiangke Liao, Shuaicheng Li, Anders Krogh, Xin Zhou, Leonid Brodsky & Jun Wang. Nature Communications 5, Article number: 3966

– Cancer resistance in the blind mole rat is mediated by concerted necrotic cell death mechanism. Gorbunova V, Hine C, Tian X, Ablaeva J, Gudkov AV, Nevo E, Seluanov A. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Nov 20;109(47):19392-6.

– Pronounced cancer resistance in a subterranean rodent, the blind mole-rat, Spalax: in vivo and in vitro evidence. Manov I, Hirsh M, Iancu TC, Malik A, Sotnichenko N, Band M, Avivi A, Shams I. BMC Biol. 2013 Aug 9;11:91.

True Blood: La sangre joven te rejuvenece II

Como contamos con anterioridad, sabemos que existen unos factores que circulan en la sangre y determinan el estado de los nichos en donde se albergan las células madre de los tejidos y que modulan la actividad de estas células progenitoras. En individuos jóvenes, esos factores contribuyen a que las poblaciones de células madre posean una capacidad de regeneración y mantenimiento de los tejidos correcta que permite al organismo desarrollar sus funciones en perfectas condiciones. Se plantea que el envejecimiento, con su característica pérdida de capacidad regenerativa y de funciones vitales, sucede como consecuencia de una reducción en los niveles de estos factores presentes en la sangre que llevan al deterioro de esos nichos y, como consecuencia, a una actividad menor de las células madre.

Por eso, Amy Wagers, investigadora en Harvard y que ya había tenido ocasión de conocer la parabiosis durante su etapa de formación postdoctoral, decidió continuar con ese sistema experimental para ahondar más en el fenómeno del rejuvenecimiento de organismos viejos por exposición a factores circulantes en sangre de animales jóvenes, y por supuesto también, con el objetivo de tratar de desvelar la identidad de dichos factores. Pese a algún tropezón en esa trayectoria, al parecer causado por una mala práctica que pudo haber cometido una de sus estudiantes postdoctorales con lo que aparentemente fue una manipulación o falsificación de resultados que le condujo a una inmediata retirada de un artículo que había publicado en la revista Nature, Amy Wagers fue poco a poco avanzando en su búsqueda, estrechando el círculo alrededor del esquivo factor. Por el camino comprobó que estos factores presentes en la sangre de individuos jóvenes tienen capacidad rejuvenecedora en diversos tejidos, como el páncreas, la piel o incluso el sistema nervioso central.

Por otro lado, Tom Rando, investigador interesado en el desarrollo y envejecimiento del músculo, también continuó usando este sistema de parabiosis como sistema de estudio del envejecimiento y colaboró con un investigador suizo afincado en Stanford, en la costa oeste de EEUU, que trabajaba con sistema nervioso, Tony Wyss-Coray. Juntos describieron cómo los factores circulantes en sangre contribuyen al envejecimiento del cerebro, reduciendo la neurogénesis y disminuyendo las capacidades cognitivas durante la vejez. Es decir, el reverso de todas las investigaciones que hasta ese momento se habían centrado más en describir los efectos rejuvenecedores de la sangre joven. Wyss-Coray apuntó a un factor concreto, el CCL11 o eotaxin, que aumenta durante el envejecimiento en humanos sanos y que si es administrado a animales jóvenes les provoca una disminución de la neurogénesis y daña sus capacidades cognitivas.

De izquierda a derecha: Tony Wyss Corey, Tom Rando, Amy Wagers y Lee Rubin

El año pasado, Amy Wagers, por su parte, en una publicación en Cell describía la identificación de GDF11 como un potente candidato a ser uno de los principales factores rejuvenecedores en sangre de los que hablamos. En este caso, el efecto que se observó durante la parabiosis fue la reducción de la hipertrofia que habitualmente experimentan los corazones de animales viejos. La simple inyección de GDF11 producido de manera recombinante (en laboratorio) redujo el tamaño del corazón (y de las células que lo forman, los cardiomiocitos) hasta el tamaño típico de un corazón joven.

Finalmente, hace pocos días, todos estos trabajos confluyeron en tres publicaciones simultáneas que venían a incidir y ampliar aún más todas estas observaciones previas. Amy Wagers participaba en dos de estos trabajos en Science, uno de ellos en colaboración con Lee Rubin, otro investigador de Harvard; y Tony Wyss-Coray era el director del otro trabajo, en Nature Medicine. En estas publicaciones se demuestra una vez más cómo la simple exposición a factores solubles circulantes procedentes de un individuo joven es suficiente para rejuvenecer la función de distintos tejidos.

En el caso del artículo de Wyss-Coray se analizaron los cambios moleculares, celulares, funcionales y cognitivos en el cerebro de animales viejos expuestos a la circulación de ratones jóvenes en parabiosis, o a los que se les administró plasma procedente de ratones jóvenes. El análisis de los patrones de transcripción por microarrays, una especie de foto que nos permite identificar qué genes se están expresando en un momento dado, mostraba que los cerebros viejos recuperan los perfiles que habitualmente se dan en cerebros jóvenes. El análisis de la estructura de una región muy importante del cerebro, como es el hipocampo, demostró una mayor densidad y plasticidad neuronal. Y desde el punto de vista funcional, utilizando distintos tests que permiten analizar las capacidades cognitivas de los animales de experimentación, los investigadores observaron una mejora en ensayos de condicionamiento del miedo (en los que se ensaya la capacidad de aprender a temer un daño tras unas señales que lo preceden), el aprendizaje espacial y en la capacidad de memoria.

Los artículos de Science con Rubin y Wagers por su parte, muestran que los factores circulantes, y en concreto el mencionado GDF11, promueven la remodelación vascular del cerebro, incrementando con ello la neurogénesis (la capacidad de regenerar nuevas neuronas) y mejorando la capacidad olfativa de los ratones viejos; y son también capaces de mejorar las características estructurales y funcionales del músculo envejecido, lo que deriva en animales viejos que recuperan la fuerza y la resistencia al ejercicio. A destacar que los investigadores fueron capaces de demostrar que todos estos efectos que se observan en la parejas parabióticas se pueden recapitular con la simple administración en sangre de este factor, GDF11, producido en laboratorio.

Todos estos nuevos datos permiten ser optimistas a los que aspiran a poder someterse a un tratamiento que les devuelva el vigor de su juventud, y más aún a aquellos que estén en condiciones de hacer el negocio del siglo vendiéndolo. De los datos del artículo de Wyss-Coray se desprende que es posible someterse a una especie de «plasmaféresis» rejuvenecedora. La plasmaféresis es la transfusión de plasma de un individuo a otro, es decir, una transfusión sanguínea en la que se eliminan todas las células de la sangre y se transfiere únicamente los factores solubles en el plasma, la fracción líquida de la sangre. Esta técnica existe y se emplea en medicina, por ejemplo en el caso de algunas enfermedades autoinmunes.

Plasmaféresis, una técnica que ya se utiliza en clínica y que podría ser empleada como método de rejuvenecimiento

De los resultados de los artículos de Rubin y Wagers, es tentador pensar en la posibilidad de desarrollar un suero de la juventud a base de GDF11 puro sintético que sería inyectado de forma intravenosa para rejuvenecer todos nuestros tejidos.

De un modo u otro, es posible que estemos cerca de tener en nuestras manos la llave de una auténtica fuente de la eterna juventud; pero no conviene lanzar las campanas al vuelo demasiado pronto y seguir investigando para ahondar en los mecanismos moleculares últimos responsables de estos aparentemente espectaculares resultados para entender mejor el proceso y descartar posibles efectos negativos no deseados.

 

Referencias:

Growth differentiation factor 11 is a circulating factor that reverses age-related cardiac hypertrophy.

Loffredo FS, Steinhauser ML, Jay SM, Gannon J, Pancoast JR, Yalamanchi P, Sinha M, Dall’Osso C, Khong D, Shadrach JL, Miller CM, Singer BS, Stewart A, Psychogios N, Gerszten RE, Hartigan AJ, Kim MJ, Serwold T, Wagers AJ, Lee RT. Cell. 2013 May 9;153(4):828-39.

Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice.

Villeda SA, Plambeck KE, Middeldorp J, Castellano JM, Mosher KI, Luo J, Smith LK, Bieri G, Lin K, Berdnik D, Wabl R, Udeochu J, Wheatley EG, Zou B, Simmons DA, Xie XS, Longo FM, Wyss-Coray T. Nat Med. 2014 May 4.

Vascular and Neurogenic Rejuvenation of the Aging Mouse Brain by Young Systemic Factors.

Katsimpardi L, Litterman NK, Schein PA, Miller CM, Loffredo FS, Wojtkiewicz GR, Chen JW, Lee RT, Wagers AJ, Rubin LL. Science. 2014 May 5.

Restoring Systemic GDF11 Levels Reverses Age-Related Dysfunction in Mouse Skeletal Muscle.

Sinha M, Jang YC, Oh J, Khong D, Wu EY, Manohar R, Miller C, Regalado SG, Loffredo FS, Pancoast JR, Hirshman MF, Lebowitz J, Shadrach JL, Cerletti M, Kim MJ, Serwold T, Goodyear LJ, Rosner B, Lee RT, Wagers AJ. Science. 2014 May 5.