miércoles, 30 de septiembre de 2015
La científica que rejuvenece corazones
Una bióloga molecular española recibe dos millones de euros de la UE tras lograr la asombrosa recuperación de ratones con una insuficiencia cardiaca letal
La cardiomiopatía dilatada es uno de los motivos de trasplante de corazón. / Getty Images
La bióloga molecular Susana González acaba de recibir dos millones de euros de la UE por un experimento que abre la puerta a algo que hoy suena a ciencia ficción: rejuvenecer corazones de personas ancianas o enfermas. El equipo de González ha observado que, si se apaga un gen en su corazón, los ratones desarrollan una cardiomiopatía dilatada, una enfermedad que afecta a una de cada 2.500 personas adultas. Es la principal causa de insuficiencia cardiaca y el motivo más frecuente para requerir un trasplante de corazón. Y su pronóstico es malo.
“El corazón aumenta de tamaño, se convierte prácticamente en un balón, sin capacidad de bombear, y los pulmones se encharcan de sangre”, explica González en su laboratorio del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), en Madrid. “Muchos pacientes pasan directamente a estar en las listas de trasplantes, porque no se puede hacer nada con ellos”, lamenta.
El experimento que ha merecido dos millones de euros es sofisticado. Cualquier célula del cuerpo, ya sea del cerebro o de los genitales, tiene el mismo genoma, el mismo libro de instrucciones con unos 30.000 genes. Que la célula lea una página u otra depende de la epigenética, una especie de manos químicas que señalan dónde hay que leer. Son dedos que apagan y encienden genes, anulando o activando sus funciones.
El grupo de González modificó genéticamente un ratón para desactivar uno de sus genes, el Bmi1, solo en las células de su corazón. Este apagón hace que no se produzca la proteína Bmi1, un regulador epigenético que actúa como un interruptor del ADN del ratón. Su ausencia provoca la aparición de la cardiomiopatía dilatada. Con ese gen fuera de juego, el corazón del ratón envejece en un mes el equivalente a 50 años humanos. El órgano se convierte en una pelota, sus pulmones se encharcan y muere.
La investigadora ha cosido un ratón sano a otro con insuficiencia cardiaca. Al cabo de un mes el roedor enfermo estaba recuperado
Pero González recurrió a un ensayo ingenioso: cosió el ratón, modificado genéticamente para tener el corazón como un balón, a un hermano sano de la misma camada. En solo un mes compartiendo sangre, pegados como siameses en lo que técnicamente se conoce como parabiosis, el roedor envejecido había recuperado su corazón. “La regresión de la cardiomiopatía dilatada es posible”, celebra la científica. Una primera parte de su hallazgo se publicó en marzo en la revista Nature Communications.
“El ratón tenía un corazón enorme, estaba para morirse, pero al coserle a un hermano de camada, algo del torrente sanguíneo del hermano sano pasó al enfermo y permitió recuperarlo, rejuvenecer su corazón. Evidentemente es algo que tendrá que ver con el Bmi1, pero todavía no sabemos qué es, para eso nos ha dado el dinero la UE”, explica González. La ayuda es una subvención del Consejo Europeo de Investigación para científicos de excelencia que están consolidando su carrera.
Durante cinco años, la bióloga molecular, jefa del Grupo de envejecimiento cardíaco del CNIC, dedicará los dos millones de euros a intentar identificar la molécula natural que rejuveneció el corazón del ratón. Una vez encontrada, el objetivo final sería buscar un fármaco que consiga lo mismo y se pueda trasladar a las personas para rejuvenecer el corazón de los enfermos. “Nosotros estamos en la parte inicial, será un camino largo”, admite González.
Si la epigenética es el vestido del ADN desnudo, Susana González sería una diseñadora de trajes a medida. Y los maniquíes que esperan sus prendas son miles de personas con cardiomiopatía dilatada que hoy, Día Mundial del Corazón, anhelan una solución a su patología. Las causas de la enfermedad son múltiples, desde una hipertensión arterial mal controlada al consumo abusivo de alcohol o cocaína, pasando por la toma de fármacos tóxicos para el corazón, como algunos utilizados para combatir el cáncer. El nombre del proyecto de González es esperanzador para estos afectados: “Jóvenes de corazón: rejuvenecimiento cardiaco por remodelación epigenética”.
La melanina coloreó a los animales del pasado
Investigadores descubren este pigmento en mamíferos, aves, reptiles o anfibios ya extintos
En 2008, los dibujantes que coloreaban a su antojo los fósiles animales sufrieron un duro golpe a su imaginación. El paleontólogo danés Jakob Vinther descubría la presencia de melanina (el pigmento que da su color característico a las razas humanas) en las plumas de un ave extinguida hace millones de años. Su hallazgo abrió la puerta al realismo a la hora de imaginar cómo debieron ser los colores de los dinosaurios. Ahora, Vinther y un grupo de colegas han descubierto la presencia de este pigmento en fósiles de todos los grandes taxones del reino animal: desde la piel de unos murciélagos hasta la tinta de un calamar, pasando por los ojos de una rana de hace 50 millones de años.
"La melanina protege de la luz solar pero también se usa para crear colores y patrones de color", dice Vinther, en la actualidad, en la Universidad de Bristol (Reino Unido). Este pigmento se encuentra en los melanosomas, unos orgánulos que, en el caso de los humanos y el resto de mamíferos, se hallan en las células de la piel, del pelo o alrededor de la retina de los ojos. "Los melanosomas pueden dar colores rojos, grises o negros, pero también crean los brillos metálicos de la cola del pavo real o los colibríes", añade el paleontólogo danés. Pero, lo más importante para este investigador es que también se puede encontrar en los animales ya extinguidos. Y, por el color, se podría inferir mucha información sobre la conducta o ecología de los animales del pasado.
Tipos de melanina hay tantos como melanosomas, pero los dos más importantes para saber cómo era el color de los animales fosilizados son la eumelanina y la feomelanina. Ambas se diferencian por su forma, función y por colores que dan. Los eumelanosomas, responsables de los tonos oscuros, negros y pardos, son más grandes y "como salchichas", en palabras de Vinther. En cambio, los feomelanosomas, creadores de patrones rojizos, tienden a ser más pequeños y con forma de "albóndigas".
Además de proteger de la radiación solar, la melanina está detrás del plumaje del pavo real o los colibríes
Una pupila de Vinther, la investigadora de Virginia Tech (EE UU), Caitlin Colleary, colegas europeos y etíopes, además del propio paleontólogo danés, han reanalizado decenas de fósiles procedentes de diferentes yacimientos y eras cronológicas buscando la melanina y los colores que a otros científicos se les habían pasado por alto. La misión no es nada fácil porque este polímero orgánico se concentra en los tejidos blandos, los que menos rastro dejan en el registro fósil.
Para detectarla, usaron espectrometría de masas. Con esta técnica se bombardea con iones la superficie del fósil que, al chocar, desprende iones secundarios que pueden ser analizados para determinar la composición molecular de los fósiles. De esta manera, encontraron restos de melanosomas en todas las muestras.
"Hemos estudiado tejidos de peces, ranas y renacuajos, pelo de mamíferos, plumas de aves y tinta de pulpos y calamares", cuenta Colleary en una nota de su universidad. "Todos conservan melanina, por lo que podemos decir con seguridad que la melanina está presente en todo el registro fósil. Ahora podremos rellenar con confianza algunos de los patrones de colores de estos antiguos animales", añade.
Uno de los casos más llamativos es el del pelo de dos especies de murciélagos ya extinguidos. En ambos casos, los investigadores encontraron claras muestras de feomelanina, por lo que debieron ser predominantemente de tonos rojizos. Pero lo más relevante aquí es que se trata del primer mamífero del registro fósil en el que se encuentran estos pigmentos. También han encontrado melanina en los ojos de una rana del Eoceno, de hace unos 49 millones de años y, posiblemente, un animal emparentado con los peces de hace 300 millones de años.
El paleontólogo Jakob Vinther descubrió melanina pro primera vez en las plumas iridiscentes de un ave fosilizada. / Jakob Vinther et al.
Para corroborar su enfoque, los investigadores compararon la composición molecular de sus muestras con la melanina presente en especies vivas relacionadas con los fósiles estudiados. También, realizaron una serie de experimentos para envejecer artificialmente melanosomas actuales. Para ello, los sometieron a distintas temperaturas (entre 200º y 250º) y una presión de 250 bares.
Aunque el proceso por el que un material orgánico como la melanina se fosiliza hasta convertirse en un material rocoso e inorgánico suele ser un proceso de diagénesis, lento y sin presiones y a temperaturas extremas, esta maduración forzada ofreció unos resultados muy similares entre la melanina artificialmente envejecida y la de los fósiles. También comprobaron que la composición química de los melanosomas fosilizados cambia en el curso de millones de años, un dato que, aseguran, deberán tener en cuenta los paleontólogos que quieran colorear con fidelidad sus hallazgos.
En la compleja vida de los animales, el color determina quién es amigo o enemigo o encontrar pareja"Roger Summons, paleobiólogo del MIT
Estos resultados, publicados en la revista PNAS, restan fuerza a los estudios que, hasta ahora, habían identificado estas muestras como de origen bacteriano. "Era necesario introducir la microquímica en el debate, ya que la discusión durante años se había centrado en si estas estructuras eran solo bacterias fosilizadas u órganos específicos donde se concentra la melanina", comenta el profesor de geología del Instituto Tecnológico de Massachusetts, Roger Summons, que no ha intervenido en esta investigación.
Summons, que formó parte del equipo que demostró la equivalencia química de la tinta de un calamar del Jurásico con la de las actuales sepias, sostiene que este estudio ayuda a demostrar cómo todos los seres vivos han evolucionado de forma paralela. "Cómo está distribuido el color en los fósiles y cómo lo caracterizamos es muy importante, ya que nos informa sobre un aspecto muy específico de la historia de la vida en nuestro planeta. En la compleja vida de los animales, el color es un factor de reconocimiento entre los animales y su respuesta a los otros, determina quién es amigo o enemigo o les sirve para encontrar pareja", añade.
México celebra el Día Nacional del Maíz sin bula para los transgénicos
Las compañías de semillas manipuladas pleitean en los tribunales para sortear la resistencia a la siembra de sus variedades
Pablo de Llano México 29 SEP 2015
Mazorcas de diferentes variedades de maíz mexicano. / SAÚL RUIZ
Sólo hay que tener en cuenta que cada mexicano come medio kilo de maíz al día para comprender que sobre la mesa hay una batalla que vale miles de millones de tortillas. De un lado las compañías que procuran obtener permiso para comerciar sus variedades transgénicas. Del otro campesinos, asociaciones y científicos que les bloquean el paso en defensa del maíz nativo y contra los eventuales perjuicios del manipulado. Con esa pugna de trasfondo en los tribunales, México celebra hoy el Día Nacional del Maíz, cultivo originario de este territorio y el cereal más producido del mundo.
El pleito tuvo su último episodio en agosto, cuando un juez emitió un fallo que dejaba sin efecto una medida precautoria que impedía la "liberación al ambiente" de semillas transgénicas. De inmediato hubo respuesta de la Colectividad en Defensa del Maíz, que apeló el fallo argumentando que no había tenido en cuenta estudios científicos sino sólo los argumentos de las compañías comercializadoras de transgénicos, y logró congelar la sentencia hasta que un tribunal superior emita otro veredicto.
Una riqueza que perdura
–El maíz se domesticó como cultivo en Mesoamérica (parte del actual territorio de México) hace unos 6.000 años.
–En México se emplean 30 millones de toneladas de maíz anuales para consumo directo. Un 40% proviene de pequeños cultivos nativos de campesinos, cerca de un tercio de cultivos extensivos del norte de México y otro tercio es importado, sobre todo de Estados Unidos.
–La importación de maíz extranjero en México, tradicionalmente vetada por sus políticas proteccionistas, comenzó a partir del Tratado de Libre Comercio de América del Norte de 1994.
–En México existen 59 razas de maíz. Cada mexicano consume medio kilo de maíz diario, un 50% de su ingesta calórica y un 40% de la de proteínas.
–Pese a que en México no está permitida la siembra de maíz transgénico, estudios científicos han detectado su presencia en cultivos de 13 Estados de la República, aunque con frecuencias genéticas bajas.
La conciencia de la importancia de preservar el maíz criollo frente a maíces transgénicos ha ido creciendo en los últimos años en México, traspasando el ámbito especializado de los campesinos y los científicos. Tras el fallo favorable a los especímenes no criollos fue notable la reacción de la élite de la cocina mexicana, que asentó en un comunicado su "oposición" a la siembra de transgénico por diversas razones: "Atenta contra la diversidad de nuestros maíces" y contra "el derecho del campesino de guardar la semilla de su propia cosecha como ha ocurrido desde hace siglos"; "plantea enormes incertidumbres y efectos colaterales impredecibles"; "sus agroquímicos pueden representar un peligro para la salud"; "fomenta la concentración de la tierra", "países de la Unión Europea como Alemania o Francia se niegan a cultivar transgénicos en sus territorios"; y promueven "el monocultivo: en Argentina un 56% de la tierra cultivada está sometido a monocultivo de soya transgénica".
Las empresas mantienen que esos argumentos son incorrectos. En un documento enviado a este diario en medio de la reciente controversia judicial, Monsanto, la principal compañía global de semilla transgénica, expone que "existen más de 40 declaraciones o documentos oficiales, involucrando cerca de 190 organizaciones o sociedades científicas, que ratifican la bioseguridad de los cultivos modificados genéticamente". "Su cultivo a nivel mundial desde 1996", añade, "con más de 1.781 millones de hectáreas acumuladas, no ha provocado daño ni en la salud de las personas ni de la fauna ni en el medio ambiente, conforme a las evaluaciones de las autoridades competentes".
En punta de lanza de la batalla está la Unión de Científicos Comprometidos con la Sociedad, dirigida por Elena Álvarez-Buylla, experta de la Universidad Nacional Autónoma de México en biología molecular y evolución de plantas. La investigadora sostiene que el Gobierno mexicano debe mantener un "principio precautorio" basado en la "evidencia científica" sobre "la imposibilidad de controlar los transgénicos y evitar la contaminación de cultivos nativos", "su impacto nocivo en el medio ambiente", "su impacto negativo en la salud" y "las fallas, fraudes o insuficiencias implicados en algunos de los trabajos científicos que sustentan sus supuestas cualidades, y también sus fallas agronómicas, por ejemplo: no aumentan los rendimientos y tampoco han implicado una disminución global neta en el uso de agrotóxicos". Álvarez-Buylla denuncia que se pretende "usar a la ciencia, por intereses que no son científicos, para legitimar una tecnología que ha acumulado cuestionamientos, críticas y fracasos".
lunes, 28 de septiembre de 2015
La sombra del Teide acarició la superluna justo antes del eclipse
Varios fenómenos astronómicos coincidieron ante el ojo humano en la cumbre del volcán
Javier Salas Santa Cruz de Tenerife 28 SEP 2015 -
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La sombra del Teide acarició la superluna justo antes del eclipse / Teleférico Teide
Solo 356.878 kilómetros separaban a la Luna de la Tierra cuando el planeta se iba a interponer entre su satélite y el Sol, provocando el último eclipse lunar que se verá en Europa hasta 2018. Tan cerca estaban que el satélite parecía —casi a simple vista— más grande de lo normal, provocando la llamada superluna. Pero hubo un punto del planeta en el que ocurrieron más cosas: el volcán tinerfeño del Teide, donde se pudo asistir a otro alineamiento singular, junto al de la Luna, la Tierra y el Sol. Allí, la sombra del volcán se estiró hacia el cielo, coincidiendo con la luna llena y el ocaso solar, en uno de los fenómenos más espectaculares que pueden observarse, al rozar con su pico la luna llena a punto de eclipsarse.
Este fenómeno, descubierto en 2001, sucede cuando el Sol se pone y el Teide comienza a proyectar su sombra sobre el Parque Nacional, después a lo largo de toda la isla de Tenerife, hacia el mar, y más adelante cubriendo la isla de Gran Canaria hasta que su silueta se dispara hacia el cielo, proyectándose sobre la atmósfera. Si en ese momento, como muestra el vídeo (cortesía de Teleférico del Teide), el ocaso coincide con la luna llena, se produce esa caricia del Teide a la Luna. La sombra del volcán se convierte en un triángulo perfecto que se estira hacia el cielo: una forma que no se debe a la silueta real del volcán, sino a la conjunción de los rayos solares al proyectar su sombra, formando un punto de fuga sobre la atmósfera como el de un camino que se pierde en el horizonte.
La ventaja del Teide para observar el eclipse no se debe solo a sus 3.718 metros: desde el archipiélago canario, la Luna estará muy alta, 60º sobre el horizonte, 25º por encima de la media europea. Esto supone una observación más directa, con "menos atmósfera" que se interponga en su contemplación. Por eso, fue un lugar privilegiado para ver esta notable superluna, que asomó por el horizonte a las 19.34 hora local canaria y que saludó a la sombra del Teide casi exactamente en el este, al estar tan cerca del equinoccio de otoño, según explicó Miquel Serra-Ricart, responsable del observatorio astronómico ubicado en las faldas del volcán tinerfeño. "En esta ocasión, la luna es algo así como un 25% más luminosa de lo normal y entre un 9% y un 10% mayor en su diámetro", apunta el astrofísico, que recuerda que no se volverá a ver el eclipse con estas mismas condiciones —de una "super-superluna" como esta— hasta 2033.
Este fenómeno, descubierto en 2001, sucede cuando el Sol se pone y el Teide comienza a proyectar su sombra sobre el Parque Nacional, después a lo largo de toda la isla de Tenerife, hacia el mar, y más adelante cubriendo la isla de Gran Canaria hasta que su silueta se dispara hacia el cielo, proyectándose sobre la atmósfera. Si en ese momento, como muestra el vídeo (cortesía de Teleférico del Teide), el ocaso coincide con la luna llena, se produce esa caricia del Teide a la Luna. La sombra del volcán se convierte en un triángulo perfecto que se estira hacia el cielo: una forma que no se debe a la silueta real del volcán, sino a la conjunción de los rayos solares al proyectar su sombra, formando un punto de fuga sobre la atmósfera como el de un camino que se pierde en el horizonte.
La ventaja del Teide para observar el eclipse no se debe solo a sus 3.718 metros: desde el archipiélago canario, la Luna estará muy alta, 60º sobre el horizonte, 25º por encima de la media europea. Esto supone una observación más directa, con "menos atmósfera" que se interponga en su contemplación. Por eso, fue un lugar privilegiado para ver esta notable superluna, que asomó por el horizonte a las 19.34 hora local canaria y que saludó a la sombra del Teide casi exactamente en el este, al estar tan cerca del equinoccio de otoño, según explicó Miquel Serra-Ricart, responsable del observatorio astronómico ubicado en las faldas del volcán tinerfeño. "En esta ocasión, la luna es algo así como un 25% más luminosa de lo normal y entre un 9% y un 10% mayor en su diámetro", apunta el astrofísico, que recuerda que no se volverá a ver el eclipse con estas mismas condiciones —de una "super-superluna" como esta— hasta 2033.
martes, 22 de septiembre de 2015
El parásito de la malaria congela su ciclo para eludir los medicamentos
Cinco países de Asia tienen ya zonas donde el microorganismo es resistente a los fármacos más modernos
EMILIO DE BENITO Madrid 22 SEP 2015
Preparación de mosquiteras.contra la malaria en Bangla Desh en 2014. / SAIFUL HUQ OMI (THE GLOBAL FUND)
Las buenas noticias recientes sobre la evolución de la malaria en el mundo (una reducción de la mortalidad del 60% desde 2000) tienen un nubarrón en el horizonte: la aparición de variedades del Plasmodium falciparum —el plasmodio—, el microorganismo que causa la enfermedad, resistentes a la artemisinina, el medicamento que desde hace dos décadas es clave en la lucha contra esta infección. Unartículo de Emerging Diseases Journal, una revista del Centro de Control de Enfermedades de EE UU (CDC) resaltó el pasado lunes la importancia de un mecanismo poco conocido en la adquisición de estas resistencias: la capacidad del plasmodio de congelar su ciclo vital (un complicado proceso en varias fases tanto en su estancia en el mosquito que lo transmite como en la sangre e hígado del humano que infecta) hasta que la concentración de medicamentos disminuye. Se lo denomina quiescencia.
En su estudio, Françoise Benoit-Vical y su equipo, del Centro Nacional de Francia para la Investigación Científica (CNRS), observaron los genes de ejemplares de plasmodio mantenidos en el laboratorio durante cinco años. Observaron que los que se conservaban en presencia de artemisinina, el fármaco clave en todos los tratamientos actuales contra la malaria, y sobrevivían, no mostraban mutaciones, que es el proceso normal para adquirir una resistencia (al cambiar un gen se modifican las instrucciones para alguno de sus mecanismos internos y así evita la amenaza de los medicamentos). Lo que usaban era la técnica de la quiescencia: entraban en una especie de letargo del que solo despertaban una vez había desaparecido el fármaco de su entorno.
La descripción abre una nueva puerta al fenómeno de la resistencia de los medicamentos. Ya en Camboya, Laos, Vietnam, Birmania y Tailandiahay zonas donde el plasmodio no responde a la artemisinina. En esos casos, lo que se hace es intensificar el tratamiento con otros fármacos (la artemisinina no se da sola sino combinada). Pero ya en la zona de la frontera entre Camboya y Tailandia hay casos en los que esos medicamentos no funcionan, según la Organización Mundial de la Salud (OMS). Afortunadamente el fenómeno de la resistencia aún no ha llegado a África, que concentra más del 70% de los casos.
En una enfermedad que, pese a su retroceso, aún causa más de 200 millones de enfermos al año de los que fallece casi medio millón, la mayoría de ellos, menores de cinco años. La aparición de resistencias puede truncar los logros obtenidos. Además, el mecanismo de quiescencia no puede detectarse por los análisis que se efectúan actualmente para detectar la vulnerabilidad a los medicamentos del parásito, como sí sucede cuando aparecen mutaciones, como la descrita en el dominio K13 del genoma descrito en 2013. "Es esencial llevar a cabo una investigación con las pruebas correspondientes sobre el terreno para comprobar si el proceso de quiescencia descrito en el laboratorio se da también sobre el terreno para diseñar las correspondientes estrategias terapéuticas", ha dicho Benoit-Vical sobre su hallazgo.
jueves, 17 de septiembre de 2015
El último titanosaurio era catalán
Una vértebra hallada en el Pirineo corresponde al individuo más moderno de la especie antes de la extinción
Jacinto Antón Barcelona 17 SEP 2015
El titanosaurio habitó en la cuenca pirenaica hace 220.000 años.
El último titanosaurio que desplazó su asombroso y corpulento cuerpo bajo el amenazador cielo del Cretácico superior vivía en lo que ahora es el Berguedà (Barcelona). Lo afirman investigadores del Instituto Catalán de Paleontología Miquel Crusafont (ICP) a partir del estudio de un fragmento de vértebra que corresponde al fósil más moderno de ese dinosaurio hallado en Europa. El titanosaurio –un saurópodo de gran tamaño y cuello y cola característicamente muy largos- vivió en la cuenca pirenaica entre 220.000 y 130.000 años antes de la extinción de los dinosaurios, que pueden parecer un montón de años pero que en realidad lo aproximan mucho a ese evento definitivo y en buena medida aún misterioso.
Los titanosaurios fueron un grupo muy abundante en esa fase final de los dinosaurios, el Cretácico superior, hace entre 100 y 66 millones de años, que fue cuando desaparecieron. Como es sabido solo un pequeño grupo sobrevivieron convertidos en antecesores de las aves.
Los investigadores del ICP describen en un artículo publicado en la revista Historical Biology el fragmento de vértebra cervical del titanosaurio, que fue hallado junto con otros restos (tortugas de río extinguidas, un diente de cocodrilo, un fragmento de diáfisis que podría pertenecer a un terópodo y fósiles de hadrosaurio) durante las campañas de 2012 y 2013 en puntos cercanos a la ciudad de Berga y la Nou del Berguedà. Concretamente la vértebra se halló, según explica el ICP en una nota, en el “gres de los reptiles” que aflora en la localidad de Portet, cerca de la sierra de Queralt. Se trata de un estrato geológico depositado poco antes del límite K-T (Cretácico-Terciario), un cronohorizonte geológico que coincide con la extinción de los dinosaurios.
“Solo hay otra localidad europea, en el municipio de Larcan, en Francia, que posee restos de dinosaurios algo más recientes, pero no corresponden a titanosaurios sino hadrosaurios” (dinosaurios de pico de pato), explica Albert Sellés, uno de los autores del estudio. El análisis de la vértebra sugiere que ese último titanosaurio era un individuo adulto, pero no ha sido posible asociarlo a una especie concreta dentro de la diversidad de los titanosaurios.
Tradicionalmente, la disminución de los titanosaurios en suroeste de Europa se relacionaba con la entrada de hadrosaurios. De todas formas, los estudios del ICP reflejan que no se produjo una disminución significativa de la diversidad de dinosaurios en la zona al menos hasta los últimos cientos de miles de años (una minucia en términos geológicos y evolutivos) antes de la extinción. “Esto apoya la hipótesis de que la extinción de los dinosaurios no avianos (antecesores de las aves) fue súbita y no gradual”, comenta Josep Marmi, que ha participado en los estudios.Sudáfrica probará una vacuna antituberculosis española para niños
La inmunización que se usa actualmente tiene un siglo y una eficacia limitada
Emilio de Benito Madrid 17 SEP 2015
Bacterias de la tuberculosis.
El Gobierno sudafricano ha aprobado el ensayo en niños de un prototipo de vacuna contra la tuberculosis desarrollado en España (la primera parte de investigación, en la Universidad de Zaragoza dirigida por Carlos Martín; la industrial, por Biofabri). es un nuevo intento de actualizar y mejorar un tratamiento que ya existe pero que tiene un siglo de antigüedad y que, sobre todo, "protege bien a los niños de la tuberculosis diseminada y la visceral, peor no de la pulmonar, que es la más frecuente", como explica Martín.
La enfermedad afecta cada año a nueve millones de personas, de los que fallecen 1,5 millones, según los datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), y la aparición de cepas que no reaccionan a los tratamientos puede poner en peligro todo lo conseguido hasta ahora. por ejemplo, en España y los demás países ricos ni siquiera se vacuna a la población: hay pocos casos y "se prefiere tratar", afirma Martín. Esta ventaja desaparece con las cepas resistentes.
En el resto del mundo, sí que se vacuna (o, al menos, ese es el objetivo), pero el fármaco que se utiliza es muy antiguo y tiene varias limitaciones. Parte de ellas vienen de su origen: se usa una bacteria atenuada de la tuberculosis de bovino, la famosa BCG (Bacillus de Calmette y Guérin), que se ha tratado para que no sea infecciosa pero sí que produzca respuesta inmune. "Nuestra vacuna, la MTBVAC, utiliza el método más antiguo que existe, el de Pasteur", afirma Martín, pero, a diferencia de la BCG, se parte de un preparado de humanos, con lo que la bacteria con la que se trabaja es la que está acostumbrada a infectar a las personas.
Lógicamente, este patógeno debe inactivarse para que no cause la enfermedad al inyectarla, pero debe mantener la capacidad de provocar una fuerte respuesta inmune para que el sistema inmunitario aprenda a reconocerla y se prepara para cuando llegue la infección verdadera. Eso lo han conseguido manipulando por modernas tecnologías dos genes, indica el investigador.
Para el laboratorio y el investigador, la aprobación del ensayo en Sudáfrica es "un paso de gigante". Ya se ha hecho una primera prueba de seguridad en adultos sanos en Suiza, que se eligió porque en Lausana había mucha experiencia al respecto. Entonces se trabajó con 36 voluntarios. Pero para demostrar la efectividad había que acudir a países donde la enfermedad fuera endémica. Por eso, la siguiente parte, ya en niños, será en Sudáfrica.
Marín cuenta que conseguir el permiso y, sobre todo, la financiación para esta segunda parte ha sido muy complicada. Y la causa es una muestra de las dificultades de esta investigación. En 2013 en el mismo sitio fracasó otra vacuna experimental dirigida a niños, la de Oxford, lo que ha causado más reticencias en los inversores. Al final el proyecto va a seguir adelante con el apoyo de la South African Tuberculosis Vaccine Initiative (SATVI) y la Iniciativa Europea contra la Tuberculosis (TBVI).
El de Biofabri no es el único desarrollo español para conseguir una vacuna contra la tuberculosis. En 2006 empezó sus ensayos la denominada vacuna Ruti, desarrollada en el hospital Germans Trias i Pujol de Badalona, conocido como Can Ruti. El preparado superó la fase I, que mide la seguridad, y en 2011 la fase dos, que comprueba eficacia. Ahora se sigue trabajando para conseguir organizar la fase III, la que comprueba su funcionamiento a gran escala, afirma Olga Rúe, directora de Archivel Farma, que es el que se encarga de este proceso. Rúe admite que ha habido problemas de financiación, pero que "en absoluto" se ha abandonado. Este fármaco es diferente del de Zaragoza porque no se ensaya para prevenir la enfermedad, sino para tratar, en combinación con los antibióticos, casos de recaída.
Aunque el desarrollo de un medicamento desde el laboratorio hasta su uso normalizado es largo, Martín espera que ellos puedan acortar las etapas, y, por ejemplo, en esta primera fase ya están midiendo no solo si el preparado es seguro, sino la respuesta inmunitaria que produce, la inmunogenicidad. "Nuestro objetivo es evitar las muertes en adolescentes, que son los más vulnerables, pero para eso tenemos que vacunar niños. Con una ligera mejora que consigamos sobre lo que hay ya se salvarán muchísimas vidas", concluye.
La enfermedad afecta cada año a nueve millones de personas, de los que fallecen 1,5 millones, según los datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), y la aparición de cepas que no reaccionan a los tratamientos puede poner en peligro todo lo conseguido hasta ahora. por ejemplo, en España y los demás países ricos ni siquiera se vacuna a la población: hay pocos casos y "se prefiere tratar", afirma Martín. Esta ventaja desaparece con las cepas resistentes.
En el resto del mundo, sí que se vacuna (o, al menos, ese es el objetivo), pero el fármaco que se utiliza es muy antiguo y tiene varias limitaciones. Parte de ellas vienen de su origen: se usa una bacteria atenuada de la tuberculosis de bovino, la famosa BCG (Bacillus de Calmette y Guérin), que se ha tratado para que no sea infecciosa pero sí que produzca respuesta inmune. "Nuestra vacuna, la MTBVAC, utiliza el método más antiguo que existe, el de Pasteur", afirma Martín, pero, a diferencia de la BCG, se parte de un preparado de humanos, con lo que la bacteria con la que se trabaja es la que está acostumbrada a infectar a las personas.
Lógicamente, este patógeno debe inactivarse para que no cause la enfermedad al inyectarla, pero debe mantener la capacidad de provocar una fuerte respuesta inmune para que el sistema inmunitario aprenda a reconocerla y se prepara para cuando llegue la infección verdadera. Eso lo han conseguido manipulando por modernas tecnologías dos genes, indica el investigador.
Para el laboratorio y el investigador, la aprobación del ensayo en Sudáfrica es "un paso de gigante". Ya se ha hecho una primera prueba de seguridad en adultos sanos en Suiza, que se eligió porque en Lausana había mucha experiencia al respecto. Entonces se trabajó con 36 voluntarios. Pero para demostrar la efectividad había que acudir a países donde la enfermedad fuera endémica. Por eso, la siguiente parte, ya en niños, será en Sudáfrica.
Marín cuenta que conseguir el permiso y, sobre todo, la financiación para esta segunda parte ha sido muy complicada. Y la causa es una muestra de las dificultades de esta investigación. En 2013 en el mismo sitio fracasó otra vacuna experimental dirigida a niños, la de Oxford, lo que ha causado más reticencias en los inversores. Al final el proyecto va a seguir adelante con el apoyo de la South African Tuberculosis Vaccine Initiative (SATVI) y la Iniciativa Europea contra la Tuberculosis (TBVI).
El de Biofabri no es el único desarrollo español para conseguir una vacuna contra la tuberculosis. En 2006 empezó sus ensayos la denominada vacuna Ruti, desarrollada en el hospital Germans Trias i Pujol de Badalona, conocido como Can Ruti. El preparado superó la fase I, que mide la seguridad, y en 2011 la fase dos, que comprueba eficacia. Ahora se sigue trabajando para conseguir organizar la fase III, la que comprueba su funcionamiento a gran escala, afirma Olga Rúe, directora de Archivel Farma, que es el que se encarga de este proceso. Rúe admite que ha habido problemas de financiación, pero que "en absoluto" se ha abandonado. Este fármaco es diferente del de Zaragoza porque no se ensaya para prevenir la enfermedad, sino para tratar, en combinación con los antibióticos, casos de recaída.
Aunque el desarrollo de un medicamento desde el laboratorio hasta su uso normalizado es largo, Martín espera que ellos puedan acortar las etapas, y, por ejemplo, en esta primera fase ya están midiendo no solo si el preparado es seguro, sino la respuesta inmunitaria que produce, la inmunogenicidad. "Nuestro objetivo es evitar las muertes en adolescentes, que son los más vulnerables, pero para eso tenemos que vacunar niños. Con una ligera mejora que consigamos sobre lo que hay ya se salvarán muchísimas vidas", concluye.
miércoles, 9 de septiembre de 2015
La ciencia quiere tus heces
El primer banco de excrementos de EE UU proporciona la materia prima para trasplantes fecales que pueden salvar vidas
Javier Barbuzano Boston 6 SEP 2015
Una técnica de laboratorio introduce las heces ya procesadas en botes que posteriormente se envían a los hospitales. /
Un edificio corriente de oficinas al norte de Cambridge (Massachusetts, EE UU) es testigo de una actividad algo inusual. Cada mañana pasan por allí aproximadamente una decena de jóvenes de aspecto saludable. Algunos dejan un paquete y otros pasan dentro con cara de apuro para salir, al cabo de unos minutos, mucho más calmados. Es un banco muy especial. Estas personas vienen aquí a donar sus heces. Se trata del primer banco de este tipo creado en EE UU por una organización sin ánimo de lucro llamada Open Biome.
Pero, ¿por qué es necesario un banco de heces? El cuerpo humano contiene una gran cantidad de microbios, millones de organismos con los que compartimos espacio llamados colectivamente “microbioma”. Estos juegan un papel clave en numerosas funciones fisiológicas de nuestro cuerpo, por lo que tienen una gran influencia en nuestro estado de salud. Su estudio es uno de los campos más activos de la biología actual y los científicos apenas están comenzando a rascar la superficie al descubrir las complicadas relaciones que el microbioma de nuestro intestino tiene en ciertas enfermedades del aparato digestivo (por ejemplo la enfermedad de Crohn o el síndrome de colon irritable) como de otras aparentemente no relacionadas como la obesidad o la diabetes.
Aunque de momento hay pocas respuestas concretas, algunos médicos están buscando formas de intervenir en el microbioma, especialmente en casos extremos en los que infecciones bacterianas pueden causar la muerte. Aquí es donde entra en juego el llamado “trasplante de materia fecal”. Se introducen heces de una persona sana que llevarían consigo un microbioma equilibrado que colonizaría el intestino de la persona enferma, desplazando a las bacterias nocivas.
El principal motivo para la creación de este banco de heces es la bacteria llamada Clostridium difficile (C. diff para abreviar), que afecta a medio millón de personas y mata cada año a unas 15.000, sólo en EE UU. Esta bacteria se encuentra en el intestino de un 10% de la población sin causar efectos adversos pero, en ocasiones, causa problemas. Si algún factor rompe el equilibrio microbiano del intestino, por ejemplo el uso de antibióticos, puede ocurrir que las bacterias más resistentes como C. difficile se multipliquen sin control y se conviertan en predominantes. Si esto sucede, una segunda ronda de antibióticos suele eliminar la infección en el 80% de los casos, aunque en algunas ocasiones la bacteria sobrevive y se vuelve resistente a los antibióticos, con lo que los pacientes quedan a merced de la infección, con dolor y diarrea constante.
En el caso de C. diff, se ha comprobado que el trasplante de heces es capaz de solucionar el problema en un 94% de los casos, casi siempre tras un único trasplante. “De hecho, la mejora se aprecia en cuestión de horas” explica Carolyn Edelstein, directora de políticas y colaboraciones globales en Open Biome. “Por la noche, los pacientes están muy enfermos y a la mañana siguiente están comiendo carne con patatas y yendo al baño con normalidad” añade.
Sin embargo, aunque es un recurso increíblemente poderoso contra las infecciones por C. difficile, el trasplante fecal también representa un riesgo sanitario. Las heces son una compleja mezcla de bacterias y otros organismos y, aunque se hagan análisis a los donantes, la posibilidad de que un patógeno pase inadvertido es real. También hay riesgos asociados al método por el que se realice el trasplante, que suele ser mediante una colonoscopia o una sonda nasogástrica.
Tanto es así, que la agencia americana del medicamento (FDA por sus siglas en inglés) sólo permite su uso para investigación, aunque de hecho ha ofrecido una especie de moratoria humanitaria para los casos de C. difficile por la que no perseguirán a quienes utilicen el trasplante fecal para este fin.
Hasta el momento, sólo el 3% de los candidatos a donantes para Open Biome han sido aceptados. El proceso de selección es muy riguroso y hay multitud de factores que descalifican a un donante: obesidad, viajes a lugares exóticos, haber tomado antibióticos en los últimos seis meses, tener tatuajes recientes y, obviamente, padecer alguna enfermedad infecciosa. Si los donantes cumplen los requisitos se les realizan análisis de sangre y heces en busca de agentes patógenos o parásitos. Una vez aceptados, a los donantes se les facilita los contenedores para depositar las donaciones y se les paga cuarenta dólares por espécimen. No es necesario que lleven una dieta especial. “Una vez que aceptamos a un donante, se le permite donar durante sesenta días, durante los cuales sus heces se mantienen en cuarentena. Al final de este periodo le volvemos a hacer pruebas para asegurarnos de que su estado de salud no ha cambiado, y además hacemos pruebas aleatorias a las muestras que recibimos para asegurarnos de que no hay patógenos”, explica Edelstein.
Además, no todas las heces son aceptables. No puede ser ni muy dura ni muy blanda. Deben ser procesadas en menos de dos horas tras dejar el cuerpo. Una vez que se recibe la muestra, esta es filtrada a través de un tamiz con ayuda de unas prensas, hasta que se separa la parte sólida de la fracción líquida. Esta fracción, un caldo rebosante de bacterias, es lo que se embotella con ayuda de unas pipetas y se congela a ochenta grados centígrados bajo cero. La congelación conserva a las bacterias, que vuelven a la vida a temperatura ambiente.
Cuando un hospital solicita el material, se lo envían en un recipiente térmico con hielo seco y un sensor de temperatura para asegurar que no se rompa la cadena de frío. Los hospitales pueden mantener las heces congeladas hasta el momento de usarlas.
Aunque todo suene complejo y escatológico, la alternativa supone que el paciente consiga su propio donante —normalmente un familiar o amigo— y que ambos estén presentes en el momento del trasplante, junto con el médico, con la sala y el equipo listos para preparar el material in situ y realizar el trasplante. A esto hay que añadir que “defecar cuando a uno se lo piden no es tan fácil”, bromea Edelstein. En cambio, disponer del material congelado y listo para usar en el propio hospital tal y como se hace con la sangre parece una solución mucho más sencilla.
La eficacia de los trasplantes de materia fecal contra las infecciones de C. difficile ha generado grandes expectativas en aquellos que sufren otras enfermedades del aparato digestivo. Sin embargo, desde Open Biome recomiendan precaución: “Los trasplantes fecales han sido lo más parecido a un milagro en medicina en lo referente a C. diff. Además, resultan muy prometedores para la enfermedad de Crohn, la colitis ulcerosa o el síndrome de colon irritable. Sin embargo, la forma de emplearlos será muy diferente en estas dolencias, pues se trata de enfermedades crónicas”, advierte Zain Kassam, responsable del equipo médico. “Parece que aspectos como las características del donante, la forma de preparación de las heces y el número de trasplantes a los que el paciente se someta desempeñan un papel importante en el caso de estas enfermedades. Aún hay muchas preguntas que resolver para poder ofrecer el trasplante de materia fecal con garantías a estos pacientes”.
Según Edelstein, “aún estamos en la edad oscura del microbioma. Puede que en el futuro podamos diseñar en el laboratorio cócteles de bacterias específicos para cada enfermedad pero aún no lo entendemos suficientemente. De momento, nosotros ofrecemos una alternativa sencilla y segura”.
Pero, ¿por qué es necesario un banco de heces? El cuerpo humano contiene una gran cantidad de microbios, millones de organismos con los que compartimos espacio llamados colectivamente “microbioma”. Estos juegan un papel clave en numerosas funciones fisiológicas de nuestro cuerpo, por lo que tienen una gran influencia en nuestro estado de salud. Su estudio es uno de los campos más activos de la biología actual y los científicos apenas están comenzando a rascar la superficie al descubrir las complicadas relaciones que el microbioma de nuestro intestino tiene en ciertas enfermedades del aparato digestivo (por ejemplo la enfermedad de Crohn o el síndrome de colon irritable) como de otras aparentemente no relacionadas como la obesidad o la diabetes.
Se trasplantan heces de una persona sana que llevarían consigo un microbioma equilibrado que colonizaría el intestino de la persona enferma, desplazando a las bacterias nocivas
El principal motivo para la creación de este banco de heces es la bacteria llamada Clostridium difficile (C. diff para abreviar), que afecta a medio millón de personas y mata cada año a unas 15.000, sólo en EE UU. Esta bacteria se encuentra en el intestino de un 10% de la población sin causar efectos adversos pero, en ocasiones, causa problemas. Si algún factor rompe el equilibrio microbiano del intestino, por ejemplo el uso de antibióticos, puede ocurrir que las bacterias más resistentes como C. difficile se multipliquen sin control y se conviertan en predominantes. Si esto sucede, una segunda ronda de antibióticos suele eliminar la infección en el 80% de los casos, aunque en algunas ocasiones la bacteria sobrevive y se vuelve resistente a los antibióticos, con lo que los pacientes quedan a merced de la infección, con dolor y diarrea constante.
Estos trasplantes resultan muy prometedores para la enfermedad de Crohn, la colitis ulcerosa o el síndrome de colon irritable"
Pesadilla regulatoria
La idea de crear Open Biome surgió cuando un conocido de Edelstein fue diagnosticado con C. difficile. La infección se volvió resistente y, tras meses tomando antibióticos, un médico se ofreció a realizarle el trasplante de heces. Sin embargo, el plazo para realizar el procedimiento se alargó unos seis meses, tras los que el enfermo, desesperado, optó por hacer el trasplante en casa con las heces de un amigo. El remedio casero funcionó. “Nos quedamos en shock tras comprobar que un tratamiento tan efectivo era tan difícil de conseguir”, recuerda Edelstein. "Este es el motivo por el que decidimos crear Open Biome, para que la gente que lo necesite pueda tener un lugar en el que pedir el material para el trasplante, con garantías de seguridad y sin complicaciones”. Y sin tener que pedir favores embarazosos a familia o amigos. “Esto sucedió en 2011. Open Biome facilitó su primer tratamiento en octubre de 2013”. Actualmente sus tratamientos llegan a 350 hospitales en EE UU.Sin embargo, aunque es un recurso increíblemente poderoso contra las infecciones por C. difficile, el trasplante fecal también representa un riesgo sanitario. Las heces son una compleja mezcla de bacterias y otros organismos y, aunque se hagan análisis a los donantes, la posibilidad de que un patógeno pase inadvertido es real. También hay riesgos asociados al método por el que se realice el trasplante, que suele ser mediante una colonoscopia o una sonda nasogástrica.
Tanto es así, que la agencia americana del medicamento (FDA por sus siglas en inglés) sólo permite su uso para investigación, aunque de hecho ha ofrecido una especie de moratoria humanitaria para los casos de C. difficile por la que no perseguirán a quienes utilicen el trasplante fecal para este fin.
Hasta el momento, sólo el 3% de los candidatos a donantes para Open Biome han sido aceptados. El proceso de selección es muy riguroso y hay multitud de factores que descalifican a un donante: obesidad, viajes a lugares exóticos, haber tomado antibióticos en los últimos seis meses, tener tatuajes recientes y, obviamente, padecer alguna enfermedad infecciosa. Si los donantes cumplen los requisitos se les realizan análisis de sangre y heces en busca de agentes patógenos o parásitos. Una vez aceptados, a los donantes se les facilita los contenedores para depositar las donaciones y se les paga cuarenta dólares por espécimen. No es necesario que lleven una dieta especial. “Una vez que aceptamos a un donante, se le permite donar durante sesenta días, durante los cuales sus heces se mantienen en cuarentena. Al final de este periodo le volvemos a hacer pruebas para asegurarnos de que su estado de salud no ha cambiado, y además hacemos pruebas aleatorias a las muestras que recibimos para asegurarnos de que no hay patógenos”, explica Edelstein.
Además, no todas las heces son aceptables. No puede ser ni muy dura ni muy blanda. Deben ser procesadas en menos de dos horas tras dejar el cuerpo. Una vez que se recibe la muestra, esta es filtrada a través de un tamiz con ayuda de unas prensas, hasta que se separa la parte sólida de la fracción líquida. Esta fracción, un caldo rebosante de bacterias, es lo que se embotella con ayuda de unas pipetas y se congela a ochenta grados centígrados bajo cero. La congelación conserva a las bacterias, que vuelven a la vida a temperatura ambiente.
Cuando un hospital solicita el material, se lo envían en un recipiente térmico con hielo seco y un sensor de temperatura para asegurar que no se rompa la cadena de frío. Los hospitales pueden mantener las heces congeladas hasta el momento de usarlas.
Aunque todo suene complejo y escatológico, la alternativa supone que el paciente consiga su propio donante —normalmente un familiar o amigo— y que ambos estén presentes en el momento del trasplante, junto con el médico, con la sala y el equipo listos para preparar el material in situ y realizar el trasplante. A esto hay que añadir que “defecar cuando a uno se lo piden no es tan fácil”, bromea Edelstein. En cambio, disponer del material congelado y listo para usar en el propio hospital tal y como se hace con la sangre parece una solución mucho más sencilla.
A los donantes se les facilita los contenedores para depositar las donaciones y se les paga cuarenta dólares por especimen
Según Edelstein, “aún estamos en la edad oscura del microbioma. Puede que en el futuro podamos diseñar en el laboratorio cócteles de bacterias específicos para cada enfermedad pero aún no lo entendemos suficientemente. De momento, nosotros ofrecemos una alternativa sencilla y segura”.
martes, 8 de septiembre de 2015
¿Avanza la neurociencia hacia el control de la mente humana?
La optogenética permite activar o desactivar voluntariamente en tiempos muy precisos las neuronas que hacen posible estados mentales particulares
Ratón con implante para estimulación optogenética. / EN WILLIAMS, SC Y DEISSEROTH, K., 2013, “OPTOGENETICS”. PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES, USA. 8;110,41:16287.
Imagine que ha sido usted víctima de un atraco o violación y que el recuerdo de esa situación se repite en su mente causándole estrés postraumático, una alteración que compromete su bienestar cotidiano. Suponga entonces que un médico o especialista tiene un dispositivo con el que marca selectivamente las neuronas que se activan en su cerebro para producirle ese estrés y que el mismo dispositivo va a poder utilizarse más tarde para impedir que esas mismas neuronas se reactiven como antes y le vuelvan a hacer sentirse mal.
Dele ahora vuelta a la situación e imagine que su estado es de satisfacción y alegría, pues le ha tocado la lotería o su equipo de futbol ha ganado un importante campeonato. Una vez marcadas las neuronas correspondientes, el mismo dispositivo anterior podría reactivarlas a voluntad, haciendo posible que se sienta feliz en cualquier momento. Vayamos más lejos y conciba que tal dispositivo marca las neuronas específicas que genera cualquier percepción o estado mental de una persona, como el que permite ver un paisaje, sentir hambre o dolor, oler una rosa o tener una determinada idea o pensamiento. Activando o desactivando dichas neuronas a voluntad se podría controlar la mente de esa persona. ¿Hasta qué punto? Si el dispositivo fuese perfecto, casi hasta donde quisiéramos. Lo podríamos utilizar para cambiar estados de ánimo, para eliminar fobias, para modificar sensaciones, gustos o preferencias y, yendo lejos, para cambiar o implantar en un cerebro ideas y pensamientos.
¿Ciencia ficción? Sin duda, hasta la fecha. Pero la neurociencia viene pegando tan fuerte que quizá no tardemos en temer que esa ficción se haga realidad y necesitemos activar nuestro sistema de control ético para evitar que, como en otras ocasiones, los hallazgos científicos sigan un camino diferente al del bien. En lo que aquí nos ocupa, todo empezó cuando a principios del presente siglo se descubrió que algunas algas unicelulares eran portadoras de unas proteínas que cambiaban de conformación cuando se las iluminaba. Parecidas a las que tenemos en las retinas de nuestros ojos, esas proteínas se abrían al recibir la luz dejando pasar cargas eléctricas a su través.
Activando o desactivando dichas neuronas a voluntad se podría controlar la mente de esa persona. ¿Hasta qué punto? Si el dispositivo fuese perfecto, casi hasta donde quisiéramos"
Lo interesante de ello es que precisamente es así como se activan las neuronas, es decir, dejando que entren y salgan cargas eléctricas en ellas a través de proteínas especiales distribuidas por toda su superficie membranosa, por toda su piel, podríamos decir. Lo que ocurre es que esas proteínas de las neuronas no se activan con luz, sino por sustancias químicas (neurotransmisores) que les llegan desde otras neuronas en los contactos entre ellas (las sinapsis).
Pero si consiguiéramos que las neuronas fabricaran e instalasen en sus membranas esas proteínas sensibles a la luz podríamos activarlas a voluntad con solo hacer llegar la iluminación necesaria a la zona del cerebro donde se encontrasen. ¿Cómo conseguir esa fabricación? Los ingenieros de la genética lo han logrado extrayendo de dichas algas el ADN (los genes) que lleva la información para fabricar tales proteínas e inyectándolo en las neuronas de ratones mediante virus que les sirven como medio de transporte. El sistema funciona extraordinariamente bien, pues las neuronas inyectadas de ese modo fabrican por sí mismas las proteínas sensibles a la luz y las distribuyen por toda su superficie, prestas a abrirse y a activar con ello a sus portadoras cuando son convenientemente iluminadas.
Si consiguiéramos que las neuronas fabricaran e instalasen en sus membranas esas proteínas sensibles a la luz podríamos activarlas a voluntad"
Ahora viene lo más difícil, ¿cómo conseguir que el ADN, para fabricar las proteínas sensibles a la luz, se instale sólo en las neuronas responsables de un determinado estado mental y no en tantas otras miles vecinas o distantes? ¿Cómo conseguir, por ejemplo, que esas proteínas se fabriquen e instalen únicamente en las neuronas que hacen que en un momento o situación determinada el ratón sienta miedo? También en esto la ingeniería genética ha tenido éxito, pues se han creado ratones transgénicos en los que sólo las neuronas que se activan al implicarse en un estado mental son capaces de captar los virus inyectados en el cerebro del animal con la información para fabricar las proteínas sensibles a la luz. Es decir, se han creado ratones genéticamente modificados en los que sólo las neuronas que se activan, por ejemplo, cuando el ratón siente miedo, son las que fabrican e instalan dichas proteínas en sus membranas.
De ese modo, esas neuronas serán también las únicas que se activen evocando nuevamente el miedo cuando posteriormente los investigadores hagan llegar el adecuado rayo de luz a la zona del cerebro del ratón donde se encuentren. Un método, en definitiva, que permite reactivar a voluntad y con una precisión de milisegundos a las neuronas que originan el miedo o cualquier otro estado mental que consideremos. Además, se han hallado proteínas diferentes que permiten activar o desactivar las neuronas en que se inyectan en función del color de la luz con que se iluminen. Los investigadores disponen por tanto de una especie de interruptor de la actividad neuronal que pueden controlar con altísima precisión espacial y temporal.
La técnica de la que hablamos, conocida como optogenética, es bastante más compleja de lo aquí explicado, pues incluye métodos y procedimientos variados, pero se está desarrollando y perfeccionando vertiginosamente en laboratorios de diferentes países y sus excelentes resultados están sorprendiendo a los propios investigadores que la aplican. Gracias a ella en roedores ya ha sido posible controlar el movimiento, evocar o inhibir antiguas memorias, crear falsos recuerdos, asociar estados emocionales a situaciones originalmente neutras, provocar hambre o saciedad, inhibir o activar el dolor, reducir comportamientos depresivos e inhibir zonas del cerebro involucradas en la apetencia y el consumo de drogas, entre otros logros.
La optogenética, merecedora sin duda de laureles de Premio Nobel, a buen seguro acabará desarrollándose en humanos"
Un prometedor hallazgo permitió activar neuronas enfermas de la retina y mejorar la visión en ratones ciegos. Y esto no ha hecho más que empezar, pues cada día se vacían en las fuentes de datos nuevos e interesantes aportaciones conseguidas mediante optogenética. Por el momento sólo es posible aplicarla en ratones y en animales invertebrados, con algún intento también, poco satisfactorio, en monos. La optogenética, merecedora sin duda de laureles de Premio Nobel, a buen seguro acabará desarrollándose en humanos, donde se le supone un alto potencial terapéutico, pues podría usarse como procedimiento para restablecer o mejorar capacidades somáticas o mentales y para curar enfermedades, como la ceguera causada por degeneración de las células de la retina o el mencionado estrés postraumático. Pero, además de prometer, la optogenética asusta, porque supone una capacidad de penetración y control del cerebro y la mente humana hasta hace poco inimaginable.
Ignacio Morgado es catedrático de Psicobiología en el Instituto de Neurociencia y la Facultad de Psicología de la Universidad Autónoma de Barcelona
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