"Vivimos rodeados de ciencia, de objetos, de actitudes, instituciones, ideas, ecuaciones, leyes, esperanzas, y también, ¿cómo negarlo?, preocupaciones que tienen su razón de ser en el conocimiento científico. No obstante, la mayoría de las personas pasa entre toda esta ciencia sin darse cuenta, sin advertir lo que ésta representa y -acaso esto es lo peor- sin reconocer que ese conjunto de conocimientos que llamamos ciencia constituye una herencia comunal que la humanidad ha recibido de sus antepasados y que los denominados científicos se esfuerzan por conservar e incrementar, aunque solo sea, como escribió a propósito de la matemática Gustav Jacobi, por el honor del espíritu humano". Estas palabras de José Manuel Sánchez Ron, de la Real Academia Española, resumen muy bien el estado del conocimiento científico en nuestra sociedad. Animado por un espíritu de colaboración y por el deseo de ayudar al disfrute y conocimiento del mundo que nos rodea, inauguramos este apartado donde tenemos la intención de "colgar" artículos y opiniones vertidas en los medios de comunicación. Animo a todos, especialmente a mis alumnos, a leerlos y, si lo consideran oportuno, a expresar su opinión.
José Luis Pérez Mendía
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REPORTAJE
A un paso de la vida artificial
El genoma sintético de una bacteria abre la vía a la creación de organismos a la carta
MÓNICA L. FERRADO EL PAÍS, 25/01/2008
Crear vida artificial en el laboratorio a partir de elementos inertes siempre ha hecho volar la imaginación de la humanidad. La ficción se ha recreado en ello, pero si algún día se logra nada tendrá que ver ni con Frankenstein ni con otras criaturas de ciencia-ficción. Quienes más posibilidades tienen para convertir en un futuro la ficción en realidad son las bacterias, y de momento tan sólo las más minúsculas. Algunos científicos se frotan las manos ante las posibilidades comerciales que plantea la posibilidad de crear organismos a la carta que puedan digerir dióxido de carbono, residuos, crear biocombustibles o sustancias para tratar enfermedades. Craig Venter, uno de los padres del genoma, y científico experto en dar el campanazo en los medios, está a un paso.
"El próximo paso va a ser crear células vivas de una bacteria viva"
En el proceso se han ensamblado más de cien fragmentos de ADN
Una ONG teme que Venter logre el monopolio de la biología sintética
"¿Queremos alterar cromosomas para hacer a niños inmunes al cáncer?"
Según publica hoy la revista Science, el equipo de investigadores del Instituto Craig Venter en Rockville, Estados Unidos, ha logrado crear a partir de elementos químicos el mayor genoma artificial completo de un ser vivo, el de una bacteria, el Mycoplasma genitalium, con 582.000 pares de bases, 485 genes en un solo cromosoma, la bacteria con vida independiente con el genoma más simple.
Para ello, han diseñado un complejo sistema de ingeniería genética con el que han logrado sintetizar pequeños segmentos artificiales de ADN, y luego ensamblarlos y clonarlos utilizando dos contenedores biológicos, la bacteria Escherichia coli y la levadura. Así han conseguido una réplica artificial, a imagen y semejanza del genoma de la bacteria original, aunque los propios investigadores reconocen que todavía queda pendiente el acto final: "El próximo paso va a ser crear las células vivas de una bacteria viva basada en este cromosoma sintético".
Para lograr la síntesis del cromosoma, primero copiaron pequeñas partes del original completo, en total 101 fragmentos de ADN sintético, de entre 5.000 y 7.000 pares de bases cada uno. Los bloques sintéticos de ADN son muy frágiles, por lo que para ensamblar este centenar de piezas y lograr el genoma artificial completo ha sido necesario realizar varios pasos, un auténtico trabajo de bricolaje genético. En primer lugar, los investigadores introdujeron en la bacteria E. coli este primer centenar de piezas. La actividad biológica de esta bacteria les permitió reunirlas en 25 piezas, luego en 8 y en 4.
Llegado este punto, los cuatro cuartos resultantes tuvieron que acabar de ensamblarse en otro contenedor biológico, en levadura, ya que la bacteria E. coli no tiene capacidad para aceptar como huésped cromosomas tan grandes además del suyo propio.
Tras ensamblar los cuatro cuartos, los investigadores lograron el genoma artificial completo del M. genitalium, que fue secuenciado de nuevo para comprobar que su estructura química era idéntica al original.
Hasta el momento, el mayor genoma artificial que se había logrado sintetizar es el de un virus que también salió de los laboratorios de Craig Venter en el año 2003, el Phi X174, con 5.386 pares de bases, 100 veces menos que el que ahora han conseguido. Otras investigaciones habían logrado ensamblar fragmentos artificiales de ADN de 32.000 pares de bases.
Los científicos españoles reconocen el valor técnico de la investigación. Luis Enjuanes, investigador del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC, valora el hallazgo como "un logro técnico importante, aunque no han demostrado que la molécula sintetizada tenga actividad biológica, es decir, que el trabajo está bien, pero se han quedado en la primera parte". El genoma sintético todavía debe probar que puede tomar las riendas de toda la maquinaria celular de una bacteria, que viva y se reproduzca.
El pasado mes de octubre, Craig Venter anunciaba a bombo y platillo en el periódico británico The Guardian que en su laboratorio estaban creando vida artificial, dejando en el aire muchas incógnitas y avanzándose a la publicación de los resultados que ahora aparecen en Science. Una vez más demostraba que para él la publicidad va por delante de los resultados. Ahora se muestra más contenido. "Consideramos este nuevo avance como un segundo paso en un proceso de tres pasos hasta conseguir crear la primera forma de vida artificial", afirmó ayer Craig Venter en la rueda de prensa presentación de la investigación, que pudo seguirse por conferencia telefónica. "Continuamos trabajando en el objetivo final, que es insertar este cromosoma sintético en una célula y conseguir que funcione, para así obtener el primer organismo sintético, afirma Dan Gibson, investigador principal.
Federico Morán, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad Complutense de Madrid, afirma que para que Venter pase a la historia como el creador de vida artificial, todavía debe "conseguir algo más, ya que el genoma artificial tan sólo es el libro de instrucciones. Para hablar de vida artificial también será necesario crear los orgánulos que forman la célula, su información epigenética y otros elementos".
Para Luis Serrano, vicerrector del Centro de Regulación Genómica de Barcelona (CRG), lo más interesante es el modelo de ensamblaje "que luego podrá servir para hacer ingeniería de forma mucho más fácil". Andrés Moya, director del Instituto Cavanillas de la Universidad de Valencia, opina que "esta novedad metodológica va a permitir hacer síntesis de otros genomas".
Son muchos los equipos de investigación en todo el mundo que compiten en la carrera por lograr vida artificial, ya que la síntesis de biomoléculas presenta grandes posibilidades comerciales. Permitiría crear sistemas biológicos con funciones nuevas que no se encuentran en la naturaleza, como pequeñas fábricas productoras de sustancias beneficiosas para la salud, bacterias programadas para degradar gases contaminantes, para devorar petróleo, que puedan transformar la luz solar en hidrógeno, o los residuos en energía.
Craig Venter tiene ya un acuerdo de inversión con la empresa petrolera British Petroleum, a través de otra nueva empresa, Synthetic Genomics Incorporated, para el desarrollo de moléculas artificiales que puedan utilizarse en la generación de biocombustibles o que puedan digerir dióxido de carbono. Algunas organizaciones han reabierto el debate sobre las patentes. Según la ONG internacional Grupo de Acción sobre Erosión, Tecnología y Concentración (ETC), "los sectores críticos de la sociedad civil tienen la preocupación de que con las patentes de amplio espectro, Venter logre una posición monopolística como el Microbiosoft de la biología sintética".
El uso de organismos sintéticos en medicina también plantea conflictos éticos. "La parte de rediseño de células de mamífero tardará más, y además, es la que plantea más problemas éticos ¿Estamos dispuestos a modificar cromosomas y crear niños resistentes al cáncer?", afirma Serrano. Otro temor es el efecto que podría causar en el medio ambiente la presencia de estos organismos. Como medida de seguridad, en el genoma sintético se ha desactivado uno de los genes de la bacteria, el MG408, relacionado con su capacidad infecciosa. ETC también afirma que el Mycoplasma laboratorium, al que han bautizado como Syntia, "puede ser el chasis en el que construir cualquier cosa, puede ser una contribución para el desarrollo de nuevos fármacos, pero también para crear armas biológicas".
La biología sintética emplea diferentes estrategias para crear nuevas estructuras. Una de ellas, la abordada por Venter, consiste en utilizar como modelo formas de vida mínimas. El equipo de Venter se ha empleado a fondo en conocer al M. genitalium, cuyo genoma, con 485 genes, fue secuenciado hace más de 12 años por otra de sus muchas empresas, TIGR. ¿Por qué ese interés por crear maquinarias artificiales tan mínimas? Por un lado, trabajar con genomas reducidos resulta más fácil, tal y como queda demostrado con los resultados del estudio que acaban de publicar. Por otro, porque si el objetivo final es crear organismos sintéticos que sirvan como pequeñas fábricas productoras de sustancias, con esta reducción se consigue un mayor rendimiento de la bacteria, que necesite menos energía para funcionar y, además, se le puedan introducir otros genes de interés.
El equipo de Venter lleva tiempo desarrollando estudios para averiguar qué genes son los mínimos que se necesitan para que haya vida. Para ello, han extraído genes al genoma del M. genitalium, y han podido evaluar que se podría fabricar un cromosoma con un número sustancialmente menor de genes, aunque todavía serán necesarios más ensayos para determinar las combinaciones de genomas sintéticos reducidos que mejor funcionan. A estas creaciones las han bautizado genéricamente como Micoplasma laboratorium. De hecho, Craig Venter ya ha presentado a la oficina de patentes americana un listado con los genes que consideran necesarios para la vida mínima.
También existen dudas sobre si esta aproximación teórica acabará traduciéndose en alguna forma de vida y sobre su utilidad real. "Eso prueba error, el equipo de Venter ha ido quitando genes, uno a uno, para ver hasta dónde podían llegar, pero no para crear funciones concretas", explica Serrano que en el CRG está trabajando para averiguar los mínimos genes para la supervivencia de otra bacteria más compleja, la pneumoniae, que tiene 680 genes. "La diferencia está en que nosotros estamos trabajando para interferir en genes con funciones concretas, como puede ser producir sustancias que necesite el organismo". Como ejemplo, Serrano menciona la producción de insulina, aunque se muestra reservado a la hora de concretar qué sustancias podría producir la bacteria artificial que su equipo está intentando elaborar, ya que su objetivo es patentarla y crear una spin-off que trabaja con la industria farmacéutica.
El equipo de Moya, en el Instituto Cavanilles, también trabaja en modelos teóricos sobre la vida mínima artificial. Han establecido el mínimo de genes necesarios para construir vida artificial en 206, mientras que Venter establece 385. La diferencia está en que las bacterias con las que investigan ambos equipos son diferentes. El M. genitalium es una bacteria independiente, y, por tanto, necesita más genes. Moya ha trabajado con la Buchnera aphidicola, "una bacteria residente, que vive dentro de las células del pulgón y que, dependiendo del tipo, tiene entre 450 y 550 genes. Al vivir en simbiosis celular, le podemos quitar más genes porque no los necesita", explica. Se trata de microorganismos que llevan millones de años de evolución en el interior de los insectos, donde se han acomodado. Al comparar los genomas que han secuenciado con otros de bacterias de vida libre formulan la hipótesis de un cromosoma sintético basado en 206 genes. Moya reconoce que Venter abre "posibilidades enormes, porque nos presenta un protocolo de síntesis experimental". La investigación de este grupo es teórica, aunque como muchos, participan en la carrera para conseguir crear en su laboratorio vida artificial.
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REPORTAJE
El vacío y la nada
Físicos en el LHC y cosmólogos de todo el mundo se enfrentan a estos conceptos
ALVARO DE RÚJULA EL PAÍS, 24/09/2008
Saquemos los muebles de la habitación, apaguemos las luces y vayámonos. Sellemos el recinto, enfriemos las paredes al cero absoluto y extraigamos hasta la última molécula de aire, de modo que dentro no quede nada. ¿Nada? No, estrictamente hablando lo que hemos preparado es un volumen lleno de vacío. Y digo lleno con propiedad. Quizás el segundo más sorprendente descubrimiento de la física es que el vacío, aparentemente, no es la nada, sino una substancia. Aunque no como las otras...
Simulación de cómo el detector CMS del LHC vería una colisión protón-protón vista en el plano transversal a los haces de protons, extendida a las partes más externas del detector. Las trazas rojas son reconstrucciones de las trayectorias de los muones y las columnas de color rosa reflejan la energía de los electrones, medida por una sección específica del CMS.- CERN-CMS
Si investigamos es porque no sabemos la respuesta y la naturaleza sí.
A inicios del pasado siglo, Einstein creía que el Universo era estático. Preocupado por el hecho de que tendría que colapsarse -debido a la atracción gravitatoria de cada galaxia sobre las demás- se le ocurrió una peregrina idea: añadir a sus ecuaciones la Constante Cosmólogica. La interpretación moderna de esta extraña intrusa es que se trata de la densidad de energía del vacío, también llamada energía oscura, quizás para acercar ciencia y ficción, o quintaesencia, para darle un toque alquimista a la cosa. Todo lo que tiene energía ejerce una acción gravitatoria, pero la energía del vacío, a diferencia de cualquier otra, puede ser repelente. Lo que Einstein proponía es que dos volúmenes de vacío cósmico se repelerían exactamente tanto como se atraen las galaxias que contienen, resultando en un equilibrio difícil de creer e inestable.
Un buen día Einstein se enteró de que el universo estaba en expansión. Así lo demostraba la fuga de las galaxias, observada por Edwin Hubble y otros. O más bien por otros y Hubble: a menudo en la ciencia lo importante no es ser el primero, sino el último, que es quien se lleva la fama (como en otros campos; véanse Colón y los vikingos, o los indios que ya estaban allí). Inmediatamente, el tío Albert calificó su idea como el mayor patinazo de su vida.
Recientes observaciones cosmológicas indican que el universo está en expansión acelerada. Las galaxias no se comportan como flechas, sino como cohetes a los que algo empujara. La analogía no es buena, porque el concepto es difícil. Las galaxias no se fugan, están ya estabilizadas por su propia gravedad y tienen un tamaño fijo. Pero el espacio (o el vacío) entre ellas, se estira. Es como si alguien tomase la Tierra por un globo y la inflara: mañana estaría Barcelona aún más lejos de Huelva. Quién infla el universo sería la densidad de energía del vacío. El vacío sería pues una substancia activa, capaz de ejercer una repulsión gravitacional, incluso sobre sí mismo. No fue un error, sino un golazo de Einstein.
La Constante Cosmológica presenta un aspecto tranquilizante. Si domina la dinámica del universo ahora, lo hará en el futuro durante muchísimo más tiempo que los meros 14.000 millones de años transcurridos desde que este cosmos nuestro nació. Un bebé bien pertrechado, con sus propios espacio y tiempo y hasta su propio vacío, que -según la muy bien confirmada relatividad de Einstein- nacieron con él. La actual inflación del universo implica, perdóneseme el galicismo, que no se nos va a caer el cielo encima. Mala noticia para futuros cosmólogos. Las galaxias distantes estarán tan lejos que no podrán ni verlas. Tendrán que estudiar cosmología en libros de historia.
Si el vacío contiene algo de lo que no lo podemos vaciar (su densidad de energía), quizás ese algo pueda hacer algo más. Al menos eso supusieron, hace décadas ya, Peter Higgs y otros. U otros y Higgs, podría de nuevo argüirse; lo que no haré. La substancia del vacío, llamada en el variopinto lenguaje de los físicos un campo que lo permea, podría interaccionar con las partículas que allí estén. E interaccionar de modo distinto con cada tipo de partícula, generando así sus masas, que hacen que sean como son. Ése es el origen de las masas en el Modelo Estándar de las partículas elementales, que explica con éxito insoportable sus otras propiedades e interacciones no gravitatorias. Dije insoportable porque a los científicos nos soliviantan más las preguntas que las respuestas.
La substancia del vacío daría así contestación a dos muy candentes cuestiones de la física, una en el extremo de lo más grande -el cosmos- y otra en el de lo más diminuto, las partículas elementales que -por definición- son tan pequeñas que, si tienen partes, no lo sabemos.
He empleado algunos condicionales porque no todo lo que he escrito está ya probado observacionalmente de manera irrefutable. ¿Por dónde van hoy los tiros? Los cosmólogos tienen proyectadas muchas observaciones para averiguar si la expansión acelerada del universo se debe a la energía del vacío, tal como la intuyó Einstein, o a algo que sólo se le parece. Los particuleros están poniendo en marcha el Large Hadron Collider (LHC) del CERN para, entre otras razones, estudiar el vacío a lo bestia: sacudiéndolo.
Al sacudir una substancia cualquiera, vibra. Las vibraciones de campos eléctricos y magnéticos, por ejemplo, son la luz. A un nivel elemental, las vibraciones son cuantos, entes que pueden comportarse como ondas (u olas) o como partículas (o canicas): fotones, en el caso de la luz. Si el vacío es una substancia, la podemos también hacer vibrar. Basta sacudirla, como hará el LHC, con energía suficiente como para transformar la energía de sus colisiones en partículas de Higgs que, si existen, tienen una masa elevada... y E=mc2, alguien dijo.
La partícula de Higgs -el vacilón, podría decirse en castellano- es una vibración del vacío, no en el vacío, como las demás. Sería, pues, lo nunca visto. Aún así, Higgs preferiría que no bautizasen a su partícula goddamned particle [partícula maldita] o God particle [partícula divina], adjetivos poco científicos.
El vacío siempre fascinó a los físicos. Hace un siglo se trataba del éter, la interpretación del vacío como la trama del espacio absoluto, que la teoría de la relatividad envió al garete. El éter no estaba apoyado por ninguna teoría decente. Un siglo después, las nuevas teorías del vacío son lo más razonable y mejor comprobado que tenemos. Pero hay un pequeño gazapo en lo que he dicho. Creemos entender el Modelo Estándar suficientemente bien como para estimar cuánto el campo de Higgs debería de contribuir a la densidad de energía del vacío observada por los cosmólogos. El resultado es unos 54 (¡cincuenta y cuatro!) órdenes de magnitud superior a las observaciones. Tiene su mérito incurrir en tamaña contradicción.
Si investigamos es porque no sabemos la respuesta y la naturaleza, sí: las cosas son como son. El vacío es lo que mejor no entendemos. Ni siquiera comprendemos aún a fondo la diferencia -haberla hayla- entre el vacío y la nada.
Álvaro de Rújula es físico teórico del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN).
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REPORTAJE
El misterio de los cristales gigantes
JUAN MANUEL GARCÍA RUIZ EL PAÍS, 05/10/2008
Esta historia comienza hace más de treinta millones de años. Bajo el desierto mexicano de Chihuahua se encuentra una maravilla del mundo mineral: la Cueva de los Cristales Gigantes de Naica. El científico español que la ha estudiado nos descubre sus secretos.
El más espectacular ejemplo de armonía cristalina estaba oculto en una montaña minera en el desierto mexicano de Chihuahua: la Cueva de los Cristales Gigantes de Naica. Un lugar mágico, una catedral de cristales construida por la naturaleza que he tenido el privilegio de estudiar. Un escenario propio de El retorno de Superman, la película en la que el ambicioso Lex Luthor le exige al alma cristalizada de Jor-El que le revele el secreto del conocimiento: "Cuéntamelo todo. Empieza por los cristales". Les contaré todo. Empezaré por los cristales.
Sostenía Salvador Dalí que la diferencia entre el Juan de Pareja de Velázquez y la mejor fotografía de Juan de Pareja eran siete millones de dólares. Parafraseando al genial pintor podemos afirmar que la diferencia entre un trozo de carbón amorfo y un cristal de carbono, es decir, un diamante, es exactamente la fortuna que valga el diamante. Ambos no son otra cosa que un montón de átomos de carbono, pero ¿cuál es la diferencia que hace al diamante duro, bello e imperecedero? El orden. Exclusivamente el orden. En el vidrio amorfo, los átomos están distribuidos sin regla alguna; en un cristal están dispuestos en un orden perfecto. Ese orden es el que confiere a los cristales la belleza propia de sus formas lineales, sus ángulos perfectos y constantes, su lustre y sus colores.
Fascinado por esa belleza andaba yo estudiando el origen de los grandes cristales de yeso de la Segóbriga romana, un misterio aún no desvelado. Gracias a un viejo libro de mineralogía, yo sabía de la existencia de una gruta con este tipo de cristales que fue descubierta en 1910 en la mina mexicana de Naica, y hasta allí me dirigí en el año 2001 buscando inspiración para mis estudios.
Sitúense, estamos en Chihuahua, al norte de los Estados Unidos de México, al sur de Delicias, junto al río Conchos que serpentea ya hasta el río Bravo. Tal como han adivinado, están rodeados por el paisaje inhóspito de los westerns, porque, efectivamente, avanzamos por lo que era territorio apache en el siglo XIX, ahora rodando por una carretera de asfalto hacia la única sierra que da sombra al desierto, lo que en la lengua de los indios tarahumara se dice naica: hacia la sierra de Naica. Allí, la compañía Peñoles explota una de las minas más importantes de México, que lleva dando plata, plomo y zinc desde hace doscientos años. La explotación tiene dos tiros verticales, pero a la mina se accede también por una rampa, la rampa de San Francisco, una carretera de unos cinco metros de diámetro que, entubada en la roca, desciende helicoidalmente hasta las profundidades del frente de mina, situado hoy a unos inquietantes 820 metros de profundidad. Por la rampa de San Francisco bajé la primera vez que visité Naica acompañado por Roberto Villasuso, su ingeniero jefe de exploración. En el nivel -120 estaba la cueva que andaba buscando con los cristales de yeso. Es un bellísimo corredor con todas las paredes cubiertas de cristales de yeso, como dagas amenazantes, entre los que destacan algunos cristales de hasta un metro de tamaño que en forma de ramillete florecen desde el suelo. La habían llamado la Cueva de las Espadas.
Pero me esperaba una sorpresa. Roberto quería enseñarme una nueva cavidad, que había sido descubierta unos meses antes, en abril de 2000, cuando los hermanos Eloy y Javier Delgado abrían una nueva galería en el nivel -290 y, asombrados de lo que vieron tras la pared que habían horadado, detuvieron los trabajos de perforación, avisando a los responsables de la mina. Gracias a esa cadena de profesionales, hoy podemos disfrutar de lo que ellos llamaron la Cueva de los Cristales. Cuando entré por primera vez en la cueva me sorprendió un golpe de calor húmedo que empañó los vidrios de mis gafas y me dejó aturdido. Al recuperarme me di cuenta de que me encontraba delante del mayor espectáculo del mundo mineral. La cueva tiene unas dimensiones de unos 35 metros de largo por 20 de ancho y una altura media de unos ocho metros. Su suelo, como también parte de las paredes y el techo, estaba cubierto de enormes bloques cristalinos de nuestra altura, de los que salían cristales como grandes vigas de más diez metros de longitud atravesando la cueva con su arrogante geometría mineral.
Comencé a sonreír y terminé a carcajadas y saltando de alegría. Como cristalógrafo, la sensación que tenía era, me imagino, la misma que cuando tu equipo de fútbol gana un gran trofeo. Yo me había costeado mi doctorado creciendo grandes composiciones de cristales para decoración, junto con mis colegas Juan Luis Martín-Vivaldi y Manolo Prieto, en un sótano del barrio madrileño de Malasaña. Sé, pues, lo que es crecer cristales del tamaño de una olla de cocina y sabía que no había limitación. Sólo se necesita espacio, tiempo y una fuente continua de material suministrada muy poco a poco. Por supuesto, en esa primera visita a Naica volví a entrar muchas veces a la cueva. Le prometí a Roberto -que conoce como nadie la geología de la mina de Naica- explicar con su ayuda el misterio de esos cristales gigantes; pero, cuando me iba, ya sabía que la pregunta a responder no era por qué son tan grandes, sino por qué son tan pocos.
Volví a Naica con mis colegas Àngels Canals y Carlos Ayora, expertos en minerales y en química de las aguas, para investigar con detalle el problema. El trabajo no fue fácil porque la temperatura de la cueva ronda los 50 grados centígrados, con una humedad superior al 90%. Imagínese usted en un baño turco, pero saltando entre cristales, intentando apoyarnos delicadamente para no alterar su belleza; midiendo ángulos; tomando nota de formas, de características de sus caras, de temperatura y humedad, de transparencia; buscando detalles aquí y allá que nos dieran información para desvelar ese misterio. A veces el aire te quemaba tanto -no sólo las fosas nasales y la garganta, sino el interior del cuerpo- que nos obligaba a huir de inmediato de ese horno. Por eso, cada vez que entrábamos, uno de nosotros se quedaba fuera cronometrando el tiempo y avisando cada ocho minutos para que los que estaban dentro abandonaran la cueva. Una norma que evitó que tuviéramos algún problema durante los tres años que duró el estudio de campo, que hicimos a cuerpo, sin trajes especiales. Mereció la pena porque logramos crear una teoría para su formación.
La historia comienza hace más de treinta millones de años, cuando una intrusión de magma caliente ascendió empujando las rocas calizas de la sierra de Naica y las preñó con un fluido ácido y caliente cargado de metales, creando los minerales de plomo, plata y zinc que hoy se extraen de la mina. En las etapas más tardías de esa mineralización, cuando la temperatura rondaba los 250 grados, se formó un mineral de escaso valor económico, pero que fue crucial para la formación posterior de los cristales gigantes de yeso. Ese mineral es la anhidrita.
Esa intrusión magmática se detuvo en su ascenso a unos tres kilómetros de profundidad, y su rescoldo o el de otra más tardía es el que aún calienta la roca y las aguas que empapan la sierra de Naica. A medida que la intrusión magmática perdía fuerza, la temperatura de la roca siguió bajando. El momento crítico ocurrió cuando la montaña se enfrió por debajo de la temperatura a la que la anhidrita deja de ser estable para transformarse en yeso, teóricamente a 58 grados, aunque nuestros estudios están refinando ese dato. Nuestra hipótesis de trabajo era que entonces, en ese mundo subterráneo, el agua comenzó a disolver lentamente la anhidrita, y las aguas se cargaron de sulfato y de calcio y con el tiempo se formaron cristales de yeso. Los análisis isotópicos de Carlos Ayora en el Instituto Jaume Almera comprobaron que las moléculas de los cristales de yeso eran originariamente las de anhidrita y las mismas de las aguas actuales, lo que apoyaba nuestra hipótesis. Además, los análisis químicos de esas aguas nos decían que, efectivamente, actualmente se debería de estar disolviendo anhidrita y formando yeso. Pero aún nos faltaba algo más para demostrarlo.
Hace mucho tiempo, alguien que sabía poner nombres llamó selenita al yeso cristalizado. La cámara de Javier Trueba ha captado de forma impecable el lustre de luz de luna que arrojan los cristales de yeso de Naica, que alude a la diosa griega Selene. El origen de ese lustre es aún ignoto. Yo creo que proviene de multitud de pequeñísimas cavidades en el interior del cristal que están rellenas del propio líquido que lo formó. La idea surgió de una alucinación. Cuando el calor de la cueva impedía que el oxigeno llegara al cerebro, aquellos cristales gigantes de selenita se me figuraron grandes barras de hielo como las de las neverías de mi infancia, sólo que cuando los tocaba no estaban fríos como esperaba en mi ilusión. Fuera de la cueva comprendí que era eso. Esas pequeñas cavidades con líquido en los cristales encerraban, como el mensaje en la botella que un día arrojara un náufrago al océano, una información preciosa para comprender cómo se formaron. Ahí fue Àngels Canals quien buscaba, y nos hacía buscar a todos, muestras con burbujas suficientemente grandes para estudiarlas en su laboratorio de la Universidad de Barcelona. Allí determinó que las aguas en las que se formaron los cristales no eran ácidas como las que mineralizaron la plata y el plomo que se extraen en la mina, sino más parecidas a las que ahora fluyen por el interior de la montaña de Naica, lo que apoyaba definitivamente los análisis de Carlos Ayora. Pero, aún más, sus ensayos nos decían que los cristales se formaron a una temperatura alrededor de los 56 grados, justo por debajo de la temperatura a la que teóricamente se empieza a formar el yeso. Los cálculos realizados con Fermín Otálora, de mi laboratorio de Estudios Cristalográficos en Granada, demostraban que, efectivamente, en ese escenario sólo se habrían formado muy pocos cristales. Si la temperatura hubiera bajado más se habrían formado muchos más cristales más pequeños, que fue lo que pasó en la Cueva de las Espadas, casi 200 metros más somera y, por tanto, más fría. Este mecanismo autoalimentado, en el que el sulfato y el calcio que perdía el agua al formarse el yeso los ganaba al disolverse la anhidrita, suministraba materia a los cristales para crecer, lenta pero indefinidamente, en las cavidades que el flujo del agua iba creando a favor de las fallas del terreno. Ahí estuvieron ocultas hasta que las labores mineras las sacaron a la luz.
Si los cristales de yeso no tienen ninguna utilidad hoy día, entonces ¿por qué es importante Naica? Pues por lo mismo que las pirámides de Egipto o el cañón del Colorado. Naica es un escenario único, además del mejor exponente de la armonía natural del mundo geológico. Pero esos cristales, por muy hermosos que parezcan, no son nada fuera de Naica. Los he visto expoliados de la Cueva de las Espadas en distintos museos y en colecciones privadas, y están muertos. Lo que hay que conservar es Naica como una localidad de interés geológico, como una maravilla del mundo mineral. Si nuestra teoría de formación es correcta, en el interior de la montaña de Naica deben existir otras grandes cavernas cristalinas aún ocultas. Es ese conjunto de cavernas lo que hace de Naica un emplazamiento único, la Capilla Sixtina de la cristalografía, la morada oculta de Selene y también un lugar en el que Superman se sentiría como en casa.
¿Vidrio o cristal?
Por Juan Manuel García Ruiz
Ya se ha dicho que es el orden el que marca la diferencia entre el cristal de rubí del anillo y el vidrio rojo de bisutería. ¿Por qué entonces confundimos los términos cristal y vidrio? La confusión tiene mucho que ver con esta historia. Aunque en la Roma republicana dominaban la tecnología del vidrio, aún no sabían fabricar el vidrio plano; por tanto, los vanos de sus palacios, de sus termas y de sus invernaderos los cubrían con rocas translúcidas como el alabastro. Pero el material más sofisticado, el más chic, eran las piedras transparentes que se extraían de unos campos de la provincia de Cuenca, que no eran otra cosa que yeso cristalizado: el cristal de Hispania. La palabra cristal es de origen griego, krystallos, y es un término con el que los helenos no sólo nombraban al hielo, sino a aquellos minerales tan transparentes como, por ejemplo, el cristal de roca o el cuarzo de los Alpes, que creían que se formaban por un frío intenso. El yeso transparente de los campos de Cuenca era también para los romanos agua superenfriada; era, pues, cristal, el cristal de Hispania. Cristales de hasta un metro cuya transparencia y tamaño, según afirmaba Plinio el Viejo en su Historia natural, los hacía únicos en el mundo conocido. Ese yeso era fácil de separar en lajas, que se exportaban a través del puerto de Cartagena. De la explotación minera del cristal de Hispania surge el emporio de Segóbriga, que muere de forma natural cuando en la Roma imperial de finales del siglo I se fabrican láminas de vidrio que sustituirían a los cristales de Hispania, y que no sólo le robarían la vida a Segóbriga, sino que también se apropiarían de la palabra cristal para el vidrio sintético. De ahí proviene la confusión que perdura hasta nuestros días. Nadie supo nunca más de esas minas romanas hasta que un grupo de arqueólogos, dirigido por Juan Carlos Guisado y María José Bernárdez, las rescatara para nuestro patrimonio.
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REPORTAJE: LA MEDICINA DE LA VIDA
El difícil camino de la curación
La selección genética de embriones para curar hermanos es una carrera llena de obstáculos
J. P. EL PAÍS, 26/10/2008
La selección genética de embriones para tener bebés que sirvan de donantes a hermanos enfermos es una técnica que se apoya en el denominado diagnóstico genético preimplantacional (PGD), aunque implica un proceso más complejo. Todo parte de una fecundación in vitro, ya con 30 años de rodaje. La mujer se somete a un tratamiento hormonal para potenciar la maduración de ovocitos, que se extraen y se fecundan con el esperma de la pareja. Hasta aquí, ninguna innovación.
Los embriones con más probabilidades de salir adelante se transfieren a la madre. En las clínicas con mejores resultados, las tasas de éxito rondan el 40%. Con el diagnóstico preimplantacional, lo que se pretende no sólo es tener descendencia, sino que los hijos no hereden la enfermedad genética de los padres. De esta forma, cuando tienen ocho días, a los embriones fecundados se les extrae una célula para analizar cuáles de ellos están libres de la patología y se pueden transferir. Si lo que se pretende es curar a hermanos enfermos, es necesario que, además, los donantes sean compatibles. Se ha de cumplir entonces otra condición: que estos óvulos fecundados presenten los mismos marcadores HLA (compatibilidad de tejidos) que su hermano, para tratar de evitar problemas de rechazo tras el trasplante de médula.
Estos dos requisitos, a los que se añade el que los embriones sean viables, convierten esta técnica en un proceso mucho más exigente que la fecundación in vitro, lo que rebaja las probabilidades de éxito, en muchos casos, al borde del 10%. Y ello sin tener en cuenta la dureza del trasplante de médula, que consiste en reprogramar la médula ósea enferma anulando primero con quimioterapia su capacidad de producir glóbulos rojos, blancos y plaquetas. Con las defensas literalmente a cero, se transfunden las células regeneradoras obtenidas del hermano, y ellas mismas van directamente a los lugares de formación de la sangre, donde reactivan la médula y la hacen funcionar correctamente.
La técnica tiene más condicionantes. Es fundamental contar con un riguroso estudio genético que sirva para identificar exactamente las alteraciones genéticas de los padres, de forma que en la biopsia se pueda descartar con certeza que esta mutación está presente en el embrión destinado a salvar a un hermano. Este trabajo es distinto en cada pareja y puede tardar hasta un año. Pero además, la técnica sólo es aplicable a determinadas enfermedades oncológicas (algunas leucemias), hematológicas (betatalasemia, anemia de Fanconi), producidas por inmunodeficiencias (enfermedad linfoproliferativa ligada al cromosoma X frágil, inmunodeficiencia combinada severa) y errores congénitos del metabolismo (leucodistrofias, mucopolisacaridosis).
Es un camino complejo, laborioso y largo, pero, de momento, representa la única puerta que se les abre a muchos padres para curar las enfermedades de sus hijos. -
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REPORTAJE
La rebelión de las bacterias se cobra vidas
Los microorganismos se defienden creando resistencias a los antibióticos - Viejas enfermedades vuelven a matar - Uno de cada cien pacientes muere por infecciones contraídas en el hospital
M. PÉREZ OLIVA EL PAÍS, 26/11/2008
¿Es posible que lleguemos a morir, nosotros o nuestros hijos, de las mismas infecciones que morían nuestros abuelos o bisabuelos? ¿Moriremos otra vez de pulmonía o incluso de una simple infección de orina, como ocurría antes de que apareciera esa arma de destrucción masiva de bacterias que fue la penicilina? Pues sí. Si tenemos la mala suerte de infectarnos por un microorganismo resistente a los antibióticos, eso puede ocurrir y de hecho ocurre. Las bacterias que provocan esas enfermedades han aprendido a defenderse creando resistencias que las hacen invulnerables, y pueden acabar ganando la batalla.
Las infecciones resistentes ya no están únicamente en los hospitales
Desde 1998 han apareció 11 antibióticos, pero sólo 3 eran nuevos
La capacidad de mutar se transmite entre los distintos microorganismos
Tratar las cepas más resistentes es mucho más caro que la penicilina
La lucha contra las infecciones, que en el siglo XX contribuyó a que se doblara la esperanza de vida, está retrocediendo en nuevos e inesperados frentes. La resistencia de los patógenos empezó en el santuario mismo de la medicina, el hospital, y allí siguen acantonados, cada vez más resistentes. Unos 50.000 europeos mueren cada año por infecciones contraídas durante la hospitalización, y la mayoría de estas muertes están provocadas por cepas bacterianas resistentes a los antibióticos. El problema es que las bacterias resistentes están saliendo del hospital: cada vez se diagnostican más casos de infecciones contraídas en la comunidad que no responden a los tratamientos habituales.
Estamos pues ante un nuevo escenario en el que los microorganismos van más deprisa creando resistencias que la industria farmacéutica produciendo nuevos antibióticos. De modo que aunque "no es posible comparar la situación actual con la de nuestros abuelos y bisabuelos, porque ellos no tenían ningún antibiótico y nosotros tenemos muchos", según palabras de Jerónimo Pachón, jefe del servicio de Enfermedades Infecciosas del Hospital Virgen del Rocío de Sevilla, lo cierto es que las posibilidades de morir de una infección relativamente común están aumentando.
"Sí, es posible que muramos de enfermedades que creíamos totalmente controladas. Hemos de reconocerlo y advertirlo a la población, porque de lo contrario no seríamos honestos ante el futuro. Cada vez nos encontramos con más casos de organismos resistentes, no a uno, sino a varios antibióticos, de manera que las opciones terapéuticas que quedan son muy limitadas, y en algunas ocasiones, nulas", corrobora Rafael Cantón, jefe del Servicio de Microbiología del hospital Ramón y Cajal de Madrid.
"Las resistencias surgen porque las bacterias evolucionan y también porque el mal uso y abuso de los antibióticos les está dando la oportunidad de adaptarse y crear nuevos mecanismos de defensa. Ellas siguen una regla esencial para la supervivencia de cualquier ser vivo. Y los microorganismos que se han atrincherado en los hospitales son precisamente aquellos que son capaces de resistir mejor el ataque de los antibióticos. Luego el problema que tenemos es muy serio", añade Antoni Trilla, jefe del servicio de Medicina Preventiva y Epidemiología del hospital Clínic de Barcelona.
Varios factores contribuyen a este retroceso. En primer lugar, el mal uso de los antibióticos, bien porque se prescriben cuando no son necesarios, bien porque el paciente no cumple las pautas de dosis y tiempo prescritas. Es también un efecto indirecto del progreso médico: vivimos más años, cierto, pero también hay más enfermos crónicos, que ingresan una y otra vez con los patógenos a cuestas. Los hospitales atienden cada vez a pacientes de más riesgo y por tanto, más frágiles. El resultado es que entre siete y quince pacientes de cada cien que ingresan contrae una infección en el hospital, y el 10% de ellos, es decir, uno de cada cien ingresados, morirá, no de la enfermedad que le llevó al hospital, sino por la infección que ha contraído allí.
"Estamos viendo algunos tipos de infecciones hospitalarias para los que no hay ninguna alternativa de tratamiento o las que hay no son del todo efectivas", explica Benito Almirante, jefe clínico de Enfermedades Infecciosas del hospital Vall d'Hebrón de Barcelona. Almirante cita a la Pseudomona aeruginosa como una de las bacterias más temibles. Algunas cepas de pseudomonas son tan resistentes que cuando infectan a pacientes con afecciones respiratorias graves como fibrosis quística o bronquitis crónica, prácticamente no tienen opción terapéutica. "En nuestro servicio vemos unos seis casos al año", indica Almirante.
El ejemplo paradigmático de cómo evolucionan las resistencias podría dar título a una novela de Le Carré: se llama MRSA, iniciales en inglés del Staphilococcus aureus resistente a la meticilina. Es la bacteria que infecta con frecuencia las heridas quirúrgicas y también puede provocar neumonía o infecciones de la sangre y los tejidos blandos. Su hábitat más propicio son las unidades de cuidados intensivos, aunque se puede aislar en otras zonas del hospital. Primero creó resistencias a la penicilina, y luego a su sucesora, la meticilina. En estos momentos, entre el 20% y el 40% de las cepas son también resistentes a la meticilina. Afortunadamente quedan dos fármacos, aunque ninguno de los dos ofrece garantías de efectividad en todos los casos. La pregunta es: visto su historial, ¿cuánto tardará este estafilococo en hacerse resistente también a estos antibióticos?
El problema radica en que estas cepas resistentes han salido del perímetro hospitalario. En Estados Unidos se han notificado casos comunitarios de variantes extremadamente virulentas de MRSA en niños y deportistas. Rafael Cantón observa que, últimamente, no todos los enfermos que se diagnostican en España han contraído la infección en el hospital: "Los últimos datos indican que el 45% de las infecciones por estafilococo áureo son resistentes a varios fármacos, y el 8% del total se ha contraído fuera del hospital".
También las neumonías causan estragos. Pueden estar provocadas por diferentes patógenos, pero el más frecuente es el neumococo. El mal uso y la automedicación con antibióticos, recuerda Trilla, habían conducido a que España figurara entre los países con mayor tasa de resistencia de este patógeno a la penicilina. Se llegaron a alcanzar tasas del 40%.
Gracias a las campañas públicas para un mejor uso de los antibióticos, estas resistencias han bajado al 25%. Es una buena noticia. La mala es que paralelamente ha aumentado la resistencia frente a los antibióticos que venían siendo la alternativa: el 35% de las cepas ya no responde tampoco a la eritromicina. Aún quedan las quinolonas, pero, ¿qué hacer con el 3% de pacientes que tampoco responden a ellas? "Si el neumococo da un paso más y genera nuevas resistencias antibióticas, puede convertirse en un gran problema", afirma Trilla.
El caso de la Escherichia coli (E. coli) es un buen ejemplo de cómo se las resistencias se expanden fuera del hospital. Esta es una bacteria muy familiar; de hecho, vive en la flora intestinal. Provoca cistitis e infecciones de orina muy comunes que hasta ahora se combatían fácilmente con antibióticos de uso habitual. Lo nuevo es que algunas cepas de esta bacteria tan común ya no responden a ellos, de modo que hay que recurrir a los antibióticos de amplio espectro de uso hospitalario, y una infección que antes podía controlarse fácilmente en casa, ahora puede requerir hospitalización.
"En este caso el problema no es que no tengamos alternativas. Las tenemos. Pero tratar estas infecciones comunitarias tan prevalentes con antibióticos de uso hospitalario lo que hace es contribuir al ciclo de las resistencias", sostiene Cantón. De hecho, el 8% de las cepas de E. coli que se analizan en los laboratorios españoles son ya también resistentes a los antibióticos de amplio espectro, y, en estos casos, las alternativas que quedan son ya pocas. La Agencia de Protección de Salud de Reino Unido ha lanzado una alerta tras comprobar que cada año se producen en el país 20.000 casos de infecciones sanguíneas por E. coli, y el 12% no responde al tratamiento, lo cual puede ser fatal.
La cuestión es por qué crece la espiral de resistencias y cómo podemos evitarlas. "Las resistencias crecen", explica Rafael Cantón, "porque los distintos microorganismos no sólo tienen la capacidad de mutar y cambiar su estructura para defenderse, sino que pueden transferirse unos a otros esa propiedad. Muchos de ellos comparten hábitat, nuestro propio cuerpo. Para defenderse y hacerse resistentes, producen unas enzimas que destruyen el antibiótico, y los genes que controlan estas enzimas se encuentran en unos elementos móviles de la estructura del microorganismo, que pueden pasar de uno a otro". Así se explica la aparición y fulgor de unas nuevas bacterias intestinales de nombre imposible -las enterobacterias productoras de betalactamasas de espectro extendido- conocidas como BLEE. Aparecieron hace menos de 20 años y ya representan el 8% de todas las infecciones por enterobacterias. Lo que asusta es su progresión: en el 2002 apenas representaban el 2%.
La producción de antibióticos, en cambio, no parece seguir el mismo ritmo. Almirante ofrece estos datos: desde 1998 han aparecido 11 nuevos agentes antimicrobianos, pero sólo tres suponían un nuevo mecanismo de acción. En la agenda en curso de los laboratorios farmacéuticos hay en estos momentos seis antibióticos en diferentes fases de experimentación, pero ninguno de ellos es una nueva familia. Son simples variaciones de los que ya tenemos.
Mientras tanto, el coste de los tratamientos se ha disparado. Tratar con una penicilina cuesta alrededor de un euro al día. Para las cepas resistentes, la vancomicina ya cuesta 34 euros diarios y su alternativa, el linezolid, 140. Esa es la progresión. Y, sin embargo, los laboratorios no parecen muy motivados. En un contexto de búsqueda de éxitos rápidos y rápidos retornos, la industria ha perdido interés por los antibióticos. No aparecen como un producto especialmente atractivo: obtener un nuevo fármaco cuesta no menos de diez años y, en condiciones tan cambiantes, mejor no arriesgarse.
La única forma de parar esta espiral, según Jerónimo Pachón, es mejorar el uso de los antibióticos e intentar acelerar el conocimiento de los mecanismos de las resistencias. "El diagnóstico de las infecciones es hoy mucho más complejo y de mayor responsabilidad porque si no aciertas con el tratamiento idóneo, puedes perjudicar mucho al paciente. Un tratamiento inadecuado incluso puede costarle la vida. Por eso hay que tener muchos conocimientos y hacer un estudio minucioso de la historia clínica". El doctor Pachón es, sin embargo, optimista: "Si no hiciéramos nada, en 20 años podríamos llegar a una situación muy comprometida. Pero somos muchos los que estamos trabajando para saber más y seguir ganando la batalla de las infecciones".
Los ciudadanos no son conscientes de cómo contribuyen a perder la guerra cuando se autoprescriben antibióticos o cuando dejan de tomarlos antes de lo que su médico les ha recomendado. No son conscientes de que son un tesoro que es preciso preservar.
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REPORTAJE
La rebelión de los microorganismos
En cinco años se han producido 1.100 brotes infecciosos de gravedad en el mundo
RAFAEL P. YBARRA EL PAÍS - Madrid - 15/04/2008
La agresión permanente al ecosistema está provocando una especie de revolución bacteriana. Esta "rebelión de los microorganismos" está provocando que los agentes infecciosos creen resistencias a los antibióticos y fármacos disponibles en patologías tan prevalentes como la tuberculosis o la malaria, y otras tan graves como la meningitis o las infecciones que se adquieren en los hospitales. Cada vez resulta más difícil combatirlas, y en el caso de la tuberculosis XDR, ni siquiera es posible curarla: la mortalidad roza el 100% de los casos causados por estas cepas ultrarresistentes.
Como recuerda un científico, "los microorganismos siempre ganan"
La OMS constata la aparición de 40 enfermedades infecciosas nuevas
Los microbios se defienden generando resistencias a los medicamentos
El cambio climático, el calentamiento del planeta, las migraciones, la globalización y la destrucción de las reservas naturales contribuyen a la aparición de nuevas enfermedades bacterianas o víricas y a que otras ya conocidas sean mucho más virulentas. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) existen ahora 40 enfermedades infecciosas nuevas. En los últimos cinco años se han producido 1.100 brotes infecciosos en el mundo, tanto de nuevas enfermedades como de otras que han resurgido con virulencia.
La alteración de los ecosistemas incide especialmente en las enfermedades infecciosas, catalogadas como patologías "ecológicas, altamente dependientes de los cambios ambientales", asegura César Nombela, de la Universidad Complutense de Madrid. Los ejemplos de dicha dependencia son múltiples: legionelosis, el virus del Nilo occidental (West Nile Virus) o el de la gripe aviar son algunas de las enfermedades infecciosas que han surgido, o resurgido, en los últimos años. Los sistemas microbianos aseguran el mantenimiento de la vida en el planeta, según Fernando Baquero, del hospital Universitario Ramón y Cajal de Madrid, por lo que pueden convertirse en un excelente sensor para detectar las alteraciones ecológicas. Sin las bacterias, afirma, la vida humana no sería posible, ya que son los sistemas microbianos "los que aseguran los ciclos de nitrógeno, oxígeno o carbono".
Los seres humanos han destruido ecosistemas y han liberado microorganismos, virus y bacterias de áreas desconocidas. "Somos los únicos responsables", sostiene Julian Davies, de la Universidad de British Columbia, en Vancouver (Canadá). Por ejemplo, en los últimos 50 años la industria farmacéutica ha producido millones de toneladas de antibióticos, biocidas o bactericidas. "Se ha liberado esa cantidad ingente de compuestos al medioambiente, pero no tenemos ni la más remota idea de lo que provocan todos estos elementos sobre la población bacteriana. Es posible que estemos perturbando a los microbios. Es algo inquietante; la naturaleza tiene su equilibrio, y lo estamos alterando".
La introducción de sustancias tóxicas para combatir los microbios, señala el profesor Nombela, han forzado su evolución hacia formas resistentes a los fármacos disponibles. "Y no sólo estamos hablando de los antibióticos, sino de otros muchos agentes presentes en la polución química del ambiente, que son tóxicos para cualquier organismo vivo y, por tanto, también para los microorganismos, que se ven forzados a ese proceso evolutivo".
Los especialistas en enfermedades infecciosas están preocupados. "Estamos viendo unos patrones de resistencias a antibióticos que dan miedo. Hay bacterias resistentes a 15 antibióticos. Si se adquiere una infección por estos agentes resistentes ¿qué hacer?", se pregunta Sara Soto, del hospital Clínic de Barcelona.
En su Informe sobre la Salud en el Mundo 2007, la OMS advierte de que "la propagación de la resistencia a los antibióticos amenaza gravemente los avances logrados en muchas áreas de la lucha contra las enfermedades infecciosas; en concreto, suscita gran preocupación la tuberculosis extremadamente farmacorresistente (tuberculosis XDR). La resistencia a fármacos es también manifiesta en el caso de las enfermedades diarréicas, las infecciones nosocomiales, las infecciones de transmisión sexual, las infecciones de las vías respiratorias, la malaria, la meningitis, y se está observando ya también en la infección por VIH".
No cabe duda de que los cambios en las enfermedades infecciosas constituyen una señal clara de la alteración de los ecosistemas y que esta tiene implicaciones directas sobre la salud humana y animal. Katia Koelle, de la Universidad de Duke, en Durham (EE UU), ha aportado a la comunidad científica datos concretos sobre cómo influyen los cambios climáticos en algunas infecciones. Koella explica, mediante un modelo matemático, de qué forma las variaciones climatológicas asociadas a la corriente de El Niño influyen en la virulencia de los brotes epidémicos de cólera que afectan a Bangladesh. Pero además, estos modelos pueden servir para determinar el "nivel de inmunidad de la población".
Por todo ello, Fernando Baquero cree que es necesario aplicar una mentalidad médica para analizar la situación del planeta: "Se trata de poder diagnosticar precozmente los daños que pueden estar ocurriendo en los órganos que son críticos para el mantenimiento de la vida superior; sin duda, la mayor parte del equilibrio biológico del que todos dependemos está supeditado al correcto funcionamiento de los sistemas microbianos en la Tierra".
Davies recuerda que, "como la mayoría de los científicos sabe, los microorganismos siempre ganan". Los seres humanos llevan en la Tierra pocos años, apenas unos millones. Estamos, dice, "recién aterrizados en un planeta poblado por microbios. Ellos llegaron primero y van a permanecer". Y cree que cuando los seres humanos lleguen al término de su existencia, los microorganismos seguirán. "Tenemos que aprender a vivir con las bacterias y comprender que algunas causan enfermedades, pero que la gran mayoría no sólo no las provocan, sino que son muy importantes para la existencia de la vida en la Tierra". Por eso apuesta por aprender a usar mejor a los microbios. "Podemos hacerlo. El mundo microbiano es un mundo asombroso, que seguimos sin entenderlo bien, especialmente el de las miles bacterias que están presentes en nuestro organismo".
Cómo frenar la tuberculosis mortal
La profesora Gail Casell, del Lilly Corporate Center, en Indianápolis (EE UU) cree que la relación ecológica entre las resistencias y el cambio climático es "incuestionable". Pero a ello hay que añadir "el problema de las migraciones humanas, que desempeñan un papel muy importante en la transmisión de organismos resistentes de un continente a otro". Casell recuerda que hay casos documentados de personas que han adquirido una tuberculosis resistente a múltiples fármacos en un vuelo de avión.
En un simposio organizado por la Fundación Lilly en Madrid, la especialista advirtió: "Hemos podido documentar la transmisión de las nuevas cepas de tuberculosis mutirresistentes XDR de unas personas a otras. Antes se creía que la resistencia se desarrollaba en el propio enfermo, que era consecuencia de un tratamiento inadecuado, del uso de dosis subactivas o de un incumplimiento terapéutico, pero que no eran aptas para ser contagiadas. Ahora sabemos que sí se transmiten y, por tanto, son un enorme riesgo de salud pública".
La creencia de que no se contagiaban provocó que los controles no fueran lo estrictos que hubiera sido necesario. La OMS acaba de establecer nuevas directrices, pero el problema está en la identificación de los portadores. Hasta ahora el tratamiento se basaba en los resultados de las pruebas de susceptibilidad a los antibióticos. Ahora se necesitan nuevas estrategias para poder detectar, no sólo la infección, sino el tipo de resistencia, teniendo en cuenta además que un 4% de las cepas resistentes no responden a ninguno de los antibióticos conocidos.
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REPORTAJE
¿Y si no hubo un principio?
La cosmología cuántica de bucles suma argumentos frente a la teoría del Big Bang - Nuestro universo pudo surgir del colapso de otro preexistente
JAVIER SAMPEDRO EL PAÍS- Madrid - 28/12/2008
El Big Bang no es la única noción del origen del cosmos compatible con la física actual. La denominada cosmología cuántica de bucles (loop quantum cosmology) está sumando argumentos a favor de una segunda posibilidad: que nuestro universo emergiera del colapso de un universo preexistente. La teoría ha llegado ahora al punto de madurez necesario para hacer predicciones que pueden someterse a prueba experimental. De confirmarse, el Big Bang habría sido en realidad un Big Bounce (o gran rebote), y el cosmos no vendría de un punto de infinita densidad, sino de una sucesión de expansiones y contracciones tal vez eterna, sin principio ni final.
De confirmarse, se trataría en realidad de un 'Big Bounce' o gran rebote
Sólo la gravedad podría revertir la actual expansión del cosmos
La cosmología cuántica de bucles tiene la capacidad, al menos en principio, de iluminar aquellas regiones del pasado hasta donde ni siquiera alcanza la gran teoría actual del espacio, el tiempo y la gravedad, que es la relatividad general de Einstein. Las ecuaciones de Einstein se deshacen en el origen del universo, que por ello constituye una "singularidad" matemática, un punto de densidad infinita que no puede explicarse por la teoría de la relatividad de Albert Einstein.
La relatividad general es uno de los dos pilares en los que se fundamenta la física actual. El otro es la mecánica cuántica. En rasgos generales, la primera describe las grandes escalas -el comportamiento de planetas, estrellas, galaxias y sus interacciones gravitatorias-, y la segunda rige en el mundo subatómico. Ambas son teorías de enorme capacidad predictiva, que han superado las pruebas experimentales más exigentes a las que se han sometido en sus respectivos ámbitos.
Pero son incompatibles entre sí, y los físicos han ensayado dos grandes aproximaciones teóricas para superar esa discrepancia, es decir, para agrupar la relatividad y la mecánica cuántica bajo un marco más profundo capaz de acogerlas sin contradicciones. Una de ellas, es la teoría de cuerdas, y otra la gravedad cuántica de bucles, en la que se basa la nueva cosmología del gran rebote.
La gravedad cuántica de bucles ha sido desarrollada por Abhay Ashtekar, Lee Smolin, Carlo Rovelli y otros físicos desde la década de los años ochenta. Su principal cualidad es que el espacio no es un continuo a pequeña escala: al igual que la materia y la energía, el espacio está formado por cuantos indivisibles si uno lo examina muy de cerca.
Cada uno de esos paquetes de espacio mide sólo unos 10^-35 (10 elevado a menos 35) metros cuadrados, una magnitud inapreciable a las escalas habituales, pero suficiente para evitar las paradojas matemáticas de la "singularidad": espacio cero implica una densidad y una gravedad infinitas en el origen del universo, pero si el espacio no puede llegar jamás a ser cero, la gravedad tampoco tiene que ser infinita allí. Eso permite a las ecuaciones de la gravedad cuántica de bucles explorar las regiones del pasado que estaban prohibidas para la relatividad de Albert Einstein.
Cuando Ashtekar y su equipo desarrollaron hace dos años unas detalladas simulaciones por ordenador del universo descrito por las ecuaciones de la gravedad cuántica de bucles -es decir, desarrollaron la cosmología cuántica de bucles-, ocurrió algo inesperado. "Me quedé sobrecogido", narra Ashtekar en el último número de la revista New Scientist.
El físico estaba observando la simulación correr hacia atrás en el tiempo, con el universo volviéndose cada vez más pequeño y denso en energía mientras se aproximaba al momento del Big Bang. Eso era lo esperable. Pero, en lugar de colapsarse en un punto de densidad infinita -la singularidad del Big Bang-, la simulación del cosmos rebotó y empezó a expandirse de nuevo. Si las ecuaciones eran correctas, nuestro universo no venía del estallido de un punto, sino del rebote de un universo anterior en proceso de compresión: un Big Bounce.
La cosmología cuántica de bucles no pinta un universo eterno salvo por unas oscilaciones de tamaño a las que pudiéramos llamar "convencionales" en ningún sentido tranquilizador. Si la teoría resultara ser correcta -lo que está por ver-, el universo anterior al nuestro se habría contraído hasta alcanzar una densidad monstruosa, de 5x10^96 kilogramos por metro cúbico (la llamada densidad de Planck), antes de rebotar y dar lugar a la fase actual de expansión.
Ninguna civilización podría sobrevivir a una cosa semejante, por ejemplo. Lo que hace notable a esta teoría es su capacidad para sortear los infinitos de la singularidad, o para esquivar las paradojas matemáticas derivadas del espacio cero. Por lo que se refiere a la metafísica, un Big Bounce no parece muy distinto de un Big Bang de pleno derecho.
Y sólo la gravedad podría detener y revertir la actual expansión del cosmos para dar lugar a un nuevo ciclo cósmico. La materia del universo no parece ser suficiente para ello, y la mayoría de los modelos siguen prediciendo una expansión acelerada e irreversible.
¿Rebotará nuestro cosmos?
Que el universo invierta o no su tendencia actual, para iniciar una compresión que pueda conducir al próximo rebote, depende críticamente de dos profundos misterios: la materia oscura y la energía oscura, que constituyen el 95% de lo que existe.
La materia normal consiste en estrellas y -sobre todo- gas incandescente situado entre las galaxias que forman cada cúmulo galáctico. Pero la suma de las galaxias y el gas no da la masa suficiente para mantener el cúmulo unido por la atracción gravitatoria entre sus partes. De ahí la necesidad teórica de la materia oscura (el 20% del universo).
El otro misterio, la energía oscura que forma el 75% restante del cosmos, tiene la más curiosa de las historias en la física teórica. Según la relatividad general -la teoría de la gravedad que Albert Einstein descubrió en 1916, tras 10 años de lucha intelectual-, los objetos deforman el espacio y el tiempo (el espaciotiempo) de su entorno, como una bola de petanca deforma una cama elástica. Si hay otra bola de petanca rodando por las proximidades, la deformación hará que caiga en espiral hacia la primera (y viceversa). Esas danzas geométricas de los objetos en caída libre por las curvaturas del espaciotiempo son la gravedad.
Pero la relatividad general tenía un problema grave que Einstein no pudo ignorar: si los cúmulos de galaxias deforman la cama elástica del espaciotiempo, el universo debería colapsarse pendiente abajo. Como en 1916 el Universo era estático, Einstein inventó una fuerza o presión repulsiva (imaginen un ventilador situado debajo de la cama elástica) que viniera a compensar las deformaciones causadas por las bolas. La llamó constante cosmológica, y eligió su magnitud de manera arbitraria y cuidadosa para que el universo pudiera seguir siendo estático a gran escala.
'La trampa' de Einstein
La trampa de Einstein equivale a pedir a una pelota que se quede parada sobre el aro de la canasta (no es una metáfora: la ecuación es exactamente la misma). Es casi seguro que la pelota entrará o se saldrá, y lo segundo equivale a la expansión cósmica que observamos.
La energía oscura -el motor de esa expansión acelerada- parece ser justo esa constante cosmológica inventada por Einstein, sólo que sin la trampa de la canasta. La constante fue descartada por el físico alemán -"el mayor error de mi carrera", dijo- cuando se descubrió la expansión del universo, pero ha sido recuperada en tiempos recientes al saberse que ésta era acelerada.
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NOTICIA
El análisis de dos neandertales hallados en Asturias revela que tenían el grupo sanguíneo 0 (cero).
El estudio de ADN nuclear de dos individuos con 43.000 años de antigüedad sugiere que la mutación, vinculada a la defensa de algunas enfermedades, no es exclusiva de los humanos modernos
ELPAÍS.com - Madrid - 28/12/2008
Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han conseguido identificar por primera vez el grupo sanguíneo de dos neandertales en el yacimiento asturiano de El Sidrón. Así, los análisis de ADN nuclear de dos ejemplares masculinos con 43.000 años de antigüedad han confirmado que estos pertenecían al grupo sanguíneo 0.
Los investigadores del CSIC Antonio Rosas (izquierda) y Carles Lalueza (derecha) han descubierto que la mutación genética que determina el grupo sanguíneo 0 no es exclusiva de los humanos modernos.- CSIC
Esto demuestra que la mutación genética que define el grupo 0 era compartida por neandertales (homo neanderthalensis) y humanos modernos (homo sapiens), por lo que seguramente debió darse por vez primera en algún antepasado común.
La otra novedad del estudio, publicado por la revista BMC Evolutionary Biology, reside en que "este sería el primer gen recuperado en neandertales que puede estar asociado a la resistencia a enfermedades", en palabras de Antonio Rosas, paleobiólogo del CSIC y co autor del estudio.
Más resistentes a algunas enfermedades
La explicación se encuentra en que los individuos del grupo 0 carecen de antígenos en la membrana de sus glóbulos rojos. Esto podría implicar una mayor resistencia a algunas enfermedades ya que hay patógenos que usan esos antígenos para reconocer las células que van a infectar.
Carlos Lalueza, primer autor del artículo que saldrá publicado esta semana, señala que "el hecho de que algunos neandertales fueran del grupo 0 podría indicar que estaban adaptados a algún patógeno con el que habrían entrado en contacto durante su larga permanecia en Eurasia".
Un proyecto europeo
El Sidrón participa en el proyecto Genoma Neandertal que, dirigido por Svante Pääbo desde la Sociedad Max Plank de Alemania, pretende descifrar el genoma completo de esta especie que se separó del linaje de los humanos modernos hace al menos medio millón de años.
En una nota de prensa difundida por el CSIC se destaca "la fiabilidad de los análisis genéticos del yacimiento asturiano". El motivo se debe al protocolo quienes trabajan en esta excavación arqueológica para extraer y manipular los huesos fósiles de manera limpia, de manera que no queden contaminados por ADN moderno procedente de los propios excavadores e investigadores.
