NECESITAMOS UN MUNDO DE SANIDAD GLOBAL. ESTEBAN DOMINGO.

Publicar en las revistas científicas Cell, Science o Nature es la aspiración natural de cualquier joven investigador. Hacerlo en las tres está al alcance de muy pocos. Pero que sea así y que esto sólo sea un apartado más de un brillante currículo es algo que sólo "los elegidos" pueden decir. Esteban Domingo es autor de casi cuatrocientas publicaciones de alto índice de impacto y como reconocimiento a su carrera científica, además, ha sido investido Doctor Honoris Causa por varias universidades europeas, ha sido galardonado con el Premio de la Fundación Carmen y Severo Ochoa, o el de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, ha sido director del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa y en la actualidad es el presidente de la Sociedad Española de Virología. Nadie como él para acercarnos al mundo de los virus. Esteban Domingo se convierte en un Cicerone de lujo que nos guía en esta entrevista por un universo apasionante.

José Antonio Garrido (JAG). Comencemos hablando de los virus. Aunque éstos llevan con nosotros desde mucho antes de que el primer mono se pusiera de pie, la comunidad científica es consciente de su presencia sólo desde hace poco más de ciento veinte años, cuando el científico ruso Dimitri Ivanovski retuvo por primera vez en un filtro al del mosaico del tabaco. Pero, utilizando el título de un libro de Raymond Carver, ¿de qué hablamos cuando hablamos de virus? ¿Se les puede considerar seres vivos?

Esteban Domingo (ED). Hablamos de partículas discretas transmisibles que incluyen en su interior un ácido nucleico (ARN o ADN) que es el material genético que codifica un programa de expresión de proteínas y de interacción con la célula hospedadora que permite su multiplicación en el interior de la célula. La vida, tal como la entendemos en este momento, no tiene una sola propiedad que la define, sino un conjunto de propiedades cuya conjunción permite distinguir a un ser vivo de un ser no vivo. Estas propiedades que son los ingredientes de la vida son: capacidad de multiplicación, transmisión hereditaria y evolución, presencia de un metabolismo y compartimentación, que implica que células o agregados de células mantienen un ambiente separado del medio exterior. Los virus tienen el primer grupo de propiedades típicas de los seres vivos: la capacidad de multiplicación, de mantenimiento de información heredable y de evolución.

JAG. Llevamos ciento veinte años aprendiendo cómo se multiplican los virus, cuáles son los mecanismos que le permiten infectar a casi cualquier tipo de célula o cómo los organismos complejos han aprendido a defenderse de ellos. Y de todo este estudio, tradicionalmente se ha ocupado la microbiología. Pero hace unos años surgió, a partir de ésta, una rama conocida como virología que se encarga en exclusividad del estudio de los virus. No obstante, tengo la impresión de que le está siendo costoso romper el cordón umbilical para mostrarse definitivamente como un área de conocimiento independiente. ¿Es así? Y si es que sí, ¿a qué es debido?

ED. En España la virología no ha sido reconocida como área de conocimiento a pesar de esfuerzos muy notables y continuados  por parte de la Sociedad Española de Virología que incluso presentó la solicitud de la virología como área de conocimiento al Parlamento de España. La negativa se justificó por razones puramente administrativas pero lo cierto es que en otros países desarrollados la virología es área de conocimiento (o su equivalente administrativo) lo que ha permitido a esos países avanzar en su desarrollo y enseñanza y establecer más relaciones entre la ciencia básica y la clínica. La realidad es que la virología tiene un cuerpo científico propio distinto de otras áreas de la Microbiología y lo que refleja la negativa a su reconocimiento como área de conocimiento es la tradicional falta de interés por la ciencia que demuestran continuadamente los políticos y gobiernos que rigen los destinos de España. Dado el creciente carácter trans-disciplinar de la ciencia, podría pensarse que no reconocer a la virología (u otra rama de la ciencia) como área de conocimiento es cada vez menos relevante porque la ciencia moderna borra fronteras entre disciplinas. Ello es cierto en un contexto general de ciencia avanzada como puede ser la de los países desarrollados, pero no lo es en el caso de España. La razón es que los reconocimientos administrativos en España son todavía importantes para tener acceso a los escasos recursos que se destinan a la ciencia, a pesar de su reconocido papel impulsor de la economía.

JAG. Entre 1954 y 1975 se otorgaron cinco Premios Nobel de Fisiología o Medicina a científicos cuyas líneas de investigación estaban relacionados de una u otra manera con los virus. Podríamos decir que en estas dos décadas la virología vivió su momento álgido. Pero luego tuvimos que esperar hasta 2008 para que le otorgaran de nuevo el galardón a científicos que hayan dedicado su trabajo a los virus (los franceses Luc Montagnier y Françoise Barré-Sinoussi al VIH, y el alemán Harald zur Hausen al virus del papiloma humano). ¿Es esto una prueba más del bajo peso que tiene la virología en la investigación actual o, por el contrario, indica que está a punto de comenzar una nueva era donde se convierta en protagonista de la actualidad científica?

ED. Los Premios Nobel no son el único marcador de vigencia científica. Por otros parámetros como pueden ser el impacto sanitario y económico de las enfermedades víricas humanas, de animales y de plantas, o la emergencia periódica de enfermedades que amenazan la salud pública (como es la epidemia de Ebola que sufrimos en estos momentos), o la aplicación de los virus en nuevas terapias, entre otros  aspectos, la virología tiene un gran peso tanto en investigación básica como en la práctica clínica.

JAG. Los virus pueden clasificarse, atendiendo al material genético que posean (ADN o ARN, de cadena sencilla o doble cadena) en siete grupos. ¿Pero cómo se relacionan filogenéticamente unos con otros? O más concretamente, ¿de dónde vienen los primeros virus, cuáles fueron, cuál es su origen evolutivo y cómo evolucionaron para dar lugar al resto de los grupos?

ED. No hay suficientes similitudes entre virus dispares para poder deducir cuáles de ellos precedieron a  otros en la evolución de la vida. El modelo más aceptado actualmente es que los virus coexistieron, como entes primitivos capaces de multiplicarse, con las primeras estructuras pre-celulares, y que actuaron como agentes de transferencia de genes. Otro modelo favorece que los virus solo empezaron a existir cuando un mundo celular estaba ya bien organizado. Suele pensarse que los virus con ARN son más antiguos que los virus con ADN debido a la buena evidencia de que las formas primitivas de vida pre-celulares estaban formadas probablemente por ARN o cadenas parecidas al ARN. No obstante, no hay una base suficiente para concluir que los virus con ARN precedieron universalmente a los virus con ADN.

JAG. Hoy sabemos que uno de los problemas que se nos presenta en la lucha contra los virus se debe a su alta variabilidad genética. Es decir, a la gran capacidad de cambio que tienen debido, principalmente, a la alta tasa de error que posé la enzima que participa en su replicación (proceso de duplicación del material genético). Es algo así como la ventaja de la imperfección. El virus es capaz de escapar al control de los organismos a los que ataca gracias a su plasticidad genética. ¿Se pueden considerar a los virus, en este sentido, un paradigma de la evolución? ¿Tienen los distintos tipos de virus, distintas tasas de mutación? ¿Existe relación entre estas diferencias y la capacidad infecciosa de un virus?

ED. Estas afirmaciones son totalmente correctas. La mayoría de virus patógenos, particularmente aquellos con ARN como material genético, mutan con tasas que son casi un millón de veces mayores que las del DNA de células normales. Ello les confiere una gran plasticidad y adaptabilidad a cambios ambientales. En cambio, los virus con DNA complejos muestran tasas menores de mutación pero explotan otras formas de variación genética como pueden ser la recombinación (formación de virus “mosaico” entre dos padres distintos) o cambio en el número de copias de algunos de sus genes. Por tanto, la variabilidad de los virus es un factor importante para su infectividad y supervivencia en la naturaleza.

JAG. En torno a todo lo anterior surge, hace unos años, el concepto de cuasiespecie vírica para referirse a los distintos genomas encontrados para un mismo virus sometido a una continua variación en su material genético. ¿Cómo se plantea desde ese momento la lucha contra los virus? ¿Han cambiado las estrategias para el control de las enfermedades víricas?

ED. La estructura en cuasiespecies es la base de la adaptabilidad de los virus y el reconocimiento de sus implicaciones ha forzado a buscar nuevos diseños antivirales que se están abriendo camino en investigación básica y gradualmente en aplicaciones clínicas. Por ejemplo, la monoterapia (empleo de un solo inhibidor de un virus) que hace tan solo cuatro décadas se consideraba la estrategia farmacológicamente correcta, ahora ya prácticamente no se usa porque da lugar a la selección de virus resistentes al inhibidor, con el consecuente fracaso terapéutico. Actualmente se aplican terapias de combinación para lograr una inhibición más completa de la replicación de los virus y se están explorando otras estrategias que tratan de extinguir el virus antes de que puedan seleccionarse mutantes resistentes. El gran éxito de la lucha contra el SIDA proviene de la aplicación de terapias de combinación que pueden controlar la carga viral.

JAG. Si hay un virus que en estos días se haya hecho muy presente en nuestro día a día ése es el virus del Ebola. Su genoma es bastante pequeño –sólo tiene unos 19000 nucleótidos (un ser humano, por ejemplo, tiene unos 3000 millones)– y codifica sólo siete proteínas estructurales. Pero, ¿esta simplicidad es única de este virus o es una característica común a todos ellos? ¿Qué hace al virus del Ebola tan especial en cuanto a su capacidad infecciosa?

ED. La mayoría de virus ARN patógenos son tan sencillos (respecto al número de nucleótidos) como el Ebola. La capacidad infecciosa no se relaciona con el tamaño del genoma. El virus Ebola y el virus de la inmunodeficiencia humana son particularmente virulentos porque atacan células del sistema inmune que en condiciones normales son las que deben defender al organismo de virus invasores. El virus Ebola, además, afecta al sistema vascular, produciendo hemorragias que son la principal causa del  carácter altamente letal del virus. Estudios comparativos han demostrado que precisamente el virus Ebola no es de los patógenos más contagiosos descritos. Por dar un ejemplo, el virus del sarampión es mucho más transmisible. La falta de condiciones sanitarias en Africa y la escasa información al público han sido las causas principales del desarrollo de la epidemia de Ebola en Africa.

JAG. Otro virus de sobra conocido por la sociedad es el responsable de la enfermedad del SIDA, el VIH. Recientemente, el periodista científico Jon Cohen ha publicado en la revista Science que el virus surgió en la actual República Democrática del Congo en torno a 1920. Dice que hay documentados hasta trece casos diferentes en los que un virus similar saltó desde distintos simios a los humanos, pero que sólo uno de los virus (el conocido como HIV-1 grupo M) fue capaz de generar la epidemia que ya se ha cobrado unos setenta y cinco millones de infectados en todo el mundo. ¿Es tan habitual esta capacidad de los virus por cambiar de huésped?

ED. Varios estudios han documentado que el virus de la inmunodeficiencia humana ha sido introducido en la especie humana en varias ocasiones a partir de virus parecidos de simios. La flexibilidad genética de los virus a la que nos referíamos antes se refleja también en su capacidad de saltar de un hospedador a otro de una especie animal o vegetal (en el caso de virus de plantas) distinta. Es una capacidad no sistemática pero tampoco infrecuente, de modo que actualmente se considera que la mayoría de virus emergentes humanos provienen de alguna reserva animal. En lenguaje especializado se dice que son virus zoonóticos.

JAG. ¿Afectaría el gran desarrollo actual de los medios de transporte de personas en la expansión de una nueva epidemia con un origen similar a la del SIDA? ¿La haría mucho más peligrosa?

ED. Entre los factores que promueven la emergencia de virus se señalan el transporte de hombres y animales y, cuanto mayores son la intensidad y extensión del transporte, mayor es la probabilidad de que un virus potencialmente patogénico alcance otro lugar del planeta. Un mundo globalizado es más proclive a la transferencia de agentes patógenos. El mundo está abocado a afrontar una sanidad “global” además de las sanidades “locales”.

JAG. A pesar de lo que pueda parecer, no todos los virus son perjudiciales para el hombre. Es más, la inmensa mayoría de ellos son inocuos para nuestra especie. Incluso podríamos decir que el uso de los virus con aplicaciones agronómicas o como vectores de transmisión en terapia génica viene a reivindicar la necesidad de conocerlos y controlarlos para obtener de ellos el máximo beneficio. ¿Por dónde cree que pasa el futuro a corto plazo del estudio de los virus?

ED. Es totalmente cierto que muchos virus (quizás la mayoría) no son patógenos sino que contribuyen a los sistemas biológicos de modo positivo, lo que refuerza más todavía la propuesta de que los virus han coexistido durante mucho tiempo con el mundo celular. La enfermedad es una consecuencia indeseada de su interacción con el mundo celular pero no su actividad principal.  La experiencia nos ha demostrado que es altamente arriesgado hacer predicciones sobre desarrollo científicos. Ya que me lo pide, creo que la ciencia está abocada a estudios sobre complejidad en ramas tan dispares como la física o la biología, en contraposición a la ciencia reduccionista que tanto contribuyó al progreso de la humanidad durante los siglos 19 y 20.  Complejidad se refiere a fenómenos resultantes de muchos factores interconectados pero que no se explican por la suma de los factores considerados individualmente.  Entre ellos está la actividad mental como consecuencia de interacciones neuronales o, precisamente, la predicción de enfermedades emergentes. En mi opinión los virus, tanto estudiados en el campo como en el laboratorio, pueden  aportar mucho como sistemas experimentales para entender complejidad biológica.

JAG. Y para terminar, una recomendación. ¿Podría aconsejarnos algún libro, de carácter científico o no, de lectura imprescindible?

ED. Recientemente me ha ayudado mucho el libro de Manfred Eigen titulado “From Strange  Simplicity to Complex Familiarity”, Oxford University Press, 2013. Es una excelente simbiosis de física y biología (como otras obras de Eigen) pero reconozco que el lector debe tener afición a cultivar la transdisciplinaridad para poder disfrutarlo.

JAG. Muchísimas gracias. Ha sido un placer.

NUESTROS PARIENTES MÁS CERCANOS SON SERES RACIONALES. JOSEP CALL

Sólo existe un lugar en el mundo en el que se pueden encontrar a los cuatros grandes simios que habitan nuestro planeta: orangutanes, gorilas, chimpancés y bonobos. Ese lugar es el zoológico de la ciudad alemana de Leipzig y supone un enclave privilegiado para los científicos encargados del estudio del comportamiento de nuestros parientes más cercanos. Y de entre todos esos científicos sobresale la figura de Josep Call, director del Centro de Investigación de Primates Wolfgang Köhler, que pertenece al Instituto Max Planck de Antropología Evolucionista, y profesor de la escuela de psicología y neurociencia de la Universidad de Saint Andrews, en Reino Unido. Él escogió la opción de trabajar lejos de España por el óptimo desarrollo de su carrera científica, pero califica de “vergonzosa” la política de investigación que se está llevando a cabo en nuestro país. Su disposición a mostrar su trabajo es absoluta y agradece con modestia nuestro interés en su trabajo. Para mí es un honor y un placer contar con él en este blog.

 

 José Antonio Garrido (JAG). Buenas tardes, profesor. Es un placer para mí poder hablar con usted sobre los humanos como especie y de la relación con nuestros parientes evolutivos más cercanos. Si le parece bien, comenzaremos por situarnos; por definir las fronteras de esta conversación. Porque de lo que vamos a hablar es de los homínidos, una familia de primates formada por siete especies incluidas en cuatro géneros, dentro de los que nos encontramos los humanos, los gorilas, los orangutanes, los chimpancés y los bonobos. De todos ellos, contamos con la secuencia de su genoma y tenemos perfectamente establecida su relación filogenética, de manera que sabemos que los que más se acercan a nosotros son los bonobos, de los que nos diferenciamos –atendiendo a las secuencias de los respectivos genomas– en poco más de un 1%, y los más alejados son los orangutanes, cuya diferencia con nosotros es de más de un 3%. ¿Cómo se interpretan en términos evolutivos estos datos? ¿Dónde podemos situar en el tiempo a nuestro antepasado común? ¿Qué conserva cada familia de éste?

Josep Call (JC). Resulta que nuestra especie se encuentra justo en medio de este árbol evolutivo que has descrito, flanqueado por un lado por los orangutanes y gorilas, y por el otro por los chimpancés y los bonobos.  El hecho de que somos grandes simios resulta inescapable.  El ancestro común a todos los homínidos que se hallan vivos actualmente cabe situarlo entre los 16 y 14 millones de años (de 4 a 6 millones de años si nos referimos a humanos, chimpancés y bonobos).  Dado que hay muy pocos fósiles de cualquiera de esos dos ancestros comunes ya extintos, es muy difícil saber qué conserva cada familia de éstos. Pero gracias al método comparativo, podríamos inferir que se trataba de un primate que habitada zonas selváticas, probablemente arbóreo, aunque con capacidad para desplazarse por el suelo donde buscaba alimento, capaz de utilizar instrumentos y que vivía en grupo.

 

JAG. Los sofistas griegos, hace 2500 años, ya se preguntaron por aquello que distingue al hombre del resto de los animales y la conclusión primera fue que ese elemento diferenciador era la razón. Así surgió una primera definición de hombre como “animal racional”. Si entendemos la razón como la capacidad de un individuo para resolver problemas a los que antes no se había enfrentado, la definición es errónea, porque en la actualidad la capacidad de aprendizaje y de adquisición de conocimiento de los distintos homínidos está más que demostrada. Pero si al referirnos a la razón de lo que hablamos es de la conciencia o del conocimiento de sí mismo como individuo con pasado, quizá la definición primitiva siga teniendo vigor. ¿En qué punto se encuentra la comunidad científica al respecto? ¿Cuál es su opinión? ¿Seguimos siendo los poseedores en exclusividad de la razón?

JC. Si ésa es la definición que usamos para definir a un individuo como racional, la verdad es que la ciencia no tiene mucho que decir sobre este particular pues la verificación empírica de estas cuestiones no es nada fácil.  Se realizan avances en algunas de estas áreas como por ejemplo en la llamada memoria sobre eventos particulares (los grandes simios son capaces de recordar episodios que ocurrieron hace años), pero si ésta se halla integrada en un sistema de autoconciencia, es todavía algo que está por resolver. Piensa que la introspección juega un papel fundamental en la resolución de estas cuestiones en humanos. Sabemos que otros humanos conservan memorias del verano pasado cuando fueron de vacaciones porque nos lo explican.  De momento, que yo sepa, la introspección en no humanos todavía no se ha logrado.  Es, ciertamente, un tema fascinante, pero debemos tener muy presentes cuáles son nuestros límites actuales a la hora de dar respuestas científicas a estas preguntas en animales no verbales.

Si, en cambio, el vocablo “razón” o “racional” se utiliza como sinónimo de flexibilidad mental y habilidad para realizar inferencias cognitivas, entonces la respuesta es clara: nuestros parientes más cercanos son seres racionales, y es posible que no sean los únicos.

 

JAG. Otra de las creencias que durante mucho tiempo hemos tenido y que ahora parece desterrada es la referida al uso de herramientas. Hasta hace relativamente poco pensábamos que éramos los únicos capaces de usar diferentes utensilios para obtener un provecho, pero ahora sabemos que otros homínidos también lo hacen. Sin embargo, sí que parece que existe una gran diferencia entre todos ellos y los humanos, y es la capacidad de acumular conocimiento. Lo que a veces se llama “efecto trinquete”. Para los humanos el aprendizaje es una cuestión social, mientras que para el resto de los primates es una cuestión individual. ¿A qué es debido esto? ¿Qué papel ha jugado en la socialización la adquisición del lenguaje? ¿Es ésta causa o consecuencia? Es decir, ¿primero nos convertimos en animales sociales que desarrollaron el lenguaje o primero desarrollamos la capacidad de comunicarnos y esto facilitó una socialización completa?

JC. Efectivamente, ésta es una de las grandes diferencias que se observa entre la cultura humana y la cultura de los chimpancés.  A diferencia de nuestra tecnología, la tecnología del chimpancé podría ser inventada, en principio, por un único individuo.  Dicho de otro modo, un chimpancé podría descubrir por cuenta propia una gran parte, por no decir toda, la tecnología que observamos en los chimpancés.  No me parece que el conocimiento acumulado a lo largo de muchísimas generaciones sea un ingrediente fundamental en la cultura del chimpancé.  Obviamente, observar a otros individuos realizar ciertas tareas facilita el aprendizaje individual, pero no resulta estrictamente necesario. Al contrario, en los humanos el conocimiento acumulado es fundamental.  Me atrevo a decir que hoy en día no existe un humano en la faz de la tierra que posea todos los conocimientos necesarios para producir algo tan simple como un paper clip. Obviamente, uno podría consultar el conocimiento acumulado y conseguirlo, pero se tiene que basar en el conocimiento acumulado.  Creo que fue Newton quien dijo que “pude ver más lejos subido a los hombros de gigantes”.

Buscar una causa/efecto en estas cuestiones siempre es complejo pues socialización, comunicación y lenguaje están íntimamente relacionados.  Pero si quieres una respuesta simple yo te diría que la comunicación precede a la socialización (al menos a la socialización compleja), que a su vez antecede al lenguaje.  A menudo se utiliza el lenguaje como una bala de plata –algo que transforma un sistema de forma irreversible–, pero se tiende a olvidar que el lenguaje no pudo evolucionar de la nada.  Debieron de existir estructuras cognitivas complejas que antecedieron a la aparición del lenguaje.  De hecho, el lenguaje se puede entender como un mosaico de capacidades cognitivas, algunas muy antiguas como la comunicación intencional –que ya se observan en los grandes simios no humanos– y otras (e.g., el control voluntario del aparato fonador) que únicamente han aparecido en la línea homínida que desembocó en nosotros.

 

JAG. El paleoantropólogo Juan Luis Arsuaga –conocido por sus investigaciones en los yacimientos de la Sierra de Atapuerca– publicó a finales del siglo XX un libro titulado La especie elegida. En él abordaba diferentes aspectos de la evolución para tratar de dar respuesta a esa pregunta: ¿somos la especie elegida? ¿Usted qué opina…? ¿No somos nada más que fruto del azar o somos la única posibilidad que cabía para el Homo sapiens? Desde que Lucy, o algún Australopithecus pariente suyo, se pusiera de pie por primera vez, ¿estábamos “condenados” a convertirnos en lo que somos hoy?

JC. Somos fruto del azar y de la selección natural.  En absoluto estábamos predestinados a ser lo que somos hoy en día. Si las presiones selectivas hubieran sido otras, nuestra especie y las especies precedentes a la nuestra hubieran evolucionado de forma diferente.

Tal vez debido a algunas películas de ciencia ficción se pueda tener la sensación de que en cada planeta habitado uno tendría que encontrar una especie de mono o al menos de humanoide que jugaría un papel parecido al que jugamos nosotros en nuestro planeta.  En realidad ello no tiene por qué ser así.  Piensa que hace 150 millones de años nuestro planeta estaba dominado por dinosaurios. Y tal vez dentro de otros 150 millones es muy posible que no quede rastro alguno de nuestra especie.

 

JAG. Pasemos ahora a conocer algo de los grandes simios, empezando por los orangutanes. Éstos son los únicos homínidos que no nacieron en África y filogenéticamente son los más alejados de nosotros. Pero, aún así, compartimos mucho con ellos, ¿no es así? ¿Qué parte de su comportamiento o de su organización podemos reconocer como “humano”?

JC. Sí, efectivamente, los orangutanes son los que están más alejados de nosotros desde un punto de vista filogenético.  Sin embargo, hay algunas cosas en su cognición a los que nos parecemos más que incluso a los bonobos.  Por ejemplo, los orangutanes tienen una gran facilidad para utilizar instrumentos. De hecho su nivel de inventiva es muy elevado y en algunas tareas de resolución de problemas lo hacen incluso mejor que los bonobos y los chimpancés.  Su organización social está basada en un macho adulto con varias hembras que debido a la cantidad de alimento que necesitan y a la baja presión depredadora, no forman grupos estables sino que llevan unas vidas semi-solitarias.

 

JAG. Es el turno de los gorilas. Una de ellos, Koko, sirvió de inspiración al escritor Michael Crichton para dar vida al simio de la novela Congo. Esta gorila fue adiestrada en la Universidad de Stanford y ha llegado a poder comunicarse con los humanos a través del lenguaje de signos. Dicen los investigadores que Koko puede llegar a entender unas 2000 palabras. ¿Es esta gorila una superdotada o cualquiera de su especie podía haberlo conseguido? ¿Existen experiencias similares con otros homínidos? ¿Dónde está el límite en su aprendizaje? ¿Cuánto más podemos “humanizarlos”?

JC. No sé si cualquiera en su especie podría hacer esto, pero es difícil saberlo pues no se ha trabajado mucho con gorilas en este tema.  Sin saber si otros gorilas son capaces de aprender lo que dicen que aprendió Koko, es difícil saber si se trata de una superdotada.  Este tema se ha estudiado más con chimpancés y bonobos, e incluso con un orangután. Hay varios ejemplos de grandes simios aprendiendo el lenguaje de los signos americano para comunicarse con humanos. El límite de su aprendizaje tal vez se encuentra en la motivación que les lleva a comunicar. La gran mayoría de veces simplemente responden a preguntas (¡que no está nada mal!) o piden cosas bastante concretas (comida o visitar un lugar determinado); tienen lo que se suele llamar un discurso imperativo, no tanto un discurso declarativo.

 

JAG. Hablar de chimpancés es hablar de Jane Goodall. Ella ha dedicado su vida a conocer su mundo y a difundirlo. Su papel ha sido fundamental en el activismo ambiental y en la divulgación de la ciencia. Ha sido así hasta tal punto que en el año 2003 recibió el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica. ¿Cómo valora usted su experiencia y su papel en el conocimiento de la etiología de estos simios? ¿Cree que conocer el mundo animal ayudará a protegerlo y respetarlo?

JC. Goodall fue una pionera en el campo de la primatología y descubrió cosas que otros investigadores no habían ni soñado.  Su primera monografía es un ejemplo de cómo realizar investigación etológica de campo. Es fantástica. Creo que se publicó en 1968, y todavía está muy vigente en muchos sentidos. Se nota que la escribió alguien con mucho talento y dedicación. Su libro sobre los chimpancés de Gombe (1986) es todo un clásico, referente obligado y un modelo que han seguido muchos de sus colegas.

Y sí, claro, creo que conocer ayuda a apreciar, pero ello no es únicamente aplicable al mundo animal sino también a otras culturas humanas.

 

JAG. Y por último, lo bonobos. Hace un par de años se terminó la secuenciación de su genoma, un proyecto con participación española gracias a la presencia del grupo de Tomás Marqués Bonet. Se suele decir que el parecido entre bonobos y chimpancés (los dos pertenecen al mismo género) es comparable al existente entre los humanos actuales y los neandertales. También se dice que son nuestros parientes más sociables, a diferencia de los chimpancés, cuya relación dentro del grupo de los distintos individuos puede llegar a ser bastante agresiva. ¿Tiene alguna ventaja evolutiva uno de estos dos comportamientos frente al otro? ¿Qué más diferencias notables alejan a los bonobos de los chimpancés y los acercan a los humanos?

JC. Creo que aquí ha habido bastante prensa rosa y en gran parte esto es debido a que alguno de mis colegas ha querido vender la idea de que los bonobos son una especie de primate hippie mientras que los chimpancés son poder y agresividad pura.  No estoy en absoluto de acuerdo con esta caracterización. Es cierto que hay diferencias entre chimpancés y bonobos en lo que a agresividad se refiere y que tal vez los bonobos tienden a utilizar conductas socio-sexuales más a menudo que los chimpancés cuando hay conflictos, aunque los chimpancés también las utilizan (e.g., besos, montas). Lo que sucede es que las diferencias entre bonobos y chimpancés se hallan más en las formas que en el contenido.  Los bonobos, de hecho, pueden ser muy agresivos, lo que sucede es que en bonobos son las hembras las que practican la agresión más despiadada. Además, la agresión del chimpancé es mucho mas pública (grandes despliegues intimidatorios por parte de los machos mientras todo el mundo corre a buscar refugio), mientras que la agresividad en el bonobo es más privada, llama menos la atención. Una mirada por parte de una bonobo hembra, y los bonobos machos adolescentes se pueden mostrar aterrados. Ello sería impensable en los chimpancés; en todo caso, si sucediera, los roles sexuales estarían intercambiados.

 

JAG. Para acabar, una pregunta sobre su experiencia personal. Usted ha desarrollado toda su carrera científica lejos de España. ¿Ha sido ésta una elección libre o no ha tenido más opción? ¿Podía haber desarrollado su carrera científica en nuestro país y alcanzado un punto similar al que ahora se encuentra? ¿Cree que la política científica española actual favorece la huída al extranjero de futuros y prometedores investigadores?

JC. Sí, fue una elección libre porque en España no podía haber obtenido la formación que obtuve en el extranjero. Me podría haber quedado en España, pero mi carrera académica se hubiera visto perjudicada, o, si se prefiere, no se hubiera desarrollado al mismo ritmo. De eso estoy completamente convencido. La política actual no es que favorezca la huida sino que la estimula. Es vergonzoso que no exista una política de investigación a largo plazo (con previsiones para más de diez años) que no esté sujeta a los cambios de éste o aquél gobierno.  La ciencia necesita tiempo, recursos y talento.  A una planificación cuidadosa se le debe añadir una inversión importante y la confianza en el plan que se ha trazado.

 

JAG. Y una recomendación final. ¿Podría aconsejarnos un libro, de temática científica o no, que piense que no podemos dejar de leer?

JC. Acabo de leer uno sobre memorias autobiográficas involuntarias, de Dorthe Berntsen (Cambridge University Press). Es un libro técnico, pero muy interesante por los procesos cognitivos que explora en relación a nuestras memorias personales.

 

JAG. Muchísimas gracias. Ha sido un verdadero placer.

JC. Igualmente, y gracias por su interés en este tema.

LA CRIPTOGRAFÍA CUÁNTICA Y LA INFORMACIÓN INVIOLABLE. IGNACIO CIRAC.

El físico alemán Theodor W. Hänsch (Premio Nobel en 2005, por sus trabajos en el campo de la espectroscopia) era el presidente del jurado de los Premios "Fronteras del Conocimiento" –concedidos por Fundación BBVA–, en su categoría de Ciencias Básicas, cuando, en el año 2008 el galardón recayó en el único español que hasta la fecha ha recibido dicha mención en esta categoría. Se trata de Ignacio Cirac y de él llegó a decir el Nobel alemán que era “el Mozart de la Óptica Cuántica”. Y, sin duda, lo decía por su virtuosismo y su genialidad. Cirac es hoy director de la División Teórica del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, en Garching, Alemania, tras pasar por varios de los laboratorios más importantes a nivel mundial en el campo de la Física Teórica. En los últimos años su nombre ha estado presente en todas las quinielas que aparecen previas a la concesión del Premio Nobel y el hecho de que recibiera en el año 2013 el premio Wolf ha servido para que acreditadas voces lo coloquen entre los más firmes candidatos. Hoy tengo la suerte de contar con él en este blog y de disfrutar de su mente clara.

 

José Antonio Garrido (JAG). Buenas tardes, profesor. Me alegra contar con usted en mi blog. Es un auténtico honor. A lo largo de su carrera, usted ha trabajado en Estados Unidos, Austria y, desde el año 2001, en Alemania, donde dirige la División Teórica del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica. Desde esa distancia con la que puede mirar a España, ¿qué valoración hace de la ciencia que se está desarrollando en nuestro país?

Ignacio Cirac (IC). Mi valoración es muy positiva. Si comparamos la ciencia que se está haciendo en España en los últimos veinte años con la que se hacía hace treinta o cuarenta años, podemos ver que la mejoría ha sido notable. Sin lugar a dudas, la ciencia en España está a un nivel internacional muy alto.

 

JAG. Los mayores reconocimientos que ha recibido se deben a su investigación en el campo de la compuntación cuántica. Aun a riesgo de parecer simplistas, podríamos decir que esta disciplina surge de la introducción de la física cuántica en el mundo de la informática. Y la mecánica cuántica a lo que se dedica es a estudiar los fenómenos ocurridos a nivel atómico, allí donde las leyes de la mecánica clásica no son capaces de llegar. ¿Cómo puede la mecánica cuántica mejorar el campo de la informática? ¿Qué es un computador cuántico?

IC. La idea básica parte de las predicciones que la física cuántica hace para una serie de fenómenos que podríamos calificar como “extraños” y que no son perceptibles en el mundo ordinario, como tampoco lo son en los ordenadores que conocemos. Así, lo que la física cuántica pretende es utilizar estos fenómenos extraordinarios que sólo son observables al descender al mundo cuántico para hacer cosas extraordinarias en el campo de la informática. Más concretamente, la idea sería utilizar propiedades de la física cuántica relacionada con lo que llamamos principio de superposición –que dicho vulgarmente significa que una partícula puede tener dos valores de una propiedad a la vez–, para obtener ordenadores mucho más potentes que los actuales gracias al uso distinto que hacen de la computación.

 

JAG. La informática “clásica” utiliza como unidad de información básica el bit, que es un dígito binario –que puede tomar el valor 0 o el 1–, cuya combinación puede codificar casi cualquier mensaje. Una combinación determinada de bits puede significar una palabra, una imagen o un color. Pero en la física cuántica hemos visto que una partícula puede estar en varios estados a la vez, de manera que si llevamos estas partículas al campo de la informática, nos encontramos con los qubits, o bits cuánticos, que vuelven a representar unidades de información básica –esta vez, información cuántica– pero que no sólo van a tomar los valores de 0 o 1, sino que pueden, además tomar ambos a la vez, o ninguno. ¿Cómo mejora esto a la informática tradicional?

IC. Gracias a este nuevo concepto, es posible que los computadores cuánticos realicen determinadas operaciones que con los ordenadores clásicos resultan imposibles. Piensa que si podemos hacer que una sola partícula haga dos cosas a la vez, la eficiencia de los procesos en los que esté involucrada será mayor que si esa partícula sólo puede ocupar un estado determinado en cada momento. Además, el crecimiento de esta mayor capacidad es exponencial. Si uno tiene dos qubits, éstos podrán presentar cuatro estados a la vez; si tiene tres qubits, ocho, y así sucesivamente. Es decir, con un número razonablemente pequeño de estos bits cuánticos se pueden hacer muchas tareas a la vez, y es así cómo la física cuántica puede ser utilizada para resolver problemas complejos que son difíciles de resolver con ordenadores clásicos.

 

JAG. En cualquier proceso de comunicación se produce una transmisión de la información. Y para que ésta se dé tiene que haber un emisor, un receptor, un mensaje, un código y un canal. Pero en la transmisión de información cuántica lo que pasa es que un mensaje podría llegar desde un emisor a un receptor sin necesidad de ningún canal. ¿Es esto lo que se conoce como “efecto túnel”? ¿En qué consiste? ¿Podría servir esto, por ejemplo, para la transmisión segura de mensajes secretos?

IC. Bueno, en realidad existe una diferencia fundamental con respecto al efecto túnel. En éste, una partícula puede desplazarse de un lugar a otro sin pasar por las posiciones intermedias, cubriendo distancias muy pequeñas, mientras que de lo que estamos hablando aquí es de información, de cómo una información puede desaparecer de un sitio y pasar a otro sin recorrer el camino que separa ambos lugares. Podemos decir que está más relacionado con lo que conocemos como teletransporte cuántico. Y precisamente esa cualidad es la que nos permite concebir una nueva forma de enviar mensajes secretos que llamamos criptografía cuántica y que es más segura porque no hay forma de descifrarla. No se basa en codificar el mensaje a través de una serie de patrones, sino que simplemente la información desaparece de un sitio y aparece en otro.

 

JAG. Sabemos que en la actualidad se está trabajando con algunos prototipos de computadores cuánticos, pero para que éstos funcionen necesitan de una serie de sistemas ópticos, circuitos eléctricos y láseres que pueden ocupar un laboratorio de hasta cuarenta o cincuenta metros cuadrados. Evidentemente, la popularización de estos ordenadores pasa por encontrar un hardware adecuado que hoy no existe. ¿Por dónde camina la investigación actual? ¿En qué estado nos encontramos? ¿Para cuándo prevé que los ordenadores cuánticos podrán sustituir definitivamente a los sistemas tradicionales? ¿O no llegará esto a pasar nunca?

IC. En la actualidad se está trabajando con dos tecnologías que abordan el problema desde dos planteamientos distintos, y en ambos casos se dispone ya de varios prototipos de ordenadores cuánticos. La primera de estas tecnologías está basada en lo que llamamos iones atrapados en campos magnéticos, mientras que la otra lo hace gracias al uso de circuitos cuánticos superconductores. Si todo sigue la buena línea por la que discurren, imagino que tendremos un ordenador cuántico dentro de treinta o cuarenta años, más o menos. Siempre dependerá de cómo se desarrolle la tecnología en el futuro. Lo que no tengo tan claro es que los ordenadores cuánticos lleguen a remplazar a todos los ordenadores que utilizamos hoy en día. Los ordenadores cuánticos se podrán utilizar para hacer cálculos muy especiales y por lo tanto tienen que sustituir sólo a los ordenadores que se utilizan en la actualidad para hacer esos cálculos.

 

JAG. A principios de este año, la NASA y Google informaron de que habían adquirido un ordenador cuántico llamado D-Wave Two, por un valor de 15 millones de dólares y que, según la compañía que lo fabricó, era unas 35000 veces más rápido que un ordenador ordinario. Pero hace unos pocos meses Matthias Troyer, un físico del Instituto Federal de Tecnología Suiza llevó a cabo una serie de experimentos cuyas conclusiones fueron publicadas en la revista Nature, que pusieron de manifiesto que la velocidad de este ordenador cuántico era similar a la de un ordenador clásico. ¿Cuál es el problema? ¿Nos encontramos ante la evidencia de un error de cálculo o es que realmente la computación cuántica no es tan efectiva como pensábamos?

IC. El problema fue que eso no era un ordenador cuántico. Imaginemos que cogemos un trozo de cartón. De él podríamos decir que tiene moléculas y que éstas cumplen las leyes de la física cuántica. Descendiendo al nivel cuántico podríamos terminar concluyendo que eso es un ordenador cuántico, pero no lo es. Para construir un ordenador cuántico tenemos que dotarlo de sus puertas lógicas y de todos los elementos de los que estamos hablando. Es cierto que la compañía lo vendió como un ordenador cuántico, pero no lo era; no funcionaba bajo las leyes de los ordenadores cuánticos. Ellos lo llamaron quantum annealer y dijeron que podría resolver problemas que luego se ha visto que no ha podido resolver. Pero yo creo que toda la comunidad científica, incluso antes de los estudios de Matthias Troyer, coincidía en concluir que eso no era un ordenador cuántico.

 

JAG. La otra gran línea de su investigación actual está relacionada con las teorías microscópicas. Éstas surgen después de darnos cuenta de que, para entender el mundo que nos rodea no es suficiente con llevar a lo microscópico las teorías macroscópicas que manejamos con relativa comodidad. Es decir, el conocimiento creciente del mundo microscópico está generando explicaciones y conceptos que nos están ayudando a explicar fenómenos macroscópicos. ¿Cómo pueden las teorías microscópicas mejorar nuestro día a día? ¿En qué campos o aplicaciones están centradas en la actualidad estas teorías?

IC. En la actualidad se están utilizando muchas teorías microscópicas, en distintos campos de aplicación, que nos ayudan a mejorar nuestra vida. En lo que yo trabajo, concretamente, es un tema muy sofisticado, pero éste es sólo una pequeñísima parte de todo lo que se está haciendo en este campo. Nosotros nos dedicamos a establecer teorías de aplicación en sistemas cuánticos, sistemas altamente correlacionados, pero hay gente que trabaja en sistemas electrónicos, en sistemas magnéticos o en el diseño de materiales, todos ellos desde la perspectiva de las teorías microscópicas. También son destacables los trabajos desarrollados en el campo de  la química, donde se está estudiando cómo determinadas propiedades microscópicas pueden ser fundamentales en la síntesis de nuevos compuestos.

 

JAG. El siglo XXI nos ha traído grandes hitos de la física. Entre ellos destaca, cómo no, la creación del primer ordenador cuántico, pero también otros como el hallazgo del Bosón de Higgs o el desarrollo del estudio de materiales nuevos como el grafeno. ¿Hacia dónde cree que camina la física? Cuando dentro de quince o veinte años volvamos a hacer balance de los grandes avances de este siglo, ¿qué novedades cree que podremos incluir en esta lista?

IC. Me resulta imposible predecir las novedades de los próximos quince años; casi ni me atrevería a imaginarlas…  Pero supongo que los hitos que terminarán quedando serán todos aquellos que concluyan los trabajos ya comenzados y que han dado lugar a la concesión de varios premios Nobeles en los últimos años. Me refiero a estudios relacionados con, por ejemplo, y ya que lo mencionas, el bosón de Higgs, pero también con la generación de las galaxias, o a lo mejor con cosas como los exoplanetas o los materiales topológicos.

 

JAG. Usted ha recibido en su carrera científica premios importantísimos. De entre los más destacados, en el año 2006 fue galardonado con el Premio Príncipe de Asturias, y el año pasado con el Premio Wolf, en la categoría de Física, probablemente el reconocimiento más importante después del Premio Nobel y que muchas veces es considerado el anticipo de éste. Además, año a año usted ocupa puestos notables en los rankings que se hacen midiendo el mérito científico a través de publicaciones en revistas Physical Review, de la American Physical Society. ¿Cómo vive estos hechos? A este nivel, ¿los premios son un reconocimiento o una responsabilidad? ¿Asusta la visión del Nobel en el horizonte?

IC. Yo me considero un privilegiado; lo he dicho muchas veces. Trabajo en lo que me gusta y las condiciones en las que lo hago son verdaderamente muy buenas. Además, me siento suficientemente reconocido por la sociedad. Se me ha reconocido mi trabajo en muchas ocasiones y estoy muy agradecido. Todo esto de los premios lo considero como un estímulo para seguir trabajando. Pero no sólo para mí, sino también para mis colaboradores que son partícipes de estos premios.

 

JAG. Para finalizar, quisiera pedirle una recomendación. Me gustaría que nos aconsejara la lectura de algún libro, de carácter científico o no, que crea que no debamos de dejar de leer.

IC. Me cuesta mucho destacar un único libro, pero si tengo que hacerlo diría Sinuhé el egipcio, de Mika Waltari. Aunque también podría destacar cualquiera de todos los libros de Vargas Llosa.

 

JAG. Muchísimas gracias. Ha sido un placer.

IC. El placer ha sido mío.

 

 

LA CIENCIA NO TIENE SENTIDO SI NO SE COMUNICA. PERE PUIGDOMENECH

Existe un grupo multidisciplinar de quince personas, todos ellos científicos de gran talla internacional, que se encarga de asesorar a la Comisión Europea sobre ciencia y nuevas tecnologías de cara a la preparación y adaptación de nueva legislación. Se conoce como Grupo Europeo de Ética en Ciencia y Nuevas Tecnologías (EGE, por sus siglas en inglés), y entre ellos podemos encontrar a un español. Se trata de Pere Puigdomenech. Este licenciado en Física y doctor en Ciencias Biológicas, además de ser nombrado el primer director del Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG), tiene un alto compromiso con la divulgación, y prueba de ello son sus artículos en La Vanguardia, Nature, El País o El Periódico, sobre política científica o sobre el papel de la ciencia en la sociedad. Su lucidez y su conocimiento en el campo de la Biología Molecular de Plantas son su gran aval y hoy tengo la suerte de contar con él en este blog que se rinde a su clarividencia.

José Antonio Garrido (JAG). Hola, profesor Puigdomenech. Es un placer poder hablar con usted sobre agricultura y ciencia, y creo que lo justo es comenzar por el principio; por ese momento en el que el hombre decidió establecerse en un lugar fijo y olvidarse de la recolección nómada para cultivar sus propias semillas. Probablemente, desde el descubrimiento del fuego nada mejoró tanto la vida de aquellos hombres primitivos que hace unos 8000 años se convirtieron en agricultores. Según los datos con los que contamos, todo hace indicar que este cambio social tuvo su germen en Oriente Próximo y las primeras plantas domesticadas fueron el trigo y la cebada. Hoy en día, estas plantas continúan siendo las protagonistas de nuestros cultivos junto al maíz y el arroz. ¿Por qué sigue siendo así? ¿Cuántas plantas ha tratado de cultivar el hombre a lo largo de la historia de la agricultura y cuántas de ellas cultivamos en la actualidad?

Pere Puigdomenech (PP). Lo que sabemos del momento crucial de nuestra historia que es el que menciona es que se produjo de forma casi simultánea en al menos el Oriente Medio, el Sur de la actual China y la América Central. En estos lugares se identificaron un cereal, trigo y cebada en el primer lugar, arroz en el segundo y maíz en el tercero junto con leguminosas, lenteja y garbanzo, soja y alubias además de frutas como la viña, el olivo, el naranjo o el tomate entre otros. Las actuales aproximaciones moleculares nos están permitiendo comprender los cambios genéticos que la domesticación necesitó incorporar a estas especies. Por lo que sabemos sólo unas pocas especies tienen unas características que permiten conseguir variedades que puedan ser cultivadas y den granos o frutos con un rendimiento que puedan alimentar a toda la población y que tenga propiedades apropiadas para una nutrición suficiente. Por esto, de los tres cereales que se domesticaron en el inicio de la agricultura seguimos hoy día obteniendo más del 50% de las calorías que obtenemos para nuestra alimentación. Estudios de la FAO nos dicen que de las 500000 especies vegetales que existen, unas 30000 podrían tener algo comestible, pero de éstas se han utilizado para la alimentación humana entre 4000 y 7000 en algún momento y 120 tienen actualmente un interés para la agricultura.

 

JAG. Casi con el mismo nacimiento de la agricultura, nació la mejora vegetal. Es probable que, en su origen, consistiera sencillamente en elegir las plantas más productivas, más vigorosas y más resistentes y cruzarlas entre sí para obtener una progenie “mejor”. En la actualidad esta mejora se lleva a cabo en el laboratorio utilizando técnicas moleculares, acelerando los procesos de mejora y optimizando los costes a medio plazo. En este sentido, ¿cuánto ha aportado la biología moleculara la agricultura?

PP. Evidentemente en el proceso de la domesticación de animales y plantas se llevó a cabo un proceso cuidadoso y eficiente de identificación de las especies y variedades que son susceptibles de ser cultivadas. La Mejora Genética como disciplina científica nació a principios del siglo pasado con el nacimiento mismo de la Genética. Influyó de forma decisiva para el desarrollo de las variedades que ha permitido alimentarnos en el último siglo a pesar del aumento progresivo de la población. Las técnicas moleculares nacieron en los 70, comenzaron a aplicarse en plantas a partir de los 80 y han comenzado a tener impacto en la agricultura a partir de mediados de los 90 con la aparición de las variedades modificadas genéticamente. Es este momento los marcadores moleculares como metodología auxiliar de la Mejora están siendo aplicados de forma sistemática en algunas especies.

 

JAG. Por otro lado, si hay un término científico relacionado con la agricultura que aún genera aversión en la sociedad, ése es el de planta transgénica u organismo genéticamente modificado. ¿Por qué sucede esto? ¿Existe alguna base científica? ¿Puede el consumo de alimentos transgénicos producir algún perjuicio a la salud humana o animal?

PP. La posibilidad de realizar una modificación genética de plantas mediante métodos moleculares se publicó en 1983 y la primera planta se llevó al campo en 1994. Todo esto se llevó a cabo en un entorno regulatorio bien establecido que permite asegurar que no se lleve al campo y a tiendas y supermercados ningún producto que tenga efectos para la salud humana y animal ni para el medio ambiente diferentes de las plantas no modificadas. Las razones de la oposición a estas plantas son de diverso tipo pero no tienen que ver con sus efectos sobre la salud o el medio ambiente.

 

JAG. Y se trate o no de organismos genéticamente modificados, ¿podemos estar seguros de lo que comemos? ¿Existe algún riesgo en los países desarrollados relacionado con nuestra seguridad alimentaria? En los últimos tiempos, la agricultura ecológica está adquiriendo una presencialidad notable en nuestras vidas, dentro de esa filosofía de “volver al origen”. ¿Es más segura? ¿Quizá, más sana?

PP. Nuestro nivel de seguridad alimentaria es el mayor que hemos tenido nunca. Sobre todo en los países desarrollados como los de la Unión Europea, los Estados Unidos y el Japón, existen reglamentaciones estrictas que permiten asegurarlo. Es cierto que vamos sabiendo cada vez más sobre los efectos sobre la salud de los que comemos y que algunos reglamentos van cambiando. Y también es cierto que es muy difícil evitar accidentes o fraudes que se han producido siempre y probablemente se producirán porque alguien no sigue correctamente lo que está previsto o ve una ventaja económica en saltarse las reglas. Los últimos escándalos en Europa han tenido que ver con la venta de carne de caballo como si fuera de vacuno o una infección gastrointestinal en Alemania que causó unos treinta muertos y que fue atribuida a bacterias presentes en pepinos ecológicos españoles. Más tarde se descartó esta hipótesis y se atribuyó a brotes de soja de producción ecológica. Finalmente parece que la infección podría provenir de semillas producidas de forma artesanal en Egipto. Volver al origen no es garantía de seguridad más bien lo contrario.

 

JAG. Pasemos ahora a hablar de uno de los proyectos científicos más destacados de los que usted ha liderado recientemente. Se trata del proyecto Melonomics, llevado a cabo por 9 centros de investigación, con el apoyo de 5 comunidades autónomas, y que tuvo como resultado la secuenciación en el año 2012 del genoma completo de una especie superior de plantas como es el melón, gracias, por primera vez en España, a una iniciativa público-privada. ¿Cuál es la importancia real de este proyecto? ¿Cuáles son las características genéticas más destacadas del genoma del melón? En el Genoma Humano, sólo el 1.5 % de todo el material genético es ADN génico, mientras que del resto, una parte es ADN relacionado con genes y la mayoría es ADN extragénico. ¿Pasa algo parecido con el melón? ¿Cuál es su sentido evolutivo?

PP. El proyecto Melonomics tenía como objetivo por una parte el conocimiento completo del genoma de una variedad de melón, lo que conocemos como secuenciación de su DNA, pero también el desarrollo de herramientas que permitieran el análisis de la variabilidad que se da en esta especie y en particular la que existe en las colecciones de semillas que tenemos en España. Tener la secuencia de un genoma de referencia es una herramienta muy importante para responder a preguntas sobre la Biología de las especies que cultivamos y para desarrollar herramientas para su mejora. Constatamos de forma continuada el interés de investigadores de diversos países del mundo y de las empresas de semillas por este tipo de estudios y por el nuestro en particular. El melón tiene un genoma de tamaño intermedio (unos 400 millones de pares de bases, la unidad elemental de la cadena del DNA) comparando con los genomas de especies como el maíz que tiene un genoma de tamaño parecido al humano (3000 millones de pares de bases) y mayor que los pequeños genomas secuenciados de plantas que pueden ser de menos de 100 millones. Es interesante que la mayoría de las especies de las que conocemos su genoma y que no han sufrido duplicaciones recientes de su genoma, tiene un número de genes muy parecido, unos 27000, algo parecido al del genoma humano. Aparte de los genes, existe un DNA que en el caso de las plantas suele ser de naturaleza repetitiva y que debe haber tenido influencia en la evolución de la especie, aunque de forma poco conocida en detalle. Uno de los objetivos actuales de nuestra investigación es el estudio de los mecanismos que producen la variabilidad que observamos en las características genéticas de las especies vegetales y que nos explican su capacidad de adaptación al entorno y que nos interesan para su mejora.

 

JAG. En el año 2011 se inauguró el Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG), del que usted fue nombrado su director. El CRAG es un consorcio público participado por cuatro instituciones de notable relevancia científica como son el CSIC, la Universidad de Barcelona, la Autónoma, también de Barcelona, y el Departamento de Agricultura de la Generalitat de Cataluña (el IRTA). ¿Nos puede explicar cuáles son las principales líneas de investigación que se desarrollan en el CRAG y cómo prevé el futuro de la institución?

PP. El Centro de Investigación en Agrigenómica tiene como objetivo agrupar en un mismo entorno grupos que utilizan las herramientas de la genómica aplicada a las plantas y los animales de granja para entender las bases genéticas de su desarrollo, su metabolismo o cómo se defienden de sus patógenos, desde una perspectiva básica o aplicada. El objetivo es optimizar recursos, tener una visibilidad común y facilitar el flujo de información entre la ciencia más básica y sus aplicaciones. Por sus características y por la calidad de sus investigadores y sus instalaciones el CRAG tiene un gran futuro, aunque la falta de estímulo a la investigación que vemos en los últimos años reduce las perspectivas de cualquier iniciativa en nuestro país.

 

JAG. Hoy sabemos que dos personas distintas responden de manera distinta a la presencia de un mismo patógeno, como lo hacen también de manera distinta a iguales tratamientos. De hecho, en medicina se suele utilizar la expresión “no hay enfermedades sino enfermos”. El problema es que hasta ahora el abordaje individualizado de cada paciente era inasumible. Pero con la irrupción en la ciencia de la secuenciación masiva, últimamente se habla mucho de la medicina personalizada como una posibilidad real a medio plazo. ¿Tiene sentido hablar, en términos similares, de la dieta personalizada? ¿Podemos pensar que dentro de no muchos años será una realidad, como es previsible que pase con la medicina?

PP. Toda dieta tiene que ser personalizada porque somos distintos frente a los alimentos a muy diferentes niveles. Es cierto que existen orientaciones generales sobre lo que nos conviene comer pero todos sabemos que reaccionamos de forma diferente frente a lo que comemos. En parte esto lo interpretamos como nuestros gustos, pero es importante para nuestra salud saber si somos alérgicos a algún alimento sin hablar de condiciones específicas como la celíaca. En nuestro genoma tenemos información respecto a ello, un ejemplo es por ejemplo la intolerancia a la lactosa que hace que una proporción de individuos digiera mal los azúcares de la leche. Tenemos también una capacidad distinta para metabolizar los alimentos, una información que sería de gran interés para diseñar una dieta específica y que evite problemas de obesidad, por ejemplo. Llegar a esta situación, lo que denominamos la Nutrigenómica, es un objetivo de investigación intensa. No estamos todavía en ello y hay que evitar precipitarse en sacar algunas conclusiones ya que la relación entre genética y alimentación es compleja, pero es probable que lleguemos a ello en algún momento.

 

JAG. El año pasado usted recibió el Premio COSCE a la Difusión de la Ciencia, y el jurado destacó en el acta de concesión del premio su extensa trayectoria en divulgación. En los últimos años usted ha publicado multitud de artículos en medios no científicos como El País, La Vanguardia o El Periódico, abordando problemas relacionados con el impacto de las nuevas tecnologías en la agricultura o con el papel que juega la ciencia en la sociedad actual. ¿Qué importancia le concede a la divulgación científica? ¿Cree que el científico de hoy tiene la obligación de explicar y hacer entender en qué trabaja y cuáles son sus logros más sobresalientes?

PP. La ciencia no tiene sentido si no se comunica. Hasta que un resultado científico no se publica no existe, pero esta publicación no puede limitarse al entorno limitado de la comunidad científica. Es el ciudadano el que financia la investigación y por tanto es nuestro deber informar de los resultados que obtenemos, de su interés y de las consecuencias que puede tener para nuestra vida. Lo que llamamos divulgación es una parte del trabajo científico que puede hacer el mismo investigador o profesionales del periodismo científico de los que tenemos ejemplos excelentes en nuestro país. Personalmente explicar nuestros resultados o aquellos que leemos en la literatura científica es una actividad que creo permite profundizar mejor en el significado de los resultados de la ciencia. Es nuestra obligación y que considero también un ejercicio especialmente gratificante.

 

JAG. Hace unos años publicó uno de esos artículos divulgativos bajo el título de “Ciencia contra la resignación”, y en él reivindicaba un pacto de las fuerzas públicas para coordinar las políticas de los distintos niveles de la Administración. ¿En qué punto nos encontramos en la actualidad? ¿Le urge a la ciencia una estrategia nacional que conceda a la investigación la responsabilidad de construir el futuro? ¿Hacia qué modelo de país podemos dirigirnos si no se invierte en Investigación y Desarrollo?

PP. Nuestro país, sobre todo desde la incorporación a la Unión Europea, ha realizado un cambio profundo en diferentes aspectos y en particular en ciencia. En este entorno europeo, es imprescindible disponer de sistemas universitarios y de investigación de calidad. Esto es cierto para entender el mundo en el que nos movemos, para disponer de tecnologías que hagan la industria competitiva, para tener un sistema de salud avanzado y para afrontar las cuestiones que se presentan en nuestro mundo complejo en cada momento. Desde principios de los 80 nuestro país hizo un esfuerzo considerable en construir una comunidad científica que iba acercándose a niveles comparables a los de los países de nuestro entorno. Por desgracia, desde el inicio de la actual crisis el apoyo a la ciencia ha disminuido de forma importante, en particular en la incorporación de jóvenes a nuestro sistema universitario y de investigación. Tampoco se han hecho esfuerzos para reformar un sistema que ha quedado obsoleto en muchos aspectos. No se observa la construcción de un proyecto de país que permita afrontar los retos de todo tipo a los que vamos a enfrentarnos en los próximos años y para lo cual tener una ciencia potente es un requerimiento esencial.

 

JAG. Otra de las vías elegidas por usted para divulgar la ciencia ha sido a través de la literatura. Así, en el año 2000 publicó la novela El gen escarlata. En este libro usted aborda y profundiza en las fronteras éticas de la ciencia. ¿Cómo vivió esa incursión en la ficción? ¿Volverá a atreverse con una nueva novela? Por último, una recomendación. ¿Nos podría aconsejar un libro, de carácter científico o no, que considere de lectura imprescindible?

PP. He escrito dos novelas y varios cuentos y preveo continuar esta actividad si existen lectores y tiempo para ello. Escribir literatura me da una sensación de libertad que la escritura de temas científicos, con sus reglas estrictas, no proporciona. Decía Italo Calvino que el futuro de la literatura pasa por ocuparse de temas científicos. Este autor tiene varios libros de cuentos de temática científica extraordinarios. Entre los autores recientes el novelista inglés Ian Mc Ewan introduce a menudo temáticas científicas en sus novelas. Mi último cuento ha aparecido en un libro de relatos producido por científicos que se llama “Científics Lletraferits”, está escrito en catalán! En cuanto a la divulgación científica ella misma hay diversas colecciones de libros clásicos cuya lectura es interesante pero depende de la disciplina que interese. Quizá en este momento los libros más interesantes son los que tienen que ver con la investigación en neurociencias. Los de Oliver Sacks, por ejemplo, son fascinantes. También recomendaría leer los libros de Jareed Diamond, creo que son una excelente síntesis de antropología e historia reciente de la humanidad que contienen reflexiones útiles para el futuro de nuestra sociedad.

 

Muchas gracias por todo. Ha sido un placer.

 

EMULANDO A LA NATURALEZA. CARMEN NÁJERA

Que la Ciencia se escribe aún en masculino es un hecho. Un ejemplo de ello lo encontramos en la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, la institución del saber científico más destacada de nuestro país. Ésta la constituyen, según sus propios estatutos, 54 académicos numerarios y 90 correspondientes nacionales, además de un número no determinado de académicos supernumerarios y correspondientes extranjeros. Pues bien, de todos éstos, apenas un ocho por ciento son mujeres, siendo Carmen Nájera Domingo la última en ingresar en el organismo. Ella es catedrática en Química Orgánica en la Universidad de Alicante, coautora de más de 300 artículos de investigación y ha impartido clases magistrales en la University of Arizona in Tucson (EEUU), Universidad Nacional del Sur en Bahía Blanca (Argentina), Louis Pasteur University in Strasbourg (Francia) y la Ecole Nationale Superiéure de Chimie de Paris (Francia). Hoy es un placer para mí contar con su experiencia y su amabilidad.

 

José Antonio Garrido (JAG). Buenos días, Carmen. Antes de nada, quería agradecerle esta entrevista. En el pasado mes de enero de este mismo año (2014) usted tomo posesión de su plaza como miembro numerario en la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales y tituló su discurso de ingreso como Síntesis catalítica asimétrica ¿Es posible emular a la naturaleza? Para empezar, hablemos de la catálisis. ¿En qué consiste este proceso y por qué es tan importante en el desarrollo de ciertas reacciones químicas? ¿Qué son los catalizadores?

Carmen Nájera (CN). La síntesis catalítica asimétrica es una estrategia que permite la preparación de forma eficiente y sostenible de un único enantiómero tratando de imitar a los organismos vivos. Así como los sistemas biológicos utilizan enzimas como catalizadores, la catálisis asimétrica utiliza catalizadores químicos de diseño como complejos metálicos u organocatalizadores quirales. Estos procesos sintéticos son importantes ya que con una mínima cantidad de catalizador quiral se pueden generar grandes cantidades del producto deseado enantiomericamente puro. Por tanto, estos procesos tienen una implicación económica decisiva sobre todo en la industria farmacéutica, pero también en la alimentaria, agroquímica, de aromas, etc.  El papel de cualquier catalizador es acelerar un proceso tanto químico como biológico.

 

(JAG). En la naturaleza existen multitud de parejas de sustancias que, presentando la misma configuración química elemental e incluso las mismas propiedades físicas, se diferencian la una de la otra en la forma en la que desvían la luz. A la molécula capaz de presentarse de estas dos maneras se le llama quiral mientras que a cada una de estas dos especies se les conoce como enantiómeros. Como digo, en la naturaleza existen infinidad de estos compuestos ópticamente activos, pero la mayoría de ellos presentan predilección por uno de los dos enantiómeros, produciéndolo de manera mayoritaria. ¿Por qué ocurre esto? ¿Qué importancia puede tener?

CN. Este es un misterio que todavía no ha sido resuelto. De las muchas teorías, la más plausible es la que asume que un enantiómero es más estable que el otro. El problema es que la diferencia de energía calculada es tan pequeña que hoy en día no se disponen de métodos experimentales para medirla. La preferencia de la naturaleza por generar mayoritariamente un enantiómero respecto al otro ha generado un tipo de biomoléculas y por tanto un tipo de vida que es la que conocemos en nuestro planeta tierra.

 

JAG. Un ejemplo que puede resultar paradigmático sobre el comportamiento de los enantiómeros lo escenifica lo ocurrido con la talidomida a principios de los años sesenta del siglo XX. Éste fue un medicamento que se le administró a un gran número de embarazadas para tratar las náuseas y que provocó malformaciones congénitas a los bebés. Lo que en realidad sucedió fue que no se tuvo en cuenta que existían dos especies para la talidomida que desviaban el plano de la luz de manera distinta. Es decir, que existían dos enantiómeros y uno de ellos fue el responsable de las alteraciones de aquellos fetos. ¿Pudo haberse evitado aquella desgracia? ¿Se han tomado medidas sanitarias al respecto desde entonces? ¿Sería posible que volviera a darse un caso similar?

CN. Fue precisamente este desgraciado accidente con la talidomida el que modificó profundamente la industria farmacéutica. A partir de ese momento las agencias regulatorias de medicamentos exigen para cada nuevo fármaco realizar el estudio de la actividad biológica de cada uno de los enantiómeros. Precisamente, las propiedades biológicas y farmacológicas de cada uno de los enantiómeros suelen ser diferentes. Por tanto, hoy en día es prácticamente imposible que vuelva a suceder un accidente similar al de la talidomida.

 

JAG. Volviendo ahora a su discurso de ingreso en la Academia, ¿es posible emular a la naturaleza? ¿Se puede elegir en el laboratorio entre sintetizar uno u otro enantiómero? ¿Es esto lo que se conoce como síntesis catalítica asimétrica?

CN. Como ya he mencionado anteriormente, hoy en día tenemos los instrumentos y la tecnología adecuados para poder imitar a la naturaleza sintetizando uno u otro enantiómero, aunque con muchas limitaciones.  Para ello la síntesis catalítica asimétrica es la estrategia más eficaz para llevar a cabo dicha preparación. Este tipo de metodología fue reconocida por la comunidad científica con la concesión del Premio Nobel de Química en el año 2001 a los químicos orgánicos W. S. Knowles, R. Noyori y K. B. Sharpless. Sin embargo, hay que reconocer que para diseñar y sintetizar catalizadores tenemos que recurrir a la utilización como materias primas de productos naturales quirales de los que podamos disponer en grandes cantidades y que sean renovables. Todavía estamos lejos de conseguir generar quiralidad de forma práctica sin utilizar las fuentes naturales, aunque se está trabajando en este campo tan apasionante.

 

JAG. Cambiemos de tercio. En el año 2010 usted recibió el premio de la Sociedad Francesa de Química por su trayectoria investigadora y su trabajo a la hora de internacionalizar la química, convirtiéndose así en la primera científica española en alzarse con el prestigioso galardón. ¿Qué supuso este premio para usted? ¿Cuál es y cuál debería ser el papel de los premios unipersonales en el mundo de la investigación?

CN. El premio franco-español Miguel Catalán-Paul Sabatier reconoce la trayectoria investigadora y también la colaboración con la comunidad científica francesa de un químico español. En mi caso fui propuesta por la División de Química Orgánica de la Sociedad Química de Francia. Durante los últimos 15 años he tenido el honor de ser nombrada Profesora invitada en la Universidad de Estrasburgo y en la Escuela Nacional Superior de Química de París así como a dar varias conferencias en diferentes universidades francesas. Respecto a mi labor investigadora, no hubiera sido posible sin el trabajo de mi grupo de investigación. Para nuestro grupo este premio ha sido un gran reconocimiento por parte de la comunidad científica francesa. Respecto al papel de los premios unipersonales, en ciencia siempre se trata de reconocer la labor investigadora del equipo que ha formado dicho investigador.

 

JAG. Por otro lado, usted, junto a otros colegas, fundó en el año 2002 la empresa Medalchemy, centrada en el desarrollo de productos farmacéuticos con interés terapéutico. ¿Considera imprescindible la transferencia del conocimiento generado en el ámbito público al mundo empresarial para que éste le saque el máximo rendimiento posible a sus aplicaciones? A pesar de esto, ¿es rentable la ciencia básica? ¿Tiene sentido invertir en esa idea un tanto romántica del “conocimiento por el conocimiento”?

CN. La transferencia de conocimiento generado con financiación pública es muy importante y necesaria para la sociedad, siempre que sea posible. Además, la ciencia básica siempre es rentable a largo plazo. Lo que es más complicado es que sea rentable a corto plazo, como así lo ha demostrado la historia. La generación de conocimiento ha sido y sigue siendo el motor del desarrollo de la humanidad.

 

JAG. La actual situación económica parece ser capaz, por si sola, de dar respuesta a todo lo que pasa a nuestro alrededor. Si nos preguntamos por qué baja el precio de los pisos, la respuesta es la crisis; si nos preguntamos por qué estamos dejando morir lentamente al sistema sanitario público español, la respuesta es la crisis; si nos preguntamos por qué se está dejando de invertir en cultura, la respuesta es la crisis. Incluso al hecho de que los estudiantes estén abandonando las facultades de ciencias puras se les da la misma respuesta. ¿Cree usted que la única responsable de que la química no genere un verdadero interés a los estudiantes universitarios es la crisis? ¿Es ésta la culpable del desencanto? ¿Volverán los estudiantes cuando la situación mejore? ¿Qué podemos hacer para atraer a los alumnos?

CN. Todo es cuestión de prioridades y de una buena gestión de los recursos. La crisis no debería afectar demasiado a los derechos básicos de los ciudadanos entre los que se encuentra la educación. La falta de interés de los estudiantes por las ciencias puras actualmente es debido al mal planteamiento del sistema educativo y también a la falta de educación de ciencia básica en nuestra sociedad. Lo que ha de hacerse es contemplar y favorecer la enseñanza de ciencias puras en los planes de estudio.

 

JAG. ¿Y qué papel cree que juega en todo esto la divulgación científica? ¿Cree que el hecho de acercar la ciencia a la sociedad puede hacer que se acorte la distancia entre el laboratorio y la calle?

CN. Por supuesto que la divulgación científica es muy importante para la sociedad. En este sentido es nuestro deber como científicos acercar la ciencia a la sociedad.

 

JAG. ¿Cuál es la radiografía que hace usted de la situación de la ciencia en nuestro país y cuál es la que prevé en el futuro más cercano?

CN. Durante unos 35 años, este país ha invertido de forma continua fondos públicos en ciencia. Este esfuerzo ha permitido un desarrollo espectacular de la ciencia en nuestro país. Concretamente la Química española ocupa el segundo lugar después de la Medicina Clínica según los datos del ISI de septiembre de 2014. Sin embargo, en la última década la financiación y la incorporación de investigadores ha sufrido un retroceso tan grande que será difícil de superar si se continúa con estas políticas tan restrictivas.

 

JAG. Para finalizar, le pido una recomendación. ¿Podría aconsejarnos algún libro, de carácter científico o no, cuya lectura le haya dejado un agradable sabor de boca?

CN. Todos los libros de Asimov siguen siendo muy interesantes y muy accesibles. El último libro que he leído ha sido “Medicamentos” de Enrique Raviña Rubira.

 

JAG.Muchísimas gracias por todo. Ha sido un placer.