De los males de una dieta exótica

A mediados del siglo XX los miembros de la tribu Fore, habitantes de las tierras altas de Nueva Guinea, enfermaban y morían de una enfermedad extraña. Los primeros síntomas eran descoordinación en el andar, temblores en manos y ojos, escalofríos y afección del habla (disartria). Pronto el enfermo ya no podía andar sin ayuda, la descoordinación muscular se generalizaba y comenzaban síntomas psicológicos como ataques de risa y depresión. Finalmente, venía la postración y, con el agravamiento de los síntomas previos, la muerte.

Daniel Carleton Gajdusek, inmigrante en EE.UU. y doctor en Medicina por Harvard, apareció por allí a mediados de los 50 buscando temas de investigación relacionados con la epidemiología en zonas aisladas. No era nuevo en el tema ya que venía de pasar unos años en Afganistán trabajando sobre infecciones por arbovirus (fiebre amarilla, dengue, virus del Nilo Occidental, meningoencefalitis...) y otros problemas locales como el escorbuto y la rabia.

Acertó de pleno, sin duda, porque se encontró ante una enfermedad desconcertante. Era mortal en menos de un año desde la aparición de los primeros síntomas y parecía genética ya que se producía más dentro de algunas familias y en grupos consanguíneos. La descripción formal de la enfermedad, llamada kuru por los locales se hizo en 1957, En los siguientes 10 años murieron de kuru unas 1100 personas de la tribu Fore.

Según los ancianos, esa enfermedad no existía más que desde hacía un par de décadas pero estaba diezmando los poblados desde entonces afectando mayoritariamente a las mujeres y niños.

Enfermos de kuru (foto de Gajdusek)

En las autopsias, Gajdusek se dió cuenta de que el tejido nervioso de los fallecidos presentaba abundantes huecos lo que le daba un aspecto esponjoso. Al cabo de un tiempo consiguieron provocar la enfermedad en chimpancés inoculándoles tejido nervioso enfermo por vía intracerebral (realmente suena siniestro). Quedaba probado, por tanto, que la enfermedad era transmisible por vía no genética aunque tardaba mucho en aparecer, frecuentemente entre dos y tres años.

Probado esto ¿cuál era el agente infeccioso? Aparentemente era un "virus de acción lenta" pero no se manifestaban síntomas clásicos de las infecciones y, sobre todo, no aparecía ninguna reacción inmunitaria. Y, además ¿cómo se transmitía dicha enfermedad?

La realidad era sorprendente por dos motivos: la forma de transmisión y el agente infeccioso.

La primera se descubrió antes y tenía bastante que ver con los rituales funerarios (absténganse sensibles de leer este párrafo). A la muerte de una persona, las mujeres enparentadas eran las encargadas de preparar el cuerpo. Esa "preparación" consistía en el completo desmembramiento del cadáver y la extracción de los órganos internos incluyendo el cerebro. Una parte de estos era comido por las oficiantes y los niños. Estos rituales necrófagos eran la forma en la que la enfermedad se transmitía siguiendo los vínculos familiares y dando la apariencia de problema genético.

Hoy día el kuru casi ha desaparecido porque el canibalismo ritual no se practica desde hace décadas. Aún así aparecen algunos casos (11 entre 1996 y 2004) debido al enorme periodo de incubación, que está, en estos últimos enfermos entre 30 y 40 años aunque lo normal era algo menos.

Quedaba el difícil asunto del agente infeccioso ¿qué era eso de un "virus lento"? En su descubrimiento contribuyó que algunos se dieron cuenta de la similitud entre el kuru y algunas otras enfermedades más frecuentes en animales, como la tembladera ovina, la encefalopatía espongiforme bovina y la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. En todas ellas, el agente infeccioso era inmune los métodos comunes de esterilización, nunca se consiguió aislar virus alguno ni se encontró información genética (ADN o ARN).

Y en ese momento entró en escena Stanley B. Prusiner. Apenas dos meses después de comenzar su trabajo en el Departamento de Neurología de la UCSF se encontró con una enferma que agonizaba a causa del "virus lento" de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. Prusiner comenta hoy que el problema le fascinó y que comenzó a trabajar en busca de la estructura del esquivo patógeno. Tras analizar toda la bibliografía de las patologías debidas a "virus lentos" se centró en el estudio del agente de la tembladera bovina o scrapie, trasmisible a los manejables ratones de laboratorio. No fue fácil ya que los experimentos eran tediosos, lentos y caros (miles de ratones y hamsters) y estuvo a punto de quedar sin financiación en repetidas ocasiones.

Stanley Ben Prusiner

La respuesta estaba allí pero hacía falta un "momento ajá" para verla. Prusiner obtuvo repetidas veces preparaciones purificadas que mantenía la capacidad infecciosa. En ellas sólo aparecía una proteína y ningún ácido nucleico. Poco a poco llegó a la conclusión de que sus resultados no eran erróneos y en abril de 1982 publicó un denso artículo con 119 referencias en Science:

Prusiner, Stanley B., 1982, Novel proteinaceous infectious particles cause scrapie, Science, 216(4542): 136-144.

donde planteó que el agente infeccioso no era una bacteria ni un virus ni un plásmido sino algo nuevo: una pequeña proteína. Por ser diferente a todo lo antes conocido, propuso llamarla prión, neologismo derivado de proteinaceous infectious particle. Al día de hoy, dicho artículo ha sido citado 1779 veces pero en su momento levantó una auténtica tempestad y Prusiner tuvo que soportar críticas extremadamente duras que sobrepasaron frecuentemente la frontera de lo científico.

La propuesta de una proteína infecciosa era muy arriesgada no sólo porque rompía con lo conocido hasta el momento sino porque también planteaba nuevos problemas: ¿cómo se replicaba esa proteína si no había ADN o ARN por el medio? ¿cómo funcionaba realmente para provocar el tremendo deterioro neurológico? ¿Tenía razón Prusiner en algo de lo que decía?

Seguimos en el siguiente post.

Daniel Carleton Gajdusek recibió el premio Nobel de Medicina en 1976 y Stanley Ben Prusiner en 1997.

¿Cerca de crear vida artificial?

Hace unas semanas fueron varios los titulares y reseñas en los diarios similares a esta:

Investigadores estadounidenses del Instituto Venter han creado el primer genoma sintético de una bacteria, penúltima etapa considerada crucial para la creación de un organismo vivo artificial, según un estudio publicado en el último número de la revista ‘Science’. Se trata de la mayor estructura de ADN -estructura base de la vida- jamás fabricada por el hombre.

Sin ser experto en genética (en nada, ahora que lo pienso) creo que merece la pena llamar la atención sobre algunos detalles (no técnicos, que a eso no llego) del trabajo que reducen un poco sus pretensiones de revolución científica. Luego, como sé que hay genetistas que se dejan caer de vez en cuando por aquí, que me corrijan en lo que haga falta.

Lo primero es dar la referencia correcta del trabajo:

Daniel G. Gibson, Gwynedd A. Benders, Cynthia Andrews-Pfannkoch, Evgeniya A. Denisova, Holly Baden-Tillson, Jayshree Zaveri, Timothy B. Stockwell, Anushka Brownley, David W. Thomas, Mikkel A. Algire, Chuck Merryman, Lei Young, Vladimir N. Noskov, John I. Glass, J. Craig Venter, Clyde A. Hutchison, III, and Hamilton O. Smith

Complete Chemical Synthesis, Assembly, and Cloning of a Mycoplasma genitalium Genome

Science Express, 24 january 2008.

Es decir, Craig Venter, el biólogo más mediático después de Ana Obregón (no se pierdan esto: miren con precaución hacia la derecha de la página, bajo la O), aparece en todos los medios como protagonista cuando en realidad es el antepenúltimo autor de un total de 17, lugar que suele reservarse a los gestores que no intervienen directamente en la investigación. No es que esto tenga especial importancia pero muestra como se usan los nombres famosos como anzuelo. Es como si la noticia ganara espectacularidad sacando a Craig Venter en sustitución de un "desconocido" Daniel Gibson, primer firmante. Todos los investigadores son del J. Craig Venter Institute una institución creada en octubre de 2006 de la que Venter es presidente.

Un rápido repaso

Recordemos el ADN está formado por una larga cadena de nucleótidos cuya secuencia codifica instrucciones. Los nucleótidos tienen siempre la misma estructura: un grupo fostato y un azúcar (desoxirribosa) junto a una de las cuatro bases siguientes: adenina (A), timina (T), guanina (G) o citosina (C).

Las bases forman secuencias (por ejemplo, AATGCCTGGCA) que representan instrucciones para la célula: un gen es una secuencia de bases que contiene instrucciones para construir una proteína. La cantidad de bases necesarias para formar un gen es muy variable y en nuestra especie está entre unas mil y un millón. Se estima que en nuestro genoma existen unos 20000-25000 genes y un total de 3 mil millones de bases.

En nuestro caso, el ADN está dividido entre 23 pares de cromosomas, estructuras formadas por el propio ADN superenrollado sobre unas proteínas llamadas histonas. Aunque el dato sea tan rutinario que ya no nos sorprenda hay que destacar que cada una de nuestras células contiene nuestro genoma completo y que el ADN de una célula completamente desenrollado mediría más de 1 m.

La información contenida en el ADN es "leida" por un conjunto de enzimas llamadas ARN polimerasas que la transcriben a una molécula de estructura similar llamada ARN mensajero (mRNA en guiri). Finalmente, el "mensaje" transportado por el mRNA es utilizado por la maquinaria celular para ensamblar aminoácidos (los componentes básicos de las proteínas) en un orden preciso, construyendo así la proteína codificada en el gen original.

El trabajo de Gibson y colegas

¿Que han hecho Gibson y colegas? Según la mayoría de las noticias, "crear un cromosoma artificial". A lo cual se añaden subtítulos como "La posibilidad de crear una vida partiendo de elementos inertes está un paso más cerca".

Daría la impresión, visto lo que he comentado antes, de que han ensamblado nucleótidos hasta formar un cromosoma de nueva factura que contendría la información necesaria para que un nuevo ser vivo, antes inexistente, se formara siguiendo las instrucciones contenidas en ese ADN.

Bueno, pues no. Lo que ha hecho el equipo de Gibson es ensamblar, aparentemente sin errores, una secuencia de 582970 bases que es una réplica de parte del genoma de Mycoplasma genitalium. Esta pequeña bacteria contiene un único cromosoma circular que ostenta (o casi) el record de genoma mínimo entre los organismos autónomos (eliminando virus y parásitos obligados). La diferencia entre el genoma original y el generado es la eliminación de un gen concreto lo que evita la patogenicidad de la bacteria.

Los nucleótidos son de origen sintético, es decir, sintetizados por medios químicos externos a células vivas.

El proceso comenzó secuenciando el ADN de M. genitalium, para obtener la secuencia correcta de bases. A partir de aquí se sintetizaron 101 secuencias de 5000 a 7000 bases (5-7 kb). El logro mayor del trabajo fue conseguir la unión de estos fragmentos en otros progresivamente mayores: 24 kb, 72 kb y 144 kb (1/4 del genoma).

Los fragmentos unidos (recombinados) en ambiente extracelular (in vitro) pero clonados para aumentar su cantidad en el interior de la bacteria Escherichia coli. Fueron luego secuenciados y conservados sólo los que estaban "bien formados", con la secuencia correcta de acuerdo con el paso primero del proceso. El último paso, de ensamblaje de los fragmentos de 1/4 de genoma, tuvo que realizarse in vivo dentro del hongo Saccharomyces cerevisiae. Los clones completos fueron secuenciados y se localizaron con la secuencia correcta, sin errores.

La recombinación "in vitro" se mostró más inestable según crecían los fragmentos. El uso de Saccharomyces para la última etapa de recombinación (in vivo, por tanto) se hizo necesaria ante el fracaso de la técnicas previas.

En resumen

Se ha conseguido hacer una copia del genoma natural de Mycoplasma genitalium partiendo de nucleótidos sintéticos, no un genoma original. La copia se realiza por recombinación in vitro de fragmentos progresivamente más largos. Los fragmentos son clonados aprovechando la maquinaria celular de seres vivos. La última etapa tuvo que hacerse in vivo por la labilidad de los "cuartos" de genoma de 144 kb. La viabilidad del cromosoma "sintético" no ha podido demostrarse.

¿Qué sería realmente "vida artificial"?

Si no he cometido errores graves en la lectura del trabajo y en esta exposición (ruego tolerancia por parte de los especialistas, que yo hace mucho que no leo nada de genética), los logros del equipo de Gibson son importantes al haber logrado ensamblar un número muy elevado de bases pero tienen poco que ver con "vida artificial" u "organismos de síntesis".

¿Qué sería "vida artificial"? Desde luego no sería mezclar genomas de organismos diferentes para generar un cóctel genético, aunque este sea viable. Ahí estaríamos solamente jugando al ensayo y error con piezas ya existentes.

Algo más ajustado a la expresión sería, por ejemplo, crear una bacteria para degradar cierto tipo de hidrocarburos y luego morirse sin dejar rastro. Para ello deberíamos planificar qué nuevas rutas metabólicas serían necesarias (no existirían en la naturaleza), qué nuevas enzimas deberían ser sintetizadas (no existirían en la naturaleza) y cómo programar el reloj biológico que garantizara la desaparición de los organismos sin efectos secundarios en el ecosistema. Todo esto debería ser trascrito a código genético (en una especie de ingeniería inversa) y esos genes serían sintetizados a partir de los nucleótidos básicos junto con todos los necesarios para la funcionalidad de la célula. A partir de ahí tal vez sería posible hablar de "organismo de síntesis artificial" aunque seguramente sería necesario acudir a células ya existentes para aprovechar su complejidad, fruto, a fin de cuentas, de unos pocos miles de millones de años de evolución.

Sin duda que esa meta se alcanzará pero aún nos queda un poco lejos.

Sólo para fetichistas

Hace un tiempo escribí un post sobre tesis doctorales breves. Entre ellas estaba la de John Nash Jr. (el de "Una mente maravillosa" con Russell Crowe de protagonista). Nash, nacido en 1928 e ingeniero químico, defendió su tesis doctoral en matemáticas en mayo de 1950 y recibió el Premio Nobel en Economía en 1994. Su tesis doctoral tenía 27 páginas y no conseguía encontrarla.

Es sólo un placer vagamente fetichista pero aquí tienen la tesis original escaneada: Non-cooperative Games, localizada gracias a un comentario de pobrecito hablador en Barrapunto (gracias).

Aunque no entiendan nada (como yo) no se pierdan el placer de hojearla: escrita con máquina de escribir mecánica, fórmulas y símbolos a mano... y, al final, lo mejor.

¿Saben cuántas referencias bibliográficas tiene esta tesis? Dos (2). La primera es de un libro de Von Neumann de 1944. La segunda no sólo es un artículo del propio Nash, publicado en los Proceedings of National Academy of Sciences en 1950 sino que apenas tiene una página de texto: Equilibrium Points in N-person Games.

La creación de los microorganismos

Hay problemas importantes que aún estamos lejos de resolver. Algunos se los pueden imaginar: descubrir un mecanismo plausible del surgimiento de la vida, una explicación más completa del funcionamiento del cerebro, un desarrollo más simple y armonioso de una teoría física "del todo", una comprensión profunda del genoma...

Otros creo que ni son capaces ni de imaginarlos. Hoy voy a ponerles un ejemplo de investigación que intenta aportar algo de luz a una pregunta fundamental ¿en qué día del Génesis fueron creados los gérmenes?

Y aquí es donde alguno de ustedes creerá que se me ha ido la olla (de nuevo). Pues no, Todo lo que les relato a continuación forma parte de una investigación real de la cual les daré cumplida información al final. Mientras tanto disfruten.

El contexto.

En la Biblia (yo he consultado la Biblia de Jerusalén, versión de 1976) no se especifica demasiado detalladamente la creación de los diversos grupos taxonómicos. Se habla de "hierbas que den semillas
y árboles frutales que den fruto" (día tercero), de "grandes monstruos marinos y todo animal viviente,
los que serpean, de los que bullen las aguas por sus especies, y todas las aves aladas por sus especies" (día quinto) y de "alimañas terrestres de cada especie, y las bestias de cada especie, y toda sierpe del suelo de cada especie" (día sexto). Con esta taxonomía recreativa redundante en reptiles no vamos muy lejos ya que se obvian grupos importantes y complejos que no caben entre los árboles frutales o monstruos marinos. Conscientes de este problema, gentes curiosas y preocupadas se plantearon si era posible avanzar en la Verdad.

El problema

¿Dónde encajan los microbios en la Creación? Caben dos opciones: o fueron creados junto con las hierbas y árboles frutales, las alimañas terrestres, etc. en la primera semana, o fueron creados más tarde, después de la Maldición del Edén (les veo venir, no me discutan). La primera hipótesis es razonable si aceptamos hongos y bacterias como plantas sensu lato. Pero hay varios problemas importantes. Uno es que la simbiosis de los microorganismos con "plantas, animales y humanos" es más norma que excepción. En este punto, Francis (2003) propuso que los microbios fueron creados como un nexo entre los macroorganismos y la materia inerte rica en nutrientes que permite el sostenimiento de sistemas complejos.

No todos son iguales

Los "gérmenes" productores de enfermedades no pudieron ser creados más que después de la Maldición Edénica, que influyó en virus, bacterias, hongos y protozoos generando patógenos y parásitos. Según Gillen (2007), la enfermedad es un estadio secundario no creado por Dios originalmente.

La propuesta

Aunque al no estar definida en la Biblia esta propuesta no puede ser dogmática pero lo más lógico es que los microbios "similares a animales" (no fotosintéticos) fueran creados en los días quinto y sexto mientras que los fotosintéticos lo habrían sido en el tercer día. Dios creó cada clase de bacteria, hongo y protozoo individualmente según este esquema de días. También es razonable que creara "sistemas biológicos" en los mismos días según los tipos de simbiosis, tal como la tabla siguiente muestra:

Día	Asociación simbiótica
3	Planta del cacahuete con Rhizobium; árboles con micorrizas.
5	Corales con zooxantelas; calamares con Vibrio fishcheri; peces luminiscentes con Photobacterium.
6	Termitas con Trichonympha (protozoos); rumiantes con bacterias metanogénicas; intestinos humanos con E. coli; sistema reproductor humano con ERV (retrovirus).

Hasta aquí ya queda todo bastante claro pero ¿dónde encajan los virus en este esquema de creación simbiótica? Determinar el momento de la creación de los virus con la información disponible es incierto porque, además, es fácil que tengan orígenes diversos. Una parte pueden ser partes de células degeneradas tras la Maldición del Paraíso pero otros pueden haber sido creados en la Primera Semana porque no todos los virus son patógenos.

Como conclusión, Dios creó no solo los grandes objetos (galaxias, lunas, planetas, el Sol, etc.) sino también los microorganismos, demostrándonos su cuidado exquisito por lo más pequeño. También creó la naturaleza en un estado de completa madurez lo que aseguró su continuidad y persistencia en el tiempo.

¿De qué va todo esto?

Bueno, si aún ven esto a pesar de las lágrimas, les diré que lo anterior es una breve reseña de un artículo de "investigación":

Alan L. Gillen (2008), Microbes and the Days of Creation, Answers Research Journal, 1: 7–10.

El señor Gillen dice trabajar en la Liberty University de Lynchburg, Virginia y su artículo es el segundo del primer número de Answers Research Journal, una revista que busca "high-quality papers" que den un barniz de seriedad a los delirios creacionistas. El otro trabajo, titulado Catastrophic Granite Formation, mantiene que las edades de los granitos en la Tierra no son incompatibles con los 6 o 7 mil años de edad terrestre. Sírvanse ustedes mismos.

Nota: estaba prevista otra revista creacionista que comenté en el post ¡Quiero ser revisor! (del IJCR) pero sigue sin ningún artículo. Y es que tienen más problemas que nosotros, los del lado oscuro, porque cuando ya la Verdad se conoce por revelación o cualquier otro método telepático ¿qué queda por investigar?

Reflexión

La gente que ha criticado la suspensión de las conferencias creacionistas en las universidades debería leer el artículo mencionado arriba, un ejemplo de la forma de hacer "ciencia" de esta gente, y luego pensar si realmente puede existir algún tipo de debate. El DI es aparentemente una evolución (sarcasmo) algo más elaborada que estos panfletos creacionistas radicales pero no hay que dejarse engañar, su rechazo a la ciencia y a la razón es el mismo. Y ya que estoy dentro de la universidad intentaré, en la medida de mis posibilidades, que este tipo de gente se quede fuera. Lo más lejos posible.

15 posts de Golem Blog como e-libro

Lo vi en el valioso blog de Mario Núñez, centrado en la educación y en el papel de los medios digitales en esa labor. Issuu es una herramienta que genera libros electrónicos a partir de un original que subes a su web. Entre alguna otra posibilidad, te devuelve un código para incluir en tu blog. He hecho el ensayo con el cuaderno "15 posts de Golem Blog", cómo no. El resultado es el siguiente (pinchen en Open publication). Me gustaría tener una pantalla de 24" por lo menos:

Creacionismo en la COPE

La COPE, emisora episcopal de confesión católica, ha entrevistado a dos señores, llamados respectivamente Antonio Martínez y Thomas E. Woodward, en el programa La linterna de César Vidal. Aquí tienen el mp3 correspondiente. Les sonarán los nombres porque son los protagonistas de la primera avanzadilla del creacionismo cristiano en España.

La entrevista fue el martes pasado, 22 de enero, y duró 25 minutos. Sobre la competencia científica de los entrevistados (perdónenme algunos pero es el primer punto a considerar para evaluar la previsible seriedad del mensaje), las biografías científicas de ambos son claras.

Antonio Martínez es doctor en medicina (oftalmología) y representante en España de PSSI (Physicians and Surgeons for Scientific Integrity) que mantiene la web Lo que Darwin no sabía. Su curriculum científico es ilocalizable. Dado que a los demás se les publicitan los libros escritos y de él no se dice nada cabe suponer que, más que ilocalizable, es inexistente.

Por su parte, el doctor Woodward lo es en filosofía (con una tesis sobre la historia del DI) y actualmente enseña "teología sistemática" en el Trinity College (Florida), una institución especializada en "educación bíblica" para el "servicio cristiano en la iglesia": If your goal is to serve Christ in the twenty-first century, Trinity may be the place for you! Su producción de trabajos científicos es nula.

A pesar de este comienzo algo frustrante decidí escuchar la entrevista de la COPE porque quería tener un conocimiento directo del discurso del PSSI. He de decirles, algo previsible, que el contenido científico es inexistente. Es más, el contenido es inexistente. Es una entrevista vacía, 25 minutos de nada.

En la entrevista se reiteran en los tópicos habituales de los creacionistas que, como ya justifiqué en otro momento, me niego a comentar. Lo ha hecho y muy bien Rinzewind en un post Lo que los creacionistas no sabían que deberá ser referencia en el futuro ante toda esta historia de las conferencias de DI en España. Léanlo porque no es un post del montón, es magnífico.

Por su parte, don César Vidal no les planteó ningún problema ni pregunta crítica pero, sinceramente, no le culpo, es una conducta habitual de casi todos lo entrevistadores en España. Eso sí, tuvo un par de momentos brillantes. Uno fue cuando preguntó:

Entonces ¿no puede producirse el salto del ojo de una mosca al ojo de un reptil o de un humano...?

Sin comentarios. El otro fue cuando dijo

"Mi terreno no es la ciencia".

Estamos de acuerdo.

Lo único interesante de la entrevista fue que se hicieron algunas afirmaciones prediciendo el próximo éxito de su "teoría". Entre ellas:

"Conozco a muchos científicos que están realizando experimentos para poner a prueba esta teoría."

"Los nuevos datos están provocando un derrumbamiento integral del darwinismo"

"Es una asombrosa revolución científica la que estamos viviendo"

Bueno, yo me creía razonablemente informado de los debates existentes en ciencia (aunque muchos no los entienda) pero veo que no, que algo muy grande se me debe estar escapando. Lamentablemente se le olvidó citar a alguno de esos científicos y tampoco dio referencia alguna de ninguna publicación para poder echarle un vistazo. He revisado lo que debe ser su revista favorita, el International Journal of Creation Research pero después de ocho meses sigue sin sacar ningún número ¡qué lástima! Y la verdad, en otras fuentes no encuentro ninguna pista sobre el derrumbamiento del "darwinismo" ni sobre la revolución asombrosa.

En realidad, ni siquiera se manifestaron sobre a quién proponían como "diseñador". Dado que insisten en que el DI no tiene nada que ver con la religión ¿será Chewacca el artífice? ¿o tal vez Chuck Norris? La solución se desvela al final del post de Rinzewind antes mencionado.