Medicina

Las investigaciones contra el cáncer continúan incesantes desde diversos frentes. David Mooney y su equipo, en Harvard, desarrollaron en el año 2009 la primera vacuna que eliminaba tumores de melanoma en ratones y en ello se sigue trabajando. Se sabe que el sistema inmune en respuesta al cáncer produce las proteínas MICA y MICB, pero el cáncer las corta y diluye para permanecer invisible. La vacuna de Mooney consta de una molécula que genera anticuerpos que se unen a esas proteínas e impiden que las corten. Una vez detectado el cáncer acuden los linfocitos T y las células asesinas NK que destruyen las células tumorales. Se ha comprobado que estas vacunas pueden funcionar en diferentes cánceres y pacientes, pero deben diseñarse para cada individuo, lo que las hace difíciles y caras.

El doctor Carl H. June (Denver, 1953) modifica linfocitos T (llamados CAR-T) con receptores quiméricos para que maten células cancerosas. El método ha tenido éxito en tumores de la sangre: linfomas, leucemias y mielomas, pero no en tumores sólidos. Además, hay que diseñarlo personalizadamente, por lo que resulta carísimo. June dice que ha visto casos que parecían ‘la resurrección de Lázaro’.

El CRISPR, esas tijeras moleculares que se descubrieron en el sistema inmune de las bacterias que las utilizaban para defenderse de los virus, tienen hoy una gran variedad de aplicaciones tentativas: diabetes, obesidad, infecciones resistentes a los antibióticos… (¡a las grandes farmacéuticas no les interesa económicamente desarrollar nuevos antibióticos!). Con respecto al cáncer, un equipo multidisciplinar de la Universidad de Tel Aviv corta el ADN de la célula cancerosa con CRISPR-Cas9 de modo que se evite su replicación. Otro método consiste en extraer linfocitos y reescribir su genoma utilizando el Cas9, para que sean capaces de aniquilar tumores tras reinyectarlos.

Para la irradiación de los tumores malignos se ha construido una enorme máquina que utiliza protones acelerados en un sincrotón en vez de fotones. Los protones se frenan al chocar contra el tumor y no afectan a los tejidos sanos circundantes.

Los avances en la investigación médica no se limitan al estudio del cáncer y a sus onerosas aplicaciones: por ejemplo, se ha logrado establecer el genoma humano completo; ahora se ha podido leer el 8% que faltaba escrutando el centrómero de nuestros 46 cromosomas. Así, se han descubierto 99 genes desconocidos y hay otros 2000 por estudiar. El nuevo conocimiento servirá para la investigación de los trastornos genéticos.

En la inacabable pandemia del Covid se ha observado una protección descendente del 33% para las vacunas de Moderna y Pfizer con respecto a la nueva variante ómicron. Y la modificación de las vacunas no es lo suficientemente rápida y rentable. Además, el peligro viene otra vez de China: desde la relajación de restricciones que tuvo lugar el día 8 de diciembre, ha habido un furioso incremento de las infecciones y las muertes. Por otra parte, en África apareció la llamada viruela del mono, una pandemia que se manifiesta con fiebre, dolores musculares, fatiga y una erupción cutánea que puede cubrir todo el cuerpo; se contagia por el contacto de piel a piel. Aunque la morbilidad es baja afecta hasta un 6% de los niños infectados.

Espacio

Las sondas situadas en el suelo de Marte y en órbita detectaron recientemente un seísmo y un cráter producidos por el impacto de un meteorito en una llanura del hemisferio norte del planeta. El cráter, situado cerca del ecuador, era de unos 150 metros de diámetro y 21 de profundidad y en sus bordes se apreciaron gran cantidad de trozos de hielo aflorados por la explosión. Una conclusión sencilla: si hay vida en Marte, está en el interior.

Las imágenes de ocho telescopios terrestres han servido para componer una impresionante imagen del agujero negro que está situado en el centro de la Vía Láctea. En la imagen se aprecia una zona negra rodeada por un volumen de gas, mostrado como brillante, que gira alrededor del agujero antes de ser engullido, dicen. (Y se tragaría toda la galaxia si Stephen Hawking no lo hubiese evitado). ‘Nuestro’ agujero está situado a 26000 años luz de la Tierra, tiene 44 millones de kilómetros de diámetro y una masa equivalente a 4 millones de estrellas como el Sol.

Después de ajustar las imágenes enviadas por los dieciocho espejos del último gran telescopio JW, se han publicado los primeros retratos: una estrella agonizante en la Nebulosa del Anillo del Sur; un planeta gigante situado a 1150 años luz; el quinteto de galaxias de Stephan situado a 300 millones de años luz donde cuatro galaxias están unidas gravitatoriamente; estrellas nacientes en la nebulosa Carina; y la imagen más lejana y precisa que se ha obtenido del universo profundo. Continuará.

Cambio climático y fusión nuclear

El acuerdo de París dentro de la Convención de las Naciones Unidas sobre el cambio climático pretendía, mediante las medidas para la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, mantener el aumento de la temperatura global promedio por debajo de 2º C con respecto a los niveles pre-industriales, pero sin perder de vista que lo deseable es no sobrepasar de 1,5º para reducir los riesgos derivados del cambio climático. Muchas naciones firmaron este acuerdo, aunque algunas solo partes, en el 2016. Un año después, Donald Trump, en aras de su ancestral ‘America first’, retiró a su país, pero el presidente Biden lo restituyó en el 2021. Actualmente, el 24,7% y el 27,2% de la energía que se consume en el mundo proceden de la combustión del gas y del carbón respectivamente, lo que produce la mayor parte de la emisión del dióxido de carbono contaminante. A fin de cumplir con el objetivo de limitar el aumento de temperatura, se estima que para el año 2050 debería haberse dejado de emplear el carbón y reducido en un 70% el consumo de gas, sustituyéndolos por energías renovables e, incluso, por energía nuclear de fisión. ¿Y ya está? ¿Esto es todo? Qué va. Para el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), el cambio está aquí, ya, y se presenta con efectos negativos, algunos irreversibles, para cerca de la mitad de la población mundial. Lo que falla, afirman, es el modelo económico y social en que vivimos, un modelo de desarrollo insostenible.

En estos días, los medios de comunicación lanzaban al aire una noticia sensacional: en el Laboratorio Livermore de California habían logrado una fusión nuclear con el 50% de ganancia de energía: empleando 2 megajulios habían obtenido 3. Lo habían conseguido haciendo incidir 192 rayos láser amplificados sobre un minúsculo recipiente que contenía una mezcla de los isótopos de hidrógeno protio y deuterio, con 1 y 2 neutrones en su núcleo respectivamente. Los rayos elevaron la temperatura del receptáculo hasta los tres millones de grados necesarios para que se fusionaran los núcleos produciendo helio, proceso en el que una pequeña porción de materia se transforma en una enorme cantidad de energía (al multiplicar la masa por la velocidad de la luz al cuadrado de acuerdo con la ecuación de Einstein). Así se produce energía en las estrellas, la energía del Sol que nos permite la vida. Es un proceso que no deja residuos radiactivos, cosa que sí hace la reacción de fisión ahora empleada, y tampoco produce gases de efecto invernadero. Pero, ¡ay!, llevan setenta años trabajando el tema, tiempo en el que la energía de fusión ha sido la energía del futuro (y siempre lo será, añadían los graciosos). Faltan cantidades ingentes de financiación y trabajo para pasar de la escala de laboratorio a la escala industrial. Hay muchos problemas por resolver: mantener la reacción, nuevos materiales que resistan las elevadas temperaturas, acoplar la red eléctrica, etc. Por otra parte, el proyecto Livermore no es el único en el mundo ni el único que ha cantado ¡avance histórico! En Europa funciona el Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER), que trabaja confinando magnéticamente un plasma en un receptáculo con forma geométrica de toro y cuyos técnicos se dan un plazo de cuarenta años para lograr la puesta en explotación de la energía de fusión nuclear ¿Optimistas?

Lovelock

El médico, quimicofísico y ambientólogo inglés James Lovelock murió el 26 de julio de 2022, el mismo día en el que había nacido 103 años antes. En 1967 inventó el ultrasensible detector de captura de electrones, que acoplado a un cromatógrafo de gases era capaz de analizar las sustancias perjudiciales presentes en la atmósfera. Armado con su aparato, Lovelock se fue a la Antártida, donde estudió la evolución cuantitativa de los clorofluorcarburos responsables del crecimiento del agujero de la capa de ozono. Su trabajo tuvo resonancia mundial y contribuyó a que se regulara la industria del frío que utilizaba los productos responsables de la desaparición del ozono protector. La patente del detector le hizo rico. (El que esto escribe se considera colega de JL ya que trabajaba con un detector de ionización de llama para analizar aromas). En 1969, Lovelock ideó la hipótesis Gaia, que estudia la Tierra como un sistema termodinámico que engloba y estudia la interdependencia de los organismos y el medio ambiente. Como explicó en sus escritos, por ejemplo en el libro de 2006 ‘La venganza de Gaia’, la ley fundamental de la teoría dice que cualquier organismo que destruye su entorno se destruye a sí mismo, pero eso no quiere decir que destruya la vida. Él cree que Gaia está respondiendo al calentamiento por efecto invernadero y que su contestación es ya imparable: terminará con nuestra civilización, no con el planeta ni con la vida. Está convencido de que la sociedad industrial no dejará de emitir gases de invernadero y que, además, los que hay en la actualidad son suficientes para que la Tierra siga calentándose. Lovelock propone alternativas para disminuir el riesgo que supone la quema de combustibles fósiles: la energía eólica sólo en los países desérticos para desalinizar agua; no a los biocombustibles porque suponen más agricultura, más destrucción de suelo y selva; la energía solar resulta cara en exceso; interesan las energías hidráulica y mareomotriz; la energía nuclear actual de fisión (¡ah, si contásemos con la fusión nuclear!) es menos peligrosa para la Tierra que la agricultura. Todo esto y mucho más hizo y dijo el pequeño y enjuto viejo James.

Ucrania

Hasta 1985, fecha coincidente con la caída del muro de Berlín, la URSS contaba con casi media Europa; pero perdió la Guerra Fría y en 1991 la URSS se deshizo. Esto supuso el crecimiento de la UE y la influencia de la OTAN sobre nuevos territorios. Ahora, la Rusia dirigida por Vladímir Putin quiere recuperar parte de su anterior imperio: en 2008 intervino militarmente en Georgia para, restándola territorio, ampliar y estabilizar las pequeñas repúblicas satélites de Osetia del Sur y Abjasia; en 2014 ocupó militarmente Crimea para anexionarse la República de Crimea y la ciudad autónoma de Sebastopol. Aunque la anexión fue declarada ilegítima en la ONU por casi todas las naciones, Rusia entró en tensión con Ucrania hasta invadirla militarmente el 24 de febrero del 2022. El presidente Putin declaró que su intención no era ocupar Ucrania ¿Cuál sería? ¿Establecer un gobierno títere? Pero se encontró con una decidida defensa de Ucrania que contó con el apoyo económico y de armamento de EEUU, la UE, GB y otras naciones, más la vigilancia de la OTAN. Así se estableció una guerra total en la que Putin pretende el exterminio o la rendición y el presidente Zelenski la huida o derrota del ejército ruso. Mientras tanto, Putin, el ministro Lavrov y otros amenazan con usar las armas nucleares, ya que una nación con ese poder no puede perder una guerra. (¿Sueña Putin con la vuelta de Trump?). Algunos dicen que estas guerras nos devuelven a los métodos de la Edad Media, otros opinan que Rusia imita las invasiones de EEUU a Afganistán e Irak y para todos es evidente los catastróficos efectos que tienen estas guerras tanto por el sufrimiento y la vida de las personas, como para la economía y el medio ambiente mundial.

Premios Nobel 2022

El premio Nobel de Física lo compartieron Alan Aspect (Francia, 1947), John Clauser (California, 1942) y Anton Zeilinger (Austria, 1945) «por sus experimentos sobre fotones entrelazados, estableciendo la violación de las desigualdades de Bell y explorando la ciencia de la información cuántica». El auténtico pionero fue John S. Bell (Belfast,1928 – Ginebra, 1990) quien postuló en 1964 que las partículas entrelazadas podían transmitirse información instantánea (sin tener en cuenta la velocidad de la luz). Zeilinger y su equipo consiguieron teleportar un estado cuántico entre dos fotones entrelazados y situados uno en La Palma y otro en Tenerife. Clauser demostró que la mecánica cuántica no puede ser reemplazada por una teoría que use variables ocultas. Aspect hizo experimentos con fotones procedentes de la misma fuente y emitidos en sentidos opuestos: si se sabía el estado de uno de ellos se conocía el del otro por lejano que estuviese. Las perspectivas de aplicación de estos resultados apuntan a las computadoras cuánticas y a la comunicación encriptada.

La mitad del premio Nobel de Química fue para Barry Sharpless (Filadelfia, 1941) y la otra mitad la compartieron Carolyn Bertozzi (EEUU, 1966) y Morten Meldal (Dinamarca, 1954) «por el desarrollo de la química clic y de la química bioortogonal». Para Sharpless esta distinción supuso su segundo Nobel; en el 2001 lo obtuvo por su trabajo sobre reacciones de oxidación catalizadas quiralmente. Para entonces ya había acuñado el concepto de ‘química clic’: reacciones que se producen rápidamente uniendo bloques moleculares que solo interaccionan entre sí sintetizando moléculas complejas sin producir subproductos. Meldal utilizó el método, independientemente de Sharpless, para desarrollar productos farmacéuticos, mapear ADN y crear materiales adecuados al producto buscado. Bertozzi lo empleó para mapear los glicanos de la superficie de las células y desarrolló reacciones clic en el interior de las células, las llamadas reacciones bioortogonales, que no alteraban la química normal de la célula.

El premio Nobel de Fisiología o Medicina lo recibió Svante Pääbo (Estocolmo, 1955), hijo bastardo de Sune Bergström (1916 – 2004, Suecia) premio Nobel 1982 por su trabajo sobre prostaglandinas, «por sus descubrimientos relativos a los genomas de los homínidos extintos y a la evolución humana». Svante se doctoró en la Universidad de Upsala en 1986 y es director del Departamento de Genética del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig, Alemania. Obtuvo el Premio Princesa de Asturias 2018. En sus investigaciones fue capaz de secuenciar el genoma del neandertal pese a la degradación durante decenas de miles de años y a la contaminación de microorganismos. A este éxito siguió el descubrimiento de otro humano extinto, el denisovano, utilizando el genoma extraído de un dedo meñique. Svante estableció que el Homo Sapiens se había mezclado con las personas de Neanderthal y Denísova durante periodos de coexistencia, por lo que actualmente los sapiens tenemos genes de estas especies. Él abrió, sin duda, una ventana nueva al estudio de la evolución humana.

El premio Nobel de Literatura se lo concedieron a Annie Ernaux (Francia,1940) «por el coraje y la precisión clínica con que desvela las raíces, el extrañamiento y las trabas colectivas de la memoria personal». También recibió el premio Formentor en 2019. Profesora de francés a distancia, en sus novelas explica su juventud ‘que desató una sexualidad explosiva’, dice, y reivindica el feminismo y a los perdedores.

El premio Nobel de la Paz lo compartieron el activista bielorruso Alés Bialiatski, la ONG Memorial y el Centro de Libertades Civiles de Ucrania «para honrar a tres destacados campeones de los derechos humanos, la democracia y la convivencia pacífica en los países vecinos Bielorrusia, Rusia y Ucrania». Alés permanece encarcelado a falta de juicio. El Tribunal Supremo de Rusia ordenó el cierre de la organización Memorial por haber informado de los abusos sobre la población de las fuerzas rusas y pro-rusas. El Centro de Libertades, fundado por activistas de los derechos humanos de nueve exrepúblicas de la URSS, señaló a los culpables de los crímenes de guerra en Ucrania.

El premio Nobel de Ciencias Económicas lo compartieron Ben S. Bernanke (Augusta, 1953), Douglas W. Diamond (Chicago, 1953) y Philip H. Dybvig (Florida, 1955) «por su investigación en bancos y crisis financieras». Sobre la crisis económica del año 2008, en la que el detonante fue las hipotecas tóxicas, dicen que un simple rumor puede bastar para que caiga el sistema financiero.

Hasta el año que viene, si la Naturaleza quiere.

El premio Nobel de Fisiología o Medicina 1996 lo compartieron Peter C. Doherty y Rolf M. Zinkernagel «por sus descubrimientos relativos a la especificidad de la célula que media en la defensa inmune».

Peter C. Doherty (Brisbane, Australia, 1940) se graduó en veterinaria en la Universidad de Queensland, Australia, y se doctoró en 1970 en la Universidad de Edimburgo. En 1988 era presidente del departamento de Inmunología en el St. Jude Children’s Research Hospital en Memphis. Doherty y Zinkernagel iniciaron su colaboración en la John Curtin School of Medical Research en Canberra, donde estudiaron, en ratones, el papel que jugaban las células blancas linfocitos T sobre un tipo de virus capaz de producir meningitis. En principio, supusieron que la fuerza de la respuesta inmune, por sí misma, causaría la destrucción fatal de las células cerebrales del ratón infectado. Para ratificar esta teoría, mezclaron in vitro células de ratón infectado por el virus y linfocitos T de otro ratón infectado. Los linfocitos T destrozaron las células infectadas, pero sólo en el caso de que las células infectadas y los linfocitos procedieran de una cepa de ratón idéntica: las células T ignoraban a las células infectadas procedentes de otra cepa ratonil. Ulteriores investigaciones demostraron que los linfocitos T podían reconocer dos señales separadas en una célula infectada antes de destrozarla. Una señal es un fragmento del virus invasor que la célula muestra en su membrana y la otra es una etiqueta autoidentificativa de los antígenos MHC (complejo principal de histocompatibilidad) de la célula, los cuales identifican una célula como perteneciente al propio cuerpo. Este concepto de reconocimiento simultáneo de las moléculas propias y extrañas es la base de la nueva comprensión de los mecanismos generales que emplea el sistema inmune a nivel celular. (Y así lo cuenta la Britannica).

En su lección del Nobel, titulada «Mediación de la célula en la inmunidad de las infecciones víricas», Doherty hizo un repaso histórico del problema de la inmunidad, remontándose a las primeras vacunas y apoyándose en 121 citas. Defendió que el descubrimiento de la restricción del MHC y el desarrollo de la hipótesis del TCR (receptor de las células T) alterado pueden conducir a un cambio importante en el paradigma de la patogénesis vírica.

Rolf M. Zinkernagel (Basilea, Suiza, 1944) se doctoró en 1975 en la Universidad Nacional Australiana en Camberra. Fue catedrático en la Universidad de Zurich en 1988 y jefe del Instituto de Inmunología Experimental en 1992. Zinkernagel llegó en 1973 a la John Curtin School desde Suiza para investigar junto a Doherty sobre la especificidad del sistema inmune. Cuando empezaron su trabajo ya se sabía que los anticuerpos producidos por los linfocitos B reconocían y eliminaban bacterias, pero no se conocía el mecanismo por el que los linfocitos T eliminaban las células infectadas por virus. No obstante, se había estudiado la inmunidad celular en los trasplantes: se sabía que los linfocitos T podían matar células de un extraño después de reconocer ciertas moléculas (los antígenos del MHC) en el trasplante. Doherty y Zinkernagel, mientras estudiaban cómo protegían los linfocitos T a ratones infectados con un virus capaz de causar la meningitis, encontraron inesperadamente que los linfocitos T, aun siendo reactivos contra el virus, no eran capaces de matar células infectadas por virus de otra cepa de ratones. Así, descubrieron que lo que decidía si una célula era eliminada o no era tanto si estaba infectada del virus como si tenía la variante correcta de los antígenos de histocompatibilidad, es decir, las del ratón infectado. Ahora era obvio que los antígenos del MHC (llamados antígenos HLA en las personas) tienen una función decisiva en la respuesta inmune normal y no solo en los trasplantes. Estos hechos los publicaron en 1974 en la revista Nature: la célula T receptora reconocía en la célula infectada no solo el antígeno del virus sino también un péptido del virus ligado con una parte de los antígenos de histocompatibilidad del propio cuerpo, esto es, reconocía simultáneamente lo propio y lo extraño.

En las conclusiones de su discurso del Nobel, Zinkernagel señaló que el hallazgo inesperado del reconocimiento por las células T del MHC restringido se ha extendido más allá del campo de los inmunólogos, genetistas y virólogos, dando lugar a avances en la patogénesis y a aplicaciones que mejoran la inmunidad protectora o disminuyen las respuestas inmunopatológicas de las células T. Por ejemplo, en las enfermedades infecciosas se puede saber qué partes del microorganismo son reconocidas por el sistema inmune, lo que permite la fabricación de vacunas que se dirijan a esas partes. En el caso de las enfermedades inflamatorias se han disminuido las reacciones inmunes.

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