Dejamos por el momento los artículos de divulgación científica para exponer otros de temas religiosos.

En 2002, a los setenta y tres años de edad, desaparece el periodista y escritor Luis Carandell. En ‘El Santoral’, publicado en 1997, cuenta la hagiografía de los santos en su onomástica actual, poniendo énfasis en sus milagros, imprescindibles para adquirir el estatus de santidad. Los milagros de los santos españoles antiguos son verdaderamente impresionantes. (Algunos milagros modernos se reducen a curaciones de enfermedades sin remedio, fácilmente justificables por médicos adecuados).

Varios de los santos españoles mostraron ser ignífugos, como si estuvieran fabricados en amianto. A San Vicente de Huesca lo asaron a la parrilla, pero como no le hacía nada tuvieron que herirle y echarle sal en las heridas, lo que también fracasó, sólo murió cuando le acostaron en cama blanda. Santo Toribio, para defenderse de una acusación de adulterio, tomó ascuas en sus manos y dio vueltas a la catedral cantando sin sufrir quemaduras. A San Fomerio, de la Rioja, lo tuvieron cinco días metido en un horno, como no lograban quemarle, lo sacaron y lo echaron a un león que se postró a sus pies, tuvieron que matarlo por degüello. San Facundo y San Primitivo, de Sahagún, estuvieron tres días entre llamas, como resistían, les envenenaron, les echaron cal viva y aceite hirviendo y, al final, los degollaron, ocasión en que, todos lo vieron, bajaron dos ángeles del cielo y los coronaron. San Telmo, el del fuego homónimo, acosado por una mala mujer, se acostó en una cama ardiendo e invitó a la lasciva a que yaciese con él: la mala pécora huyó despavorida.

Otros santos tenían manifestaciones diferentes. A Santa Eulalia de Barcelona, al expirar en el martirio le salió de la boca una blanca paloma. En análogas circunstancias, a San Julián le salió de la boca un ramo de palma blanco como la nieve que se fue elevando, todos lo vieron, mientras sonaba una música celestial que todos oyeron. A San Braulio se le posaba una paloma blanca en el hombro, el Espíritu Santo, naturalmente, y le soplaba las homilías al oído.

Hubo santos que vencían a la muerte con facilidad. San Rosendo resucitó a dos albañiles que murieron al caer de un andamio mientras hablaban mal de él y de Santa Seronina. San José Oriol curaba toda clase de enfermedades por imposición de manos. San Bernardo Calvó sanó ciegos, sordos, mudos y cojos. A San Vicente Ferrer, que tenía el don de lenguas, una mujer le invitó a comer a su tierno hijo asado, pero el santo no solo despreció tan exquisito manjar, sino que resucitó al niño.

Nota Bene: La Iglesia no destruyó estos edificantes ejemplos que eminentes apóstoles dedicaron a sus amados feligreses. El que esto escribe, cuando era niño, también asistió a un milagroso evento: durante una procesión de Semana Santa en el murciano pueblo de Alguazas, una gran mariposa apareció posada toda la procesión sobre la herida del Cristo yacente ¿Quién la pegó?

El mayor accidente nuclear ocurrido en EEUU tuvo lugar en 1979 en la central Three Miles Island (Harrisburg, Pa.). Una serie de errores condujo a una pérdida del agua refrigerante del interior del reactor 2, con lo que éste quedó parcialmente expuesto y el zirconio del combustible, atacado por el vapor sobrecalentado, formó gas hidrógeno que produjo explosiones que provocaron el escape a la atmósfera de gases radiactivos. Las consecuencias para la salud de los habitantes de la zona no fueron muy grandes, pero el accidente tuvo una gran repercusión en la industria nuclear de los EEUU. Se cerraron temporalmente siete reactores análogos y se interrumpieron las licencias de construcción de otros nuevos. Paralelamente, aumentó el miedo a la energía nuclear en todo el mundo.

El peor accidente ocurrido en una central nuclear tuvo lugar en abril de 1986 en Chernóbil, población situada a 104 kilómetros al norte de Kiev (Ucrania). La central, acabada de construir en 1983, constaba de cuatro reactores capaces de producir, cada uno, mil megavatios de potencia eléctrica. En un ensayo del funcionamiento del cuarto reactor, los técnicos cerraron varios sistemas y retiraron todas las barras del núcleo para que el reactor siguiera funcionando al 7% de potencia y la reacción en cadena se descontroló. Se produjeron varias explosiones que volaron la cubierta de acero y cemento del reactor. La expulsión a la atmósfera de unas ocho toneladas de material radiactivo, que fueron transportadas por las corrientes de aire a grandes distancias (al día siguiente se detectaron en Suecia niveles radiactivos anormalmente altos), tuvo consecuencias muy graves: dos personas murieron en la explosión, veintinueve por la exposición a la radiación (600 rads o más producen la muerte) y doscientos enfermaron de gravedad (400 ó 500 es una dosis letal para el 50% de la población); decenas de miles de personas fueron evacuadas; el suelo en un radio de unos treinta kilómetros desde la planta quedó severamente contaminado. Además, dosis de radiación inferiores pueden tener efectos tardíos y producir un conjunto de neoplasias, tales como leucemias, cánceres de tiroides y de glándulas salivares, de pulmón, de huesos y de mamas. El miedo a las plantas nucleares y las manifestaciones de protesta se extendieron por toda Europa.

En el año 2011 un terremoto al que siguió un tsunami en la costa de Japón inundó los sótanos de la central nuclear de Fukushima, causó pérdidas de refrigerante del reactor, lo que produjo explosiones de hidrógeno que tuvieron como consecuencia emisiones de elementos radiactivos que obligaron a la evacuación de cientos de miles de habitantes de las zonas de alrededor de la planta. Dicen que hubo muertes prematuras entre las personas que no abandonaron sus hogares. Gran cantidad de aguas contaminadas fueron liberadas al Océano Pacífico.

¿Consecuencias de los graves accidentes nucleares? Hoy en día siguen funcionando algo más de 400 centrales nucleares en el mundo, con las grandes naciones en cabeza: EEUU, Rusia, Japón, China, Francia… Y es que la energía eléctrica producida a partir de las reacciones nucleares es más barata. Solo algunos países, entre ellos España, promueven el cierre de las centrales en producción. Y un científico tan valorado como James Lovelock dice que la energía nuclear es un mal menor ¡Ah, si contásemos con la fusión nuclear!

El espesor de la atmósfera terrestre es menor del 1% del diámetro de la Tierra aun considerando la estratosfera. El astrónomo Carl Sagan lo compara con una mano de pintura sobre una pelota voluminosa. Además tiene en cuenta que el planeta soporta la mayor densidad de población media de la historia, de diez personas por kilómetro cuadrado y con un crecimiento todavía explosivo, y que «la especie humana se dedica afanosamente a explotar su entorno con un conocimiento muy pobre de las consecuencias de sus acciones». Sagan defiende que nuestro planeta es indivisible, por lo que «en Norteamérica se respira el oxígeno generado en las selvas ecuatoriales brasileñas; la lluvia ácida emanada de las industrias contaminantes del medio oeste de Estados Unidos destruye los bosques canadienses; la radiactividad de un accidente nuclear en Ucrania pone en peligro la economía y la cultura de Laponia; el carbón quemado en China eleva la temperatura en Argentina; los clorofluorcarburos que despide un acondicionador industrial constituye una trampa explosiva. Sin embargo, resulta muy costoso tomar en serio amenazas tan horrendas. Tal vez los científicos que nos previenen de la inminencia de catástrofes sean unos agoreros. Tal vez no sea más que una manera de conseguir subvenciones oficiales. Otros científicos dicen que no hay de qué preocuparse, que tales afirmaciones no están demostradas, que el medio ambiente se curará solo. Como es lógico, queremos creerles».

El químico físico irlandés John Tyndall descubrió, hacia la mitad del siglo XIX, que el dióxido de carbono y el vapor de agua, transparentes a la luz visible, no lo son para el infrarrojo. En ausencia de sol, por ejemplo de noche, la superficie de la Tierra irradia calor hacia el espacio exterior principalmente en forma de ondas infrarrojas que son parcialmente bloqueadas por el dióxido de carbono, el vapor de agua y otros gases como el metano y óxidos de nitrógeno. Aunque las cantidades de estos gases es pequeña (y la de vapor de agua, además, variable), bloquean la suficiente radiación infrarroja para producir el ‘efecto invernadero’, gracias al cual la temperatura media de la Tierra es de unos 13ºC. Si dicho efecto no existiese se calcula que la temperatura media de la superficie terrestre sería de unos 11 grados bajo cero.

En la actualidad, La Tierra se encuentra en un periodo interglacial. Durante el último millón de años, los glaciares han avanzado y cubierto de hielo buena parte de la superficie terrestre, retirándose después sin efectos catastróficos para la vida humana, ya que la diferencia entre la temperatura media global de una glaciación y un periodo interglacial es solamente de 3 ó 6 grados. Incluso en el transcurso del periodo puede haber fases cálidas, como ocurrió entre los años 1.000 y 1.300, o fases frías, como la ‘pequeña edad de hielo’ que duró desde 1.300 hasta 1.700. De los datos anteriores se deduce que aun pequeños cambios en la temperatura media producen cambios notables en el clima y que la temperatura media está influida por pequeñas variaciones en la capacidad de captación del calor emitido por la Tierra mediante los gases de efecto invernadero. Por ejemplo, si la concentración de dióxido de carbono es mayor del 0,03% (300 partes por millón, la concentración preindustrial) aumentará el calor y habrá mayor evaporación de agua, con una cuádruple consecuencia: a más dióxido de carbono, más efecto invernadero, pero mayor crecimiento de las plantas que lo consumen; a más nubes, mayor efecto invernadero, pero más reflejo de la luz solar que no llega a la superficie terrestre. De estas y otras tendencias contrapuestas surgen las discrepancias sobre el cambio climático que se vienen manteniendo a lo largo de los años.

El divulgador científico John Gribbin sostiene que tiene que haber un límite para el aumento de temperatura debido al efecto invernadero, ya que la saturación de la banda de captación de la radiación infrarroja no puede producir un aumento de la temperatura media global superior a los 4ºC. Otros afirman, sin aportar datos, el mayor o menor calor a las diferencias en el brillo del Sol y al desconocimiento de la influencia de la radiación ultravioleta y del viento solar. El novelista ‘best seller’ Michael Crichton, que afirma haber estudiado el tema en profundidad, publica cosas como estas: «En esencia, la amenaza del calentamiento del planeta no existe. Incluso si fuese un fenómeno real, seguramente redundaría en un beneficio neto para la mayor parte del mundo». «El control social se administra mejor desde el miedo. Miedo a la guerra nuclear, al imperio comunista, a las crisis ecológicas, al medio ambiente tóxico, al terrorismo, a la delincuencia, a los extranjeros, a la enfermedad, a la tecnología, a los alimentos, a los gérmenes, a las sustancias químicas… El complejo industrial-militar no es ya el principal impulsor de la sociedad, sino el complejo político-jurídico-mediático que fomenta el miedo apelando a la seguridad».

Un equipo de científicos patrocinado por la ONU denominado Panel Internacional para el Cambio Climático (IPCC en siglas inglesas), manifestó en el 2.007 que la temperatura media de la superficie terrestre había aumentado 0,55ºC en los últimos cincuenta años y que existe una probabilidad del 90% de que este aumento se deba a la actividad humana, esto es, a las emisiones de dióxido de carbono, de óxidos de nitrógeno y del metano procedente de los vertederos, del ganado, de los arrozales y de las pérdidas del gas natural empleado.

En 1997, el Fondo Mundial para la Naturaleza publicó un informe en el que, sobre un mapa del mundo, enumeraba un conjunto de evidencias demostrativas de que sufrimos ya las consecuencias físicas, ecológicas y sobre la salud del aumento de la temperatura media: 1.- Impacto físico: Los glaciares de los Alpes han perdido la mitad de su volumen desde 1985 y en los de Perú el deshielo es siete veces superior a décadas anteriores; el permafrost no está permanentemente congelado en Siberia, y en Alaska se derriten los sótanos de los esquimales; mientras las precipitaciones aumentan en el este de Norteamérica, en el Sahel avanza el Sahara; etcétera. 2.- Impacto ecológico: Calentamiento del Pacífico en California con desaparición del 80% del zooplancton y el colapso de pesquerías; incendios por calor en las islas Galápagos; aumento del nivel del mar en al bahía de Chesapeake; desaparición de un sistema coralino en Belice; colapso de las poblaciones de pingüinos en la Antártida; las plantas crecen cien metros más arriba en los Alpes; desaparecen témpanos de hielo en Japón; etcétera. 3.- Impacto sobre la salud: Epidemia de termitas, mosquitos y cucarachas en Luisiana tras cinco años sin heladas; epidemia de ratas en India tras fuertes lluvias; el paludismo aumenta en Madagascar y es nuevo en Ruanda; el dengue se extiende con el mosquito hacia el norte de México y Texas; etcétera.

El químico físico James Lovelock, creador de la teoría Gaia que engloba a los organismos y al medio ambiente explica «por qué la Tierra está rebelándose y cómo podemos todavía salvar a la Humanidad». Él cree que Gaia está respondiendo al 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 de que, además, los que hay son suficientes para que la Tierra siga calentándose. Vaticina un final catastrófico, principalmente debido a las inundaciones masivas que supondrán emigraciones hacia las regiones árticas con grandes pérdidas de vidas humanas. (En el artículo de mi blog Juan Martín Mira / Universal titulado ‘2022. Avances y retrocesos’ hay un apartado dedicado a Lovelock en el que están ampliadas estas cuestiones).

Dejo atrás los temas médicos para seguir acumulando artículos de divulgación científica en mi dominio juanmartinmira.blog

Nos preguntamos: ¿cómo se repone el gasto de alimentos y oxígeno generado por los animales? En nuestros pulmones entra un aire que contiene el 21% de oxígeno y allí éste es atrapado por la hemoglobina de la sangre, una proteína de color rojo que tiene en su estructura un grupo denominado hemo con un átomo de hierro. La hemoglobina transporta el oxígeno a las células, adonde también llega el alimento transformado, por ejemplo, en glucosa. En el citoplasma de las células, exterior al núcleo (donde se encuentran los cromosomas), existen unos pequeños orgánulos llamados mitocondrias que contienen las sustancias necesarias para la respiración (enzimas, coenzimas y activadores), esto es, para que la glucosa se queme suavemente y se convierta en dióxido de carbono, agua y en la energía que mantiene al ser vivo. El aire que el organismo devuelve tras la respiración ha perdido aproximadamente un 5% de oxígeno.

Si al consumo de los animales se añade el oxígeno gastado al quemar combustibles, el contenido de la atmósfera se agotaría en unos pocos milenios, pero desde finales del siglo XVIII, gracias a los trabajos de Joseph Priestley y de Jan Ingenhousz, quien publicó un libro titulado brevemente «Experimentos sobre los vegetales, descubrimiento de su gran poder de purificación del aire cuando están expuestos al sol y su capacidad de perjudicarlo durante la noche y en la penumbra», se sabe que las plantas verdes se encargan de reponer el oxígeno atmosférico mediante un proceso que, más tarde, se denominó fotosíntesis. En este proceso, las plantas (y las algas verde azuladas, las protistas y algunas bacterias) se sirven de la energía de la luz solar para transformar el agua y el dióxido de carbono (con la asistencia de algunos minerales) en oxígeno y en sus propios tejidos. Consecuentemente, la fotosíntesis mantiene la vida en la Tierra, no solo restaurando el oxígeno, sino también dando alimento a todos los seres vivos, sean herbívoros, carnívoros u omnívoros. Además, si hay madera, carbón, gas y petróleo, se debe a esta reacción. Durante la noche, las plantas desprenden dióxido de carbono y absorben oxígeno como en la respiración animal, pero, en conjunto, hay una producción neta de oxígeno.

Las células vegetales contienen cloroplastos, semejantes a las mitocondrias de las células animales aunque más grandes, donde hay centenares de moléculas de clorofila además de enzimas (proteínas que, actuando como catalizadores, hacen posible las reacciones bioquímicas), coenzimas (moléculas orgánicas que pueden ser vitaminas ligadas a las enzimas) y activadores (como los iones metálicos). La clorofila tiene un grupo parecido al hemo de la sangre que encierra un átomo de magnesio en lugar de hierro. Las dos clases de clorofila existentes, a y b, que se diferencian en poco, absorben complementaria y fuertemente los colores rojo y violeta de la luz solar, por lo que emiten el color que vemos: el verde. La energía captada por la clorofila se transmite hasta los centros de reacción, en donde se desarrollan dos cadenas (o sistemas) de reacciones lumínicas independientes: en una de ellas se genera la molécula NADPH y en la otra se rompen moléculas de agua y se libera oxígeno. Cuando se conectan los dos sistemas se produce ATP, un fosfato que es una especie de depósito de energía capaz de cederla a los sistemas reactivos que lo necesiten. En este punto, la luz ya ha hecho su función. Ahora puede proseguir la denominada ‘fase oscura de la fotosíntesis’ o ‘ciclo de Calvin’, deducida por Melvin Calvin y su equipo que le valió el premio Nobel de Química en 1961: la molécula reductora NADPH, con la energía aportada por el ATP, utiliza el dióxido de carbono para sintetizar los hidratos de carbono que constituyen los tejidos de las plantas y sirven de alimento a los animales racionales e irracionales.

El dopaje consiste en la estimulación para conseguir mejoras físicas o intelectuales. Los deportistas en competición tienen una larga lista de sustancias prohibidas: Los estimulantes cerebrales, como las anfetaminas, la cafeína y el piracetam, euforizantes que aumentan la resistencia, la concentración y el estado de vigilia. (Federico Martín Bahamontes, rey de la montaña y ganador del tour de Francia, confesó que bebía café en carrera cuando todavía no estaba prohibido). Los estimulantes respiratorios y cardiovasculares, como el heptaminol, vasodilatadores que aumentan la presión arterial y favorecen la oxigenación de los músculos, disminuyendo la sensación de fatiga y aumentando la resistencia al esfuerzo. Los betabloqueantes, como el propanolol y el sotalol, que bajan la tensión arterial, mejoran la concentración y eliminan el nerviosismo. Las hormonas, como el estradiol y la nandrolona, que combaten el cansancio y favorecen el crecimiento muscular. (El atleta afrocanadiense Ben Johnson fue desposeído de la medalla de oro ganada en la carrera de los cien metros lisos de los juegos olímpicos de Seúl por consumo de hormonas anabolizantes). También están prohibidos los diuréticos, que camuflan otros medicamentos. (El ciclista segoviano Perico Delgado fue mantenido como ganador del tour de Francia 1988 al dar negativo en un contraanálisis de diuréticos). La relación de prohibidos aumenta con los narcóticos como la heroína y la morfina, y las transfusiones y autotransfusiones de sangre, que aumentan el hematocrito. Etcétera.

¿Y los que no competimos? Todos los medicamentos anteriores deben ser recetados por los médicos y algunos suministrados bajo control. No obstante, hay estimulantes que son utilizados habitualmente, como son los complejos vitamínicos con sales minerales (de magnesio, potasio y fósforo) y oligoelementos (cobre, cobalto y manganeso), además de las enzimas y los aminoácidos.

El premio Nobel de Medicina o Fisiología del año 2000 correspondió al sueco Arvid Carlsson y a los estadounidenses Paul Greengard y Eric R. Kandel. Carlsson, a finales de los años cincuenta, detectó la dopamina en áreas del cerebro que controlaban la locomoción y otras actividades voluntarias. Asimismo, demostró que una disminución de dopamina dificultaba la capacidad de movimiento en animales y que cuando los trató con levo-dopa, que el cerebro usa para sintetizar dopamina, los síntomas desaparecían. Después, la l-dopa se empleó en el tratamiento del párkinson. El trabajo de Carlsson contribuyó a la comprensión de la relación entre neurotransmisores y estados mentales y condujo a la introducción de drogas antidepresivas.

Greengard demostró que la transmisión sináptica lenta implica una reacción de fosforilación en la que una molécula de fosfato se une a una proteína cambiando su función. Cuando la dopamina ataca a los receptores de la membrana exterior de la neurona, causa la intervención del adenosin monofosfato cíclico (AMPc), molécula que activa una enzima que adiciona fosfato a otras proteínas de la neurona.

Kandel relacionó la transmisión sináptica y la memoria: si los estímulos son pequeños la memoria se conserva solo durante horas; pero si son grandes permanece durante semanas.

El neurólogo estadounidense Oliver Sacks, en su libro ‘Despertares’, que dio lugar a una obra dramática de Harold Pinter y a una película dirigida por Penny Marshall y protagonizada por De Niro y Robin Williams, da cuenta de numerosas historias clínicas de sus intentos de cura con levo-dopa de pacientes con síndrome postencefálico, la encefalitis letárgica, una funesta secuela de la enfermedad de Parkinson. Se supone que la pandemia de párkinson tuvo su origen en el virus de la mal llamada ‘gripe española’ de 1928. El hecho de que el parkinsonismo y los síndromes postencefálicos se desarrollen tantos años después de adquirido el virus se debe a que solo se alcanzan cuando la destrucción de las neuronas de la ‘sustancia nigra’ del cerebro es, más o menos, del 80%, efecto que se potencia con la edad.

El premio Nobel de Medicina o Fisiología de 1985 lo recibieron los genetistas estadounidenses Joseph L. Goldstein (Carolina del Sur, 1940) y Michael S. Brown (N. York, 1941) por sus investigaciones sobre las células receptoras relacionadas con el metabolismo del colesterol. Ambos colegas y amigos (trabajaron casi siempre juntos) descubrieron que la ausencia o deficiencia de receptores de lipoproteínas de baja densidad (LDL) en la pared celular era la causa de la hipercolesterolemia familiar, un desorden por el que los tejidos corporales son incapaces de remover el colesterol de la corriente sanguínea. Sus estudios representaron un impulso decisivo para el conocimiento del papel del colesterol en el organismo.

El colesterol es uno de los lípidos (grasas) presente en las membranas celulares (que por ser insolubles en agua aíslan a la célula del medio acuoso que las rodea). Es un esteroide de gran importancia en el funcionamiento del organismo, ya que es precursor de las hormonas esteroideas progesterona y testosterona y del calciferol (vitamina D).

Las lipoproteínas son partículas globulares formadas por apoproteínas, fosfolípidos, triglicéridos y colesterol que se encuentran en la sangre. Dos tipos de ellas son las de baja densidad (LDL con el 40% de colesterol) y las de densidad alta (HDL, con el 20%). Los receptores del LDL modulan la cantidad de colesterol necesaria para la célula y las HDL, a través de otros receptores diferentes, extraen el colesterol sobrante y lo llevan al hígado. Un exceso de LDL en el plasma sanguíneo supone un exceso de colesterol que puede originar aterosclerosis, esto es, formación de placas de ateroma por fijación del colesterol (y de los macrófagos cargados de colesterol) en las paredes arteriales, produciendo estenosis (estrechamientos) que dificultan la circulación. (No confundir con la arteriosclerosis, que es un endurecimiento por envejecimiento de las paredes, cuyo engrosamiento también dificulta la circulación del flujo sanguíneo). La hipertensión, que crea una turbulencia en el flujo que favorece la adherencia de las plaquetas y laos productos de la combustión del tabaco que aglomeran plaquetas, contribuyen a la formación de ateromas. Los ácidos grasos poliinsaturados (linoleico, linolénico y araquidónico, que se encuentran en los aceites de soja, girasol y maíz) y los aceites poliinsaturados de la serie omega-3 (que se encuentran en los pescados azules), además de participar en la síntesis de prostaglandinas, disminuyen el colesterol del plasma. Asimismo, el ácido oleico (presente en el aceite de oliva) hace aumentar el contenido en colesterol del HDL. Dicen.

Así, los trabajos de Goldstein y Brown condujeron al conocimiento que permitió la regulación de los niveles de colesterol mediante el uso de la dieta y los medicamentos.

Las células madre son células indiferenciadas que, al dividirse, pueden producir linajes especializados. Son de dos tipos principales: pluripotentes y multipotentes. Las células madre pluripotentes son embrionarias: se encuentran en el blastocito (embrión de 5 a 7 días) y en las gónadas (de 6 a 8 semanas); además, mediante el arte, se obtienen células pluripotentes inducidas reprogramando células somáticas, por ejemplo, de la piel de un adulto. Las células multipotentes son células adultas que pueden dar lugar a unos pocos tejidos: se pueden aislar de la pulpa dental, de la médula ósea, de la grasa y del tejido sinovial.

El premio Nobel de medicina o fisiología 2012 lo consiguieron el estadounidense John B. Gurdon y el japonés Shinya Yamanaka. El premio de Gurdon se puede considerar ‘in memoriam’: hace cincuenta años realizó la primera clonación reemplazando el núcleo extraído del huevo de una rana en el huevo de la otra; el huevo reprogramó su ADN y evolucionó para convertirse en el primer animal clonado. Esta transferencia nuclear fue el procedimiento que empleó Ian Wilmut para clonar a la oveja Dolly. Yamanaka, en el 2006 (solo seis años antes de ser premiado), acabó con la reprogramación por transferencia nuclear, una técnica demasiado laboriosa que implica el uso de una gran cantidad de óvulos: obtuvo células madre pluripotentes inducidas tomando células de la piel de un ratón adulto y exponiéndolas a cuatro genes soportados por virus. Yamanaka abrió el camino de la medicina celular regenerativa que permitirá reparar órganos dañados suministrándoles células sanas; una medicina que, por no implicar ni óvulos ni embriones, evita problemas éticos; además, como se emplean los genes de la persona en la que se van a inyectar las células reprogramadas no hay posibilidad de rechazo.

Cada célula es una unidad independiente de vida. Todo organismo vivo empieza su vida como una célula única. En consecuencia, la célula es un complejísimo laboratorio en el que tienen lugar extraordinarias síntesis químicas ¿Cómo se produce la formación de tan enorme cantidad de proteínas y de tan increíble variedad? ¿Por qué las proteínas se constituyen en tantas enzimas diferentes que catalizan procesos tan complicados? (Por ejemplo, un individuo que produce en abundancia una enzima determinada es negro, otro que la produce en menor cantidad es moreno, y otro que no la produce es albino) ¿Cómo se forman las hormonas, que al igual que las enzimas afectan profundamente a la química del cuerpo humano? Las proteínas humanas están constituidas por veinte aminoácidos, y el número de proteínas diferentes que pueden formarse por la combinación de esos aminoácidos es prácticamente ilimitado; pero, ¿cómo controla el cuerpo la variedad de proteína que necesita y la mantiene dentro de unos límites? Preguntas gruesas, grandes preguntas.

En el núcleo de una célula humana hay veintitrés pares de cromosomas y en ellos se encuentra una molécula clave: el ácido desoxirribonucleico (ADN). La otra molécula clave en la síntesis de proteínas, el ácido ribonucleico (ARN), está en pequeñas cantidades en los cromosomas y, sobre todo, en el citoplasma que rodea al núcleo, principalmente en unos pequeños corpúsculos coloidales denominados ribosomas. El ADN y el ARN están unidos a proteínas básicas (protaminas e histonas) mediante un enlace salino formando las nucleoproteínas. Ambos ácidos nucleicos, además de dirigir el proceso de síntesis de las proteínas, proporcionan el material genético de la célula, por lo que determinan las características hereditarias.

El ADN está formado por dos largas cadenas de nucleótidos enfrentadas y unidas entre sí. Cada nucleótido consta de la unión de ácido fosfórico con el azúcar desoxirribosa y una base nitrogenada, que puede ser una de las purinas adenina (A) y guanina (G), o una de las pirimidinas timina (T) y citosina (C). Las dos cadenas de nucleótidos se unen mediante los enlaces de puentes de hidrógeno entre las bases A y T (dos enlaces) y entre G y C (tres enlaces). Las bases, más hidrofóbicas, se sitúan entre las cadenas, y estas se estructuran en una doble hélice en la que la orientación de cada hélice es inversa. La función del ADN, que tiene un peso molecular de entre 6 y 8 millones de dalton, es proveer un mensaje genético codificado por la secuencia de bases C – G, A – T, etc., para lo cual es necesario que el ADN se reproduzca idénticamente. Si un filamento tiene, por ejemplo, una ordenación ACAG, el otro filamento enfrentado consta de nucleótidos que contengan, por este orden, TGTC. En la separación de ambos filamentos, el filamento aislado que dispone de ACAG formará uno TGTC, y el otro filamento aislado formará uno nuevo ACAG. Así, en lugar de un filamento doble original habrá dos filamentos dobles idénticos ¿Pueden darse errores? Aunque la probabilidad de que se formen enlaces A – T y C – G es la mayor por imposición geométrica (estérica), podría ocurrir que se formasen enlaces, por ejemplo, T – G, y que en un paso posterior G se una a C: se tendría una molécula de guanina situada en un lugar anómalo y un ácido nucleico defectuoso. Esto sería una mutación que podría dar lugar a la producción de enzimas anómalas que distorsionasen algunas funciones del organismo. Las mutaciones podrían darse por la intervención de sustancias externas (agentes mutágenos), como los rayos UV, X, o radiactividad, ya que todas ellas producen radicales libres muy reactivos. Las mutaciones pueden generar enfermedades, pero también pueden constituir un paso en el proceso evolutivo.

En las moléculas de ARN, el azúcar no es desoxirribosa sino ribosa, y la timina está sustituida por uracilo (U). Así, los nucleótidos del ácido ribonucleico están constituidos por el ácido fosfórico unido a la ribosa y ésta a las purinas adenina y guanina y a las pirimidinas citosina y uracilo. Los nucleótidos se unen por el grupo fosfato uno a continuación de otro, como en el ADN, pero en el ARN formando un solo filamento en vez de una doble hélice. El ARN presenta varias estructuras y funciones, algunas no dilucidadas con exactitud. El ADN de los cromosomas fabrica una molécula de ARN mensajero por transcripción (un proceso diferente de la duplicación del ADN). Por ejemplo, una secuencia de bases ATCG del ADN se sustituye en el ARN por AUCG, incluyendo un uracilo, mediante la enzima ARN polimerasa (como demostró Severo Ochoa en tubo de ensayo). Una vez completada la síntesis del ARNm, éste sale del núcleo de la célula y penetra en el citoplasma, transportando el código del gen que lo ha creado, y se engancha a un ribosoma. Este proceso puede durar dos o tres minutos. En los ribosomas hay moléculas pequeñas y solubles de un ARN llamado de transferencia. Existe, al menos, un ARNt específico por cada uno de los veinte aminoácidos, así como las veinte enzimas de activación correspondientes. Se sabe que un trio de bases (denominado codón) especifica un aminoácido y que hay 64 codones diferentes para especificar los veinte aminoácidos (no sobra ninguno, sino que dos o tres codones distintos pueden corresponder a un mismo aminoácido). Valga el siguiente ejemplo: desde el gen del ADN ha llegado hasta el ribosoma, montado en el ARNm, un codón AAG al que un ARNt transfiere el aminoácido correspondiente, lisina en este caso, al punto preciso del ARNm. Cuando todos los ARNt están colocados en el ARNm, los aminoácidos quedan situados en posiciones próximas y en el orden dictado al ARNm por el gen del ADN. Ahora los aminoácidos, mediante la acción de las enzimas adecuadas, se pueden combinar dando una cadena determinada de proteína. La terminación de una cadena viene señalada por tres codones que no especifican un aminoácido: UAA, UAG y UGA.

La descripción anterior se conoce como el ‘dogma central’ de la genética molecular, y supone el paso del ADN al ARN y de este a la proteína, pero hay excepciones, como en los retrovirus. La complejidad del proceso y de las reacciones químicas implicadas, siempre pendientes de la acción catalizadora de las enzimas, hace que los bioquímicos y biólogos investigadores de estos temas no sean capaces a reducirlos a leyes más sencillas y explicativas. Tienen montones de datos que no hay quien los domine y sintetice ¡Esto no es Física, no es posible establecer leyes matemáticas!, claman.

La investigación sobre los caracteres hereditarios la inició, como es harto repetido, el monje agustino Johann Gregor Mendel, quien, hacia 1850, demostró que los caracteres de un individuo (aunque sea un modesto guisante) son independientes unos de otros y parecidos a los de sus padres, por lo que han de depender de estructuras separadas. La teoría de los genes cobró impulso tras los trabajos con la mosca del vinagre del biólogo estadounidense Thomas Hunt Morgan, premio Nobel de Medicina o Fisiología en 1933, que relacionó genes y carácter hereditario. Oswald Avery y sus colaboradores, en 1944, comunicaron que el ADN era la molécula encargada de transmitir la herencia, molécula cuya estructura tridimensional fue elucidada por James Watson y Francis Crick en 1953. Más tarde, Stanley Brenner identificó el ARN como la molécula intermediaria entre el ADN y las proteínas, mientras Marshall Nierenberg y Heinrich Matthei relacionaban la secuencia de bases del ADN y la secuencia de aminoácidos en la proteína. Finalmente, los franceses François Jacob y Jacques Monod explicaron cómo funcionan los genes a través del ARN mensajero.

Sabiendo que toda la transmisión hereditaria ocurre dentro de las células y de que todo se elabora a partir del genoma, esto es, de la estructura completa de la molécula de ADN, algunas organizaciones se lanzaron a establecer el listado total del genoma: la oficial Proyecto Genoma Humano, al frente de la cual estaba Fancis Collins (sucesor en el cargo de James Watson) y la privada Celera Genomics, liderada por el controvertido Craig Venter, que ya había secuenciado completamente dos bacterias. Después de completar la ardua tarea de establecer el orden de todas las bases de la molécula de ADN, aún quedaría por hacer lo más importante: el análisis de los datos para identificar los supuestos 100.000 genes humanos, porque el gen es la unidad de información hereditaria, un tramo del ADN que ocupa una posición fija en el cromosoma y que logra su efecto dirigiendo la síntesis de las proteínas. El 26 de junio del año 2.000, Collins y Venter en la Casa Blanca y en presencia del presidente Bill Clinton, anuncian solemnemente que se ha logrado la secuencia total de los 3.000 millones de pares de bases del genoma humano. En febrero del 2.001 comienzan a publicarse datos: Las organizaciones dicen que aproximadamente el 95% del genoma no tiene función conocida; Celera Genomics calcula, en la revista Science, un máximo de 38.000 genes y el consorcio público, en Nature, hasta 31.780 (después lo reduciría a unos 25.000). Un genetista acreditado llega a decir que «un gen está compuesto por trozos pequeños de ADN separados entre sí por trozos de ADN carentes de importancia». Investigaciones posteriores obligarán a tener en cuenta ese 95% de ‘ADN basura’. Se anuncia que las bacterias pueden tener entre cuatro y ocho mil genes, y que un organismo pluricelular llega a veinticinco o treinta mil, incluso se dice que el arroz tiene más genes que el humano y que la diferencia entre el genoma humano y el del chimpancé es apenas de 1,3%, pero que la actividad de los genes humanos es mayor, sobre todo en el cerebro. (¡Sabia y difícil solución!). En lo que hay consenso es en que no hay correlación entre el número de genes y la complejidad del organismo. También se asegura que una persona se distingue de otra en unos setenta genes duplicados o perdidos.

Las compañías farmacéuticas se lanzaron a la búsqueda de genes responsables de enfermedades. Algunos de ellos son los responsables de la hemofilia, de la retinitis pigmentosa, de la poliposis familiar de colon, de la anemia de células falciformes, de los melanomas malignos, de la fibrosis quística, etc. El objetivo de esta búsqueda es la terapia génica: en el caso e un niño hemofílico se empleó un virus del SIDA, que desprovisto de su parte nociva y portando el gen que hace que la sangre se coagule por que expresa la proteína adecuada, se inoculó en el paciente, que ya no necesita que se le suministre la proteína ni que le hagan transfusiones . También es posible detectar genes defectuosos o portadores de enfermedades hereditarias en los óvulos; estos se pueden desechar y los sanos fecundarlos en probeta. Siempre surgen oportunistas: por unos mil dólares y con una muestra de saliva secuencian un genoma y dicen detectar si el organismo tiene tendencia a, por ejemplo, el cáncer de mama o a la artritis. Hay empresas que se dedican a hacer estos modernos horóscopos. Craig Venter dice que con el genoma que le han secuenciado tendría que estar muerto. Sydney Brenner apunta que asociar genes y comportamiento es un disparate, esto es lo que hacen los que hablan de genes del alcoholismo o de la homosexualidad. Sir Francis Crick está de acuerdo en que un solo gen puede suponer una gran diferencia, como ocurre en la anemia falciforme o en el color de los ojos, pero dice que cuando intervienen varios genes es problema es muy complejo, como sucede con la esquizofrenia o el autismo. Y es que nadie repite aquello de «un gen, una proteína». Lo que creen ahora los científicos es que un gen puede expresarse en varias proteínas. Además, aunque solo el 1,5% del ADN sirve para codificar proteínas, el ADN restante (al que ya no llaman basura) también produce ARN; por ejemplo, las pequeñas moléculas de 21 ó 25 bases denominadas micro ARN, que se unen al ARN y regulan su acceso a la producción de proteínas. También se ha detectado el llamado ARN de interferencia, que dispone de una doble hebra y anula las instrucciones del ARNmensajero, destruyéndolo. Por otra parte, también hay células con ADN en el citoplasma, fuera del núcleo celular: son los cloroplastos de los vegetales. Además, algunos virus tienen genes en el ARN. E incluso los priones, responsables de la encefalopatía espongiforme, que no tienen ácidos nucleicos pero realizan funciones parecidas a los genes. Y es que, como dice Sir Francis, «en biología no hay leyes, solo mecanismos apoyados por submecanismos, por lo que es más intrincada que la física».

Hay genes repetidos en todos los seres vivos, genes que se han conservado a través de la evolución desde bacterias y virus. Así, el erizo de mar tiene genes que en los humanos fabrican proteínas para la visión, el olfato y el oído, órganos de los que el erizo carece. Volhard, Wieschaus y Lewis identificaron los ‘genes maestros’, genes que están relacionados con el desarrollo del embrión. Algunos son iguales en la mosca del vinagre y en los humanos, habiéndose conservado a través de la evolución desde hace seiscientos millones de años. Estos son los genes que deciden, en las células embrionarias, los ejes espaciales del futuro organismo: dónde debe estar la cabeza y dónde la cola, la espalda o el vientre. Una mutación de los genes maestros puede ser letal o aparecer una pata en lugar de una antena.

Las investigaciones siguen: intentarán sintetizar vida, una bacteria que se reproduzca.