Estas primeras dos semanas de octubre han sido marcadas por eventos en el escenario político peruano en las cuales hemos podido diferenciar claramente a los grandes victoriosos de los agonizantes perdedores (claro que un par de lágrimas de keikodrilo han ayudado). Siguiendo esta idea de reconocimiento, quería recordarles que, coincidentemente, en el ámbito científico esta es la época del año en la que, a nivel internacional, se otorga un premio que distingue a vidas enteras dedicadas a la investigación; a personajes que han ayudado a empujar un poquito más allá los límites del conocimiento: los Nobel (claro que me refiero a los tres científicos: Medicina y Fisiología, Química, y Física).
El 3 de octubre, el día que marca el inicio del fin del poderío fujimorista, ojalá se otorgó el Premio Nobel de Química a tres científicos. Frances Arnold, investigadora de Caltech, se llevó una mitad (el premio es más o menos de USD 1.1 millones) por “la evolución dirigida de enzimas”; la otra mitad fue para George Smith y Gregory Winter, por la presentación sobre fagos de péptidos y anticuerpos”. Lo común y remarcable de las investigaciones de estos personajes es el hecho de que desarrollaron técnicas que permiten dirigir la evolución de enzimas y proteínas; es decir, que, prácticamente, han podido “aplicar los principios darwinianos de la selección natural al colocarlos en un tubo de ensayo”.
De izquierda a derecha: Arnold, Smith y Winter
Solo los organismos más aptos para un ambiente determinado podrán heredar sus caracteres particulares a las generaciones, de manera que los caracteres que ayudan a su supervivencia se harán más comunes en la población conforme avanza el tiempo. Esta es la idea básica de la selección natural, uno de los mecanismos de evolución. Para que este proceso se lleve a cabo, se necesita que haya variación entre los individuos de una población, de tal modo que la naturaleza pueda escoger aquellas características que perdurarán y aquellas otras que serán olvidadas para siempre como tu ex lo hizo contigo. Debido a que todas las características de un individuo derivan de cómo sean sus genes, necesitaríamos entonces, de rato en rato, que estos mutaran para producir diversidad.
Las mutaciones (entiéndase como cambios en la secuencia de los genes) es la materia prima sobre la cual la selección natural actúa)
El hecho de que el hombre haya podido “antropogenizar” la selección natural no es nuevo; lo hemos hecho con los cultivos plantas (vean sino la diferencia entre un tomate silvestre y uno cultivable) y la crianza animales (imaginen el proceso para derivar un lindo pug de un lobo). Lo que hizo la Dra. Arnold, básicamente, fue “criar” bacterias de manera selectiva con el fin de producir proteínas deseadas para un proceso en particular.
Un ejemplo de ello podría ser el metabolismo de los hidrocarburos. Un buque petrolero derrama todo su contenido en una gran área oceánica (como ha ocurrido alguna que otra vez) poniendo en peligro a lo seres vivos que allí habitan. Acto seguido, algún noble científico que se dedique a lo mismo que la Dra. Arnold podría escoger bacterias que se sabe pueden alimentarse de petróleo, mutar sus genes y crear varias “razas”. Luego, podría exponerlas a diferentes concentraciones de petróleo de manera que solo algunas sobrevivan. El científico observaría cómo, a lo largo de las diferentes generaciones, las proteínas específicas para digerir el petróleo se han hecho diferentes, de manera que, con cada generación bacteriana que pasa, estas metabolizan los hidrocarburos, ya sea con menos gasto de energía o uniéndose con mayor fuerza al alimento. De manera que lo que acabamos de hacer es usar un mecanismo ya existente en la naturaleza y dirigirlo para optimizar ese aspecto en particular.
El trabajo es basicamente: escoger, mutar, exponer a condiciones, seleccionar, y repetir el ciclo
En el campo de la medicina, asunto explorado por Smith y Winter (los otros ganadores), la evolución dirigida puede realizarse por una técnica particular “la presentación sobre fagos”. Un fago es aquel virus que puede infectar bacterias (ya que las necesita para poder reproducirse). Estos fagos no son más que ADN (o ARN) envueltos en una cápsula de proteína.
Fago anclándose en una bacteria.
Si quisiéramos, por ejemplo, crear un súper antibiótico que pueda curarte el corazón roto por tu ex neutralizar completamente a una bacteria que te cause alguna enfermedad, podríamos proceder así: En primer lugar (ya que los humanos producen de por sí anticuerpos contra muchas bacterias), aislas los genes de interés que codifican para los anticuerpos. Enseguida, introduces esos genes humanos en el gen viral de tus fagos y los mutas (al azar, claro). Luego, verás como en la cápsula viral empiezan a aparecer los anticuerpos, y es ahí cuando dejas que los virus infecten las células. Mides (con algún software muy difícil de usar) la fuerza de unión de anticuerpo-bacteria, y seleccionas los más fuertes, los mutas de nuevo y a volver a infectar (y así varios ciclos, como el ejemplo de arriba). Al final tendrás un virus cuyo anticuerpo que pueda unirse con bastante fuerza a la bacteria , lo patentarás por millones de dólares porque la verdad solo te importa el dinero y podrá utilizarse en las terapias con antibióticos debido a su afinidad por el agente infeccioso.
El principio es parecido a la investigación de Arnold: Mutar, selecciónar lo más óptimo, y mutar de nuevo, etc.
El poder de la evolución se revela por la diversidad de la vida que observamos en la Tierra. Encontramos bacterias en los lugares más inhóspitos del mundo. El hecho de que la selección natural siga actuando en cualquier circunstancia gracias a mutaciones (al azar) es algo que estos científicos han aprovechado al máximo en beneficio de la humanidad (medicina, combustibles renovables, etc.). El hombre ha comprendido a profundidad este mecanismo de la naturaleza, de manera que puede utilizar las herramientas químicas de la vida sobre, para mejorar, aunque sea un poco, la suya.
