miércoles, 25 de julio de 2012

¡Querida, construí una medusa!

Por Martín Bonfil Olivera
Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 25 de julio de 2012

Había una vez un bioingeniero llamado Kevin Kit Parker que quería construir un corazón. No por ambición superflua, sino porque deseaba poder reparar corazones dañados, o sustituirlos por otros diseñados a la medida. Visitando un acuario, vio el grácil nado de una medusa y de pronto pensó: “¡creo que puedo construir eso!”.

Gracias al cultivo de tejidos se habían logrado ya varios avances importantes en la sustitución de órganos: en 2006 Anthony Atala y su equipo, en Carolina del Norte, habían desarrollado vejigas artificiales, cultivadas a partir de células de pacientes sobre moldes biodegradables (la vejiga es un órgano morfológicamente muy sencillo, básicamente un globo), que pudieron trasplantarse para corregir malformaciones congénitas. En 2007 Atala logró generar penes artificiales de conejo para reemplazar a los naturales, y que pudieron funcionar para el coito y la fecundación. Y en 2010 otro equipo, dirigido por Laura Nicklason, en la Universidad de Yale, generó tejido pulmonar que pudo funcionar por unas horas en ratas para sustituir a los pulmones. También, en 2008, investigadores de la Universidad de Minnesota fabricaron un corazón a partir de células en cultivo de rata usando como molde el armazón fibroso de un corazón natural.

Pero la biomimética, campo de estudio de Parker, no busca necesariamente producir órganos idénticos a los biológicos, sino imitarlos usando una combinación de ingeniería, materiales artificiales y tejidos vivos. En 2007 Parker, que trabaja en la Universidad de Harvard, había logrado cultivar capas de células de corazón de rata sobre láminas delgadas de un plástico flexible, que al contraerse lo enrollaban.

Hacer una medusa no es ocioso: puede ser buena práctica para luego construir un corazón: ambos tienen tejido muscular que se contrae sincronizadamente. Colaborando con otros bioingenieros del Tecnológico de California (CalTech), Parker puso manos a la obra. Tomaron como modelo las larvas –llamadas éfiras– de una medusa simple (Aurelia aurita), que tiene ocho brazos formados por una matriz flexible sobre la que crece una capa de músculo, y estudiaron con detalle su anatomía y fisiología. Las señales nerviosas que viajan como una ola desde el centro –junto con unos “marcapasos” en cada brazo– hacen que los brazos se contraigan simétricamente, lo que produce el “latido” rítmico de la medusa, que la empuja hacia delante (y que impulsa también el agua al interior de la boca del animalito).

Luego construyeron una lámina de un silicón elástico (polidimetilsiloxano) en forma de flor con ocho pétalos y la recubrieron con la proteína fibronectina, para adherir células cultivadas de corazón de rata a la parte interior de la estructura.

La células crecieron hasta formar una capa uniforme con fibras musculares muy similares a las que presentan las medusas. Cuando éste “medusoide” de unos cuantos milímetros de diámetro (tamaño similar a las medusas bebé) estuvo listo, lo probaron en un tanque de agua. Haciendo pasar una corriente eléctrica a través del tanque, el medusoide se contraía en forma idéntica a una medusa. Al relajarse el músculo, el silicón recuperaba su forma original. En el video que acompaña su artículo –publicado el 22 de julio en la revista Nature Biotechnology– puede verse su sorprendente nado.


¡La ingeniería inversa de Parker le permitió, en sus propias palabras, “desarmar una rata y volverla a armar en forma de medusa”! Como demostración del concepto fue un éxito: ahora tratarán de hacer un medusoide con células de corazón humanas, en el camino a intentar construir un corazón biomimético. Mientras tanto, piensan hacer medusoides que puedan dirigir su nado hacia la luz, y quizá intentar un “pulpoide”. El medusoide podrá servir también para probar fármacos para el corazón y medir su efecto en la capacidad de contracción del tejido muscular.

No sé a usted, pero a mí los avances científico-técnicos como éste me llenan siempre de un asombro gozoso. Ya veremos qué nos presentan en unos años.

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jueves, 19 de julio de 2012

¿Mucho Higgs y pocas nueces?

Por Martín Bonfil Olivera
Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 18 de julio de 2012

Peter Higgs
¿Estaré sugiriendo que el (muy probable) descubrimiento del bosón de Higgs, santo grial de la física de partículas, en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), en la frontera franco-suiza, anunciado el pasado 4 de julio, no es realmente la noticia científica del siglo? ¿Sería sólo una cortina de humo para desviar nuestra atención del debate postelectoral?

No, en absoluto. Es sólo un truco para llamar su atención, querido lector. Aunque sí, quizá el peso que se le dio al posible hallazgo de la “partícula de Dios”, o “partícula divina” fue excesivo.

Mucho se ha explicado ya sobre el bosón de Higgs. Fue propuesto por el físico británico Peter Higgs –y casi simultáneamente por otros cinco colegas, Tom Kibble, Carl Hagen, Gerald Guralnik, François Englert y Robert Brout– en 1964 como la pieza faltante del rompecabezas que explica la estructura básica del universo, conocido como “modelo estándar” de la física de partículas.

Los físicos son famosos por construir modelos teóricos enormemente abstractos y complejos para describir la realidad. El modelo estándar (algunos lo escriben con mayúsculas) es uno de ellos. Consiste en ecuaciones que usan la mecánica cuántica y la relatividad, mediante matemáticas muy avanzadas, para describir cómo está hecha la materia, y cómo responde a tres de las cuatro fuerzas fundamentales del universo (electromagnetismo y las fuerzas nucleares fuerte y débil; la gravedad no ha podido ser incluida todavía en el modelo).

El modelo estándar: fermiones,
que forman la materia, y bosones,
que transmiten las fuerzas
Sin entrar en detalles, la materia está hecha de partículas llamadas fermiones (como los cuarks, que a su vez forman partículas como los protones y neutrones, en el núcleo del átomo, y los leptones, como los electrones que giran alrededor del núcleo). La fuerzas, a su vez, son transmitidas a la materia por medio de otras partículas, llamadas bosones.

Los físicos estudian las partículas mediante instrumentos llamados aceleradores de partículas, que permiten hacerlas chocar a energías –velocidades– inimaginables y estudiar de qué están hechas y cómo se comportan. Lo bonito es que las ecuaciones que construyen no sólo describen lo hallado en los experimentos, sino que llegan a predecir la existencia de nuevas partículas, que luego pueden encontrarse. El bosón de Higgs se postuló para explicar por qué la materia tiene masa, algo no predicho por el modelo estándar… por eso se le ha buscado desde hace casi 40 años.

Se trata de ciencia básica, sí. La más básica. Nos permitirá entender algunas de las propiedades fundamentales del cosmos. (Y quizá, sobre todo si no se ajusta a lo esperado, como quizá suceda, o incluso si resulta no ser el bosón de Higgs, sino otra cosa completamente distinta e inesperada, abrirá las puertas a nuevas exploraciones que quizá nos lleven a entender misterios como la aparente ausencia de antimateria en el universo, o la naturaleza de la materia oscura –que constituye 23% de la masa presente en él– o la de la energía oscura ­–que constituye otro 73%; ¡la materia “normal” es sólo el 4% restante!)

Pero si alguien duda que esto baste para justificar los 10 mil millones de dólares que se gastaron en construir el LHC –que todavía funciona sólo a la mitad de su potencia… ¡qué nuevas maravillas nos mostrará!–, añado que la historia de la ciencia demuestra que todo avance básico inevitablemente, tarde o temprano, encuentra una aplicación que muchas veces transforma por completo nuestro estilo de vida. Y que la derrama tecnológica que genere la construcción del acelerador seguramente justificará ampliamente el gasto (no olvidemos que la World Wide Web –o WWW, que normalmente llamamos “la red”, o “la web”, aunque no es lo mismo que internet, la infraestructura sobre la que existe la WWW–, en la que hoy pasamos gran parte de nuestra vida, fue inventada por científicos del CERN).

Aun así, es curioso que una noticia de ciencia tan básica, independientemente de su importancia, haya alcanzado tal fama en los medios mundiales. Yo creo que en parte se le debe a Leon Lederman, el físico premio Nobel que la llamó “the god particle” –aunque dios no tenga absolutamente nada que ver en esta historia– en su libro del mismo nombre (¡debido a que no le permitieron llamarla “the goddamn particle”, la maldita partícula!). A veces una buena mercadotecnia, aunque sea accidental, es lo que la ciencia necesita para estar en primera plana.

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miércoles, 11 de julio de 2012

La vida…

Por Martín Bonfil Olivera
Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 11 de julio de 2012

Quería yo escribir del bosón de Higgs, pero los amables lectores disculparán: a veces la vida impone sus prioridades.

La muerte es eso que siempre sabemos que está, pero que nunca queremos ver. Ayer (escribo el martes) falleció mi señora madre, Alicia Esperanza Olivera Sedano. Puedo decir que vivió una vida plena, productiva, valiosa. Y vivió el tiempo suficiente –casi 82 años– para recoger ampliamente sus frutos.

Mi madre fue historiadora. Y de las buenas (quién sabe por qué yo salí químico). De joven practicó la danza folklórica, y bailó en el Ballet de Amalia Hernández. La recuerdo de niño todavía con el maquillaje y peinado que adquirió en ese entonces.

Hija de un médico militar –combatiente zapatista–, estudió historia en la Facultad de Filosofía y Letras de la UNAM y etnohistoria en la Escuela Nacional de Antropología e Historia. Se interesó en los movimientos campesinos del siglo XX, y gracias a que Don Miguel Palomar y Vizcarra, guardián de los archivos cristeros, le abrió las puertas de los mismos, pudo publicar en 1966 uno de los primeros trabajos de investigación documental sobre ese todavía reciente movimiento.

Fue pionera de la historia oral en México y Latinoamérica; junto con Eugenia Meyer estableció en 1969 el Programa de Historia Oral en el Instituto Nacional de Antropología e Historia INAH, que recopiló grabaciones en vivo de supervivientes del movimiento zapatista. Tuve la suerte de acompañarla, todavía niño, en los setenta, en esos viajes a entrevistar viejitos cargando una pesada grabadora de carrete. Testimonios hoy invaluables que permitieron recuperar, como ella decía, “la historia de los de abajo”. Luchó hasta formalizar y lograr el reconocimiento de esta metodología, en su momento descalificada por no basarse en documentos escritos.

En los ochenta ideó un concurso, “Mi pueblo durante la revolución”, que invitó a quienes vivieron el movimiento a escribir o grabar sus recuerdos, y a enviar cartas, fotos y objetos para construir una memoria colectiva y popular. Los tres tomos del mismo nombre, recién reeditados, reúnen los mejores textos recibidos.

Tuvo una amplia producción académica, formó alumnos valiosos y exitosos, y tuvo la suerte de recibir en vida un amplio reconocimiento a su labor, que compartimos sus hijos y familia. En 2000 fue nombrada investigadora emérita del INAH.

Uno siempre debe lo que es, antes que nada, a sus padres. No podría yo haber tenido una madre mejor. Recordarla con orgullo y cariño es el mejor homenaje.

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miércoles, 4 de julio de 2012

¿Y ahora qué sigue?

Por Martín Bonfil Olivera
Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 4 de julio de 2012

El pasado domingo se llevó a cabo una de las elecciones más nutridas de nuestra historia. Distaron de ser perfectas: hay evidencia de múltiples irregularidades, que están siendo denunciadas y, esperemos, investigadas. Pero, al parecer, no bastarían para cambiar el resultado. Si todo sigue como parece, será Enrique Peña Nieto, del PRI, quien ocupe la silla presidencial.

Para mucha gente –me incluyo– el hecho es doloroso. Pero, pasado el comprensible luto, hay que ver para delante: dejar atrás pesimismo y derrotismo y ser creativos y propositivos.

Hace varios días, antes de la elección, numerosos investigadores de distintas instituciones –UNAM, Institutos Nacionales de Salud– que pertenecen al Sistema Nacional de Investigadores (SNI) recibieron en sus direcciones privadas de correo electrónico un mensaje firmado por Peña Nieto (provenía de la dirección epn@enriquepenanieto.com) invitándolos a votar por él. Entre otras cosas, el candidato les ofrecía “invertir, al menos, el 1% del PIB [producto interno bruto] en ciencia y tecnología”. Inversión que, como ya hemos mencionado aquí, exige la Ley de Ciencia y Tecnología federal desde 2004, y que nunca se ha cumplido.

Los investigadores reaccionaron con indignación por este uso completamente inapropiado de sus datos privados –correos electrónicos– que el SNI, que depende del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT), debería proteger. Haberlos proporcionado a un partido político para realizar proselitismo puede ser, incluso, ilegal. Se plantearon promover una denuncia, que ignoro si habrán presentado.

Pero lo que más llamó mi atención es que, tomando en cuenta que todas las proyecciones apuntaban ya a lo que parece haber ocurrido –nos guste o no–: el triunfo del candidato priísta, los investigadores no se plantearan también tomarle la palabra al probable próximo presidente de México.

Peña Nieto se enorgullece de “cumplir su palabra”. El correo que circuló entre la comunidad científica constituye un compromiso de satisfacer una vieja demanda: contar con mayor apoyo para las labores de investigación y desarrollo científico y tecnológico que nuestro país tanto necesita.

Hemos comentado también que diversas organizaciones científicas como el Foro Consultivo Científico y Tecnológico y la Academia Mexicana de Ciencias han promovido una denuncia administrativa ante la Secretaría de la Función Pública por incumplir el 1%. ¿No sería momento de que, dadas las circunstancias –repito, puede no agradarnos el resultado de la elección, pero parece ya ser un hecho– la comunidad científica en pleno organizara un movimiento fuerte para exigir al nuevo gobierno que aumente drásticamente el apoyo en ciencia y tecnología?

No lo olvidemos: la cadena investigación científica/desarrollo tecnológico/vinculación con industria es la que, a largo plazo, produce conocimiento original, patentes, riqueza y bienestar social en los países que apuestan por ella en serio. Ejemplos sobran.

Se trata, como se muchos han dicho, no tanto de apoyar a la ciencia como de apoyarse en ella.

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