El oro de las estrellas

Por Martín Bonfil Olivera
Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 22 de octubre  de 2017

Desde hace algunas semanas, entre la comunidad de astrofísicos y expertos en relatividad y cosas similares había corrido un rumor: “se aproxima un gran anuncio en relación con las ondas gravitacionales”.

Usted recordará que este año el premio Nobel de física se entregó a los creadores del detector LIGO, que el 11 de febrero de 2016 permitió detectar, por primera vez, dichas oscilaciones del espacio tiempo, predichas por la teoría de la relatividad de Einstein. Fueron producidas por el choque de dos hoyos negros que, atraídos por su propia gravedad, fueron girando cada vez más rápido en un remolino que los acercó más y más hasta que, al chocar y fundirse, hicieron temblar el tejido del cosmos como una gelatina.

Desde entonces se habían detectado, gracias a los dos detectores LIGO ubicados en distintas partes de los Estados Unidos, y a su primo menor Virgo, en Italia, otras tres fuentes de ondas gravitacionales, también debidas a la fusión de hoyos negros.

Pero el pasado 16 de octubre, la comunidad astronómica finalmente anunció al mundo, en una conferencia de prensa en Washington, DC, que dos meses antes, el 17 de agosto, habían detectado un quinto evento cósmico que emitió ondas gravitacionales intensas durante nada menos que 100 segundos. Gracias a que se tienen detectores tres puntos, los dos LIGO y Virgo, se logró triangular con cierta precisión la región del espacio de donde provenían las ondulaciones.

Dos segundos después el telescopio espacial Fermi de la NASA detectó, en esa misma región, un fenómeno llamado “emisión de rayos gamma”: un tipo de evento que libera cantidades inmensas de radiación electromagnética, y cuyo origen era incierto hasta ahora. Inmediatamente, astrónomos en todo el mundo dirigieron sus telescopios de distintos tipos al cielo. Doce horas más tarde, detectaron luz visible e infrarroja proveniente del mismo punto, ubicado a 130 millones de años luz, en la constelación de la Hidra, y una semana después rayos X, y luego ondas de radio.

Toda esta información permitió deducir que la causa del evento fue el choque de dos estrellas de neutrones que giraban una alrededor de la otra (algo que ya se había predicho teóricamente con mucha precisión). Al fundirse, emitieron ondas gravitacionales y radiación electromagnética –luz visible, rayos gamma, X e infrarrojos, y ondas de radio–, además de cantidades enormes de elementos químicos pesados recién formados, como oro, plata, platino, uranio y varios más.

Origen cósmico de
los elementos químicos

Desde los años ochenta, el astrónomo y divulgador Carl Sagan nos había enseñado que “estamos hechos de materia estelar”: los átomos que constituyen todo el universo fueron “cocinados” en estrellas, a partir de hidrógeno y helio. A su vez éstos, los elementos más ligeros de la tabla periódica, fueron creados en el big bang. A partir de ellos, las estrellas, gracias a las reacciones termonucleares que las hacen brillar, producen otros elementos más pesados como carbono, oxígeno y muchos otros. Pero los elementos más pesados que éstos sólo se producen cuando las estrellas especialmente grandes, luego de acabar de quemar el combustible que las mantiene en equilibrio, se contraen debido a su propia gravedad, y luego explotan para convertirse en supernovas. En este proceso se forman dichos elementos más pesados, que son expulsados hacia el espacio.

El remanente de estas explosiones es a veces, dependiendo de la masa de la estrella que explota, una estrella de neutrones: una esfera de sólo unos 20 kilómetros de diámetro, formada casi exclusivamente por neutrones, y que tiene una densidad inimaginable: puede pesar el doble que el Sol. Una cucharadita de este material pesaría unas mil millones de toneladas, o unas 900 veces el peso de la Gran Pirámide de Egipto. Fueron dos de estas esferas de materia superdensa las que chocaron en el evento detectado el 17 de agosto.

Además de producir ondas gravitacionales y electromagnéticas, este cataclismo cósmico mostró que la principal fuente de elementos químicos pesados en el universo no son, como se pensaba hasta ahora, las supernovas, sino los choques de estrellas de neutrones, que producen lo que se conoce como kilonovas. En particular, se calcula, por ejemplo, que la kilonova de agosto produjo una cantidad de oro equivalente a unas 10 veces la masa de la Tierra. Además, ayudó a precisar el valor de la llamada constante de Hubble, que indica a qué velocidad se está expandiendo el universo, y prácticamente resolvió el misterio del origen de las emisiones de rayos gamma, entre otros importantísimos avances.

Cuando el año pasado se descubrieron las ondas gravitacionales, se dijo que ahora los astrónomos tenían una nueva “ventana” disponible, además de la radiación electromagnética ­para estudiar el universo. Tan sólo un año después, esta nueva herramienta comienza a dar resultados de gran riqueza, y confirma que el Nobel de física de este año no pudo haber sido más acertado.

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Los Nobel 2017

Por Martín Bonfil Olivera
Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 8 de octubre  de 2017

Ondas gravitacionales

Como ocurre cada año, esta primera semana de octubre trajo consigo los anuncios de los premios Nobel. Y como cada año, este comentarista de la ciencia se las ve negras para tratar de decir algo sobre los tres premios en áreas científicas en el exiguo espacio de su columna.

Comencemos por el de física: lo recibieron el alemán Rainer Weis y los estadounidenses Barry C. Barish y Kip S. Thorne “por sus contribuciones decisivas a [el diseño de] el detector LIGO y la [primera] observación de ondas gravitacionales” (corchetes míos). Como ya comenté sobre él en este espacio, en su momento (18 de febrero de 2016), sólo mencionaré que la gran importancia del descubrimiento, que confirma nuevamente la teoría de la relatividad de Einstein, queda de manifiesto por lo rápido que se le reconoció con el Nobel: sólo un año después de haber sido realizado.

Estructura de un ribosoma,
determinada mediante
microscopía crioelectrónica

El premio de química, por su parte, lo recibieron el suizo Jacques Dubochet, el alemán Joachim Frank y el escocés Richard Henderson, “por desarrollar la microscopía crio-electrónica para determinar las estructuras de alta resolución de biomoléculas en solución”. Se trata de un avance importante porque, en biología molecular, la forma de las moléculas que constituyen a los seres vivos es la clave para entender su función.

La microscopía electrónica tradicional no muestra más que imágenes borrosas de moléculas como el ADN o las proteínas. Para determinar su estructura detallada, átomo por átomo, se usa desde la década de los 50 la técnica de cristalografía de rayos X, que es extremadamente laboriosa y requiere que las moléculas se encuentren ordenadas en el espacio (como ocurre en un cristal o una fibra). Muchas biomoléculas no cumplen este requisito. En la década de los 80, Henderson logró mejorar la resolución del microscopio electrónico al refinar sus aspectos técnicos y utilizando nitrógeno líquido para enfriar las muestras. Al mismo tiempo, en los 70 y 80, Frank había desarrollado técnicas computacionales para procesar las distintas imágenes borrosas y bidimensionales de una misma molécula que el microscopio electrónico podía ofrecer, “promediándolas” y generando así un modelo tridimensional de la misma.

Finalmente, Dubochet desarrolló un método que permite esquivar otro de los grandes problemas de la microscopía electrónica: que se hace en el vacío, lo que causa que el agua que normalmente rodea a la gran mayoría de las moléculas biológicas se evapore, lo que altera su estructura. Dubochet logró enfriar el agua hasta que formara no un sólido (pues los cristales de hielo también dan al traste con la estructura de las biomoléculas), sino un fluido ultraviscoso: agua vitrificada. Gracias a esto, combinado con los avances realizados por sus dos colegas, la microscopía crio-electrónica de alta resolución se volvió una realidad, y el análisis de la estructura detallada de los sistemas vivos dio un salto cuántico que seguramente proporcionará enormes avances en las ciencias biológicas y de la salud.

El reloj circadiano de una célula

Por último, el Nobel de medicina o fisiología lo recibieron los estadounidenses Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young, “por sus descubrimientos de los mecanismos moleculares que controlan el ritmo circadiano”. Ellos identificaron, en los años 80 y 90, el gen period, que fabrica la proteína PER –molécula maestra del reloj biológico de muchos organismos– y descifraron su función. El ritmo de fabricación de PER durante la noche, y el de su degradación durante el día, similar a los relojes de agua que mantienen el ritmo gracias a un recipiente que se va llenando hasta que se desequilibra y se vacía, y luego vuelve a comenzar a llenarse (aunque en realidad el mecanismo es mucho más complejo, y en él participan múltiples genes y moléculas que forman ciclos de retroalimentación), explica desde los ritmos de las flores que se abren al amanecer y se cierran por la noche hasta el ciclo sueño-vigilia de los humanos, central para la salud.

Tres Nobeles, tres avances grandiosos en ciencia.

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Los Nobel y los claroscuros de la ciencia

Por Martín Bonfil Olivera

Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 12 de octubre de 2016

La semana pasada, como cada octubre, se entregaron los premios Nobel de ciencias naturales. Y como cada año, fueron noticia.

El de fisiología o medicina lo recibió el biólogo celular japonés Yoshinori Ohsumi “por sus descubrimientos sobre los mecanismos de la autofagia”, el proceso mediante en que las células “se devoran a sí mismas”, o al menos a parte de sus componentes, para reciclarlos y mantenerse sanas. El de física lo recibieron David J. Thouless, J. Michael Kosterlitz y F. Duncan M. Haldane, escoceses los dos primeros e inglés el tercero, “por sus descubrimientos de los cambios topológicos de fase y las fases topológicas de la materia”. Es decir, por aplicar la topología, rama de las matemáticas que estudia las deformaciones, para entender los cambios en las propiedades de la materia cuando pasa a estados extravagantes como los que se presentan en los materiales superconductores, los superfluidos o las películas magnéticas delgadas.

Y el de química lo recibieron el francés Jean-Pierre Sauvage, el escocés J. Fraser Stoddart y el holandés Bernard L. Feringa “por el diseño y síntesis de máquinas moleculares”, pues han logrado construir pequeñas “nanomáquinas” consistentes en palancas, engranes e incluso motores del tamaño de moléculas de movimiento controlado, y que quizá algún día permitan fabricar nanorrobots para, por ejemplo, curar enfermedades desde dentro del cuerpo humano (Feringa logró incluso fabricar un minúsculo “nanocoche” de cuatro ruedas de que efectivamente puede rodar rudimentariamente).

Pero este año el prestigio de los Nobel, o al menos del de fisiología o medicina, recibió un duro golpe unas semanas antes del anuncio de los galardones. El Instituto Karolinska, que otorga cada año este premio, fue acusado de haber contratado en 2010 al médico italiano Paolo Macchiarini a pesar de varias acusaciones en su contra por mala praxis científica. Macchiarini era famoso por ser pionero en una técnica novedosa para hacer trasplantes de tráqueas “sembradas” con células madre del paciente receptor, para reducir el riesgo de rechazo. En el Karolinska iba a explorar el uso de tráqueas sintéticas igualmente sembradas con células madre.

Paolo Macchiarini

Macchiarini era acusado de haber realizado malas prácticas científicas en sus cirugías, que habían conducido a la muerte de algunos de los pacientes que habían recibido trasplantes de manera quizá innecesaria, lo que podría llevarlo a ser acusado de homicidio involuntario, así como de haber inflado su currículum para ser contratado. Además, la revista Vanity Fair dio a conocer un escándalo en el que enamoró y ofreció casarse con una periodista que lo entrevistó para un documental de televisión, al grado de prometerle que la misa la oficiaría el Papa… todo lo cual resultó un engaño (para colmo, resultó que Macchiarini, que por lo visto es un mentiroso crónico, estaba ya casado).

Por su parte, el Karolinska desoyó las acusaciones contra Macchiarini, no siguió los protocolos adecuados para investigar posibles casos de mala praxis científica y evadió varios de los requisitos de control de calidad para recontratarlo en 2013 y 2015. El estallar en los medios el caso, la reputación del Karolinska ha quedado dañada al grado de que todos los miembros de su comité directivo tuvieron que renunciar, así como dos de los participantes en su Comité Nobel, y se llegó a proponer que la entrega del premio de medicina se suspendiera por dos años, para entregar el dinero correspondiente a las familias de los pacientes fallecidos.

Hay quien aprovechará la situación para atacar la credibilidad de los Nobel y de la ciencia misma, alegando que está plagada de corrupción y vicios. Cierto: la ciencia mundial enfrenta crisis relacionadas con su confiabilidad; la falta de incentivos para reproducir experimentos y verificar que sus resultados sean confiables, las presiones políticas y económicas que dificultan el control de calidad de la investigación, la crisis de las revistas científicas arbitradas que en gran parte llevan a cabo este control, y otros problemas. Aunado a eso, en ciencia siempre han existido, como en toda actividad humana, ocasionales casos de abierta deshonestidad, (como ocurre con la falsificación de datos) y de mala práctica (lo que popularmente se conoce como “mala ciencia” o bad science, que es lo que parece ser el caso de Macchiarini).

Pero se trata de problemas minoritarios, no de la generalidad. La ciencia cuenta con mecanismos de control y autocorrección que siguen funcionando, por más que enfrenten problemas y tengan que adaptarse a los nuevos tiempos. De hecho, si la ciencia se volviera generalmente deshonesta, simplemente dejaría de funcionar.

Descalificar a la ciencia en general, o a los premios científicos más prestigiosos que se otorgan en el mundo, es injusto. El propio Instituto Karolinska ha tomado ya las medidas necesarias para corregir sus errores y garantizar que no vuelvan a repetirse. En todo caso, el que estos escándalos salgan a la luz es señal de que la comunidad científica como un todo sigue alerta para conservar su credibilidad y mantener la calidad de su trabajo y la confiabilidad de sus resultados.

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Ciencia, lengua y cultura

Por Martín Bonfil Olivera
Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 23 de marzo de 2016

Raro es que en un evento dedicado a la lengua, a la erudición, a la reflexión académica en su más pura y rancia y rigurosa acepción, como es el Congreso Internacional de la Lengua Española (CILE), se incluya a la ciencia, esa cenicienta de la cultura, a quien rara vez se considera cuando se enlistan los más valiosos productos de la creatividad humana.

Más raro aún que un divulgador científico, un modesto comunicador de la ciencia, sea invitado a tal evento. Pero que lo sean no uno ni dos, sino todo un grupo, proveniente de varios países latinoamericanos, como ocurrió en la séptima edición del CILE, llevada a cabo del 9 al 16 de marzo en San Juan de Puerto Rico, debe ser señalado como todo un acontecimiento.

El CILE nació como una propuesta para fomentar la reflexión y la acción sobre la lengua española y sus retos y posibilidades en todo el ámbito hispanohablante. Es organizado cada tres años por el Instituto Cervantes, en colaboración con la Real Academia Española (RAE, que muchos llaman, equivocadamente, “Academia de la Lengua Española”) y la Asociación de Academias de la Lengua Española (esas sí), que existen en toda Latinoamérica, así como en las asiáticas Islas Filipinas y también en los Estados Unidos de Norteamérica (lo cual no resulta sorprendente, tomando en cuenta la creciente penetración de la lengua cervantina en ese país).

El primer CILE se celebró, a invitación del presidente Ernesto Zedillo, en la ciudad mexicana de Zacatecas, en 1997, y es recordado más que nada por la propuesta quijotesca de Gabriel García Márquez, devenida escándalo, de simplificar la gramática “antes de que la gramática termine por simplificarnos a nosotros”.

Se ha celebrado posteriormente en España, Argentina, Colombia y Panamá (el programado en 2010 en Chile tuvo que ser suspendido por el terremoto que asoló a ese país). Este año tocó al “estado libre asociado de Puerto Rico”, país latinoamericano sin duda, pero al mismo tiempo parte de la mancomunidad de los Estados Unidos. Puerto Rico es un país donde el español se ha mantenido y defendido con una convicción y una ferocidad realmente admirables, pero donde paralelamente la indomable fuerza de la evolución lingüística ha dado lugar a palabras y expresiones híbridas capaces de poner los pelos de punta a muchos académicos de la lengua de talante conservador.

La presencia de la ciencia en esta edición del congreso quizá obedece en parte a aquel otro deseo expresado por García Márquez en su polémica ponencia de 1997, donde expresaba su deseo de que “asimilemos pronto y bien los neologismos técnicos y científicos antes de que se nos infiltren sin digerir”, pero sin duda también al interés de académicos como José Manuel Sánchez Ron, de la RAE, Ruy Pérez Tamayo (que desgraciadamente no pudo estar presente) y Jaime Labastida, de la Academia Mexicana de la Lengua.

Presente estuvo, como conferencista magistral, el premio Nobel de química Mario Molina, quien además de hablar de la urgencia de combatir el cambio climático subrayó la necesidad de comunicar los temas científicos a los ciudadanos de forma fidedigna, pues muchas veces son ignorados o tergiversados por los medios. También urgió a “hacer ciencia en español”, y a impulsar las aportaciones de los países hispanohablantes a la ciencia mundial.

La mesa en la que participó
este columnista

Hubo asimismo presencia de investigadores científicos que ejercen magistralmente la divulgación, como el propio Sánchez Ron, historiador de la ciencia; Juan Luis Arsuaga, conocido por las excavaciones paleontológicas de Atapuerca, en España; Daniel Altschuler, uruguayo radicado en Puerto Rico que fuera director del radiotelescopio de Arecibo, y los neurobiólogos Diego Golombek y Facundo Manes, de Argentina. Y hubo también comunicadores de la ciencia de tiempo completo, como Ángela Posada-Swafford, colombiana radicada en Miami, y Juan Nepote y un servidor, mexicanos. Asistió también el compatriota Jorge Volpi, escritor que se ha distinguido por darle a la ciencia un papel importante en varias de sus novelas.

No habría espacio aquí para narrar los temas que se trataron en el Congreso en general (pero algunas de mis participaciones favoritas, entre otras de grandes personajes como el premio Nobel francés de literatura Jean Marie Le Clézio o el novelista chileno Antonio Skármeta, estuvieron las del magnífico autor puertorriqueño Luis Rafael Sánchez, autor de la aclamada novela La guaracha del Macho Camacho, y de don Álvaro Pombo, poeta, novelista y filósofo español que fue, a sus 76 años, la alegría del evento, donde “campeó libremente” haciéndonos reír y gozar con sus lecturas y reflexiones sobre la poesía).

Al menos, de la componente científica del Congreso, que ojalá se repita en próximas ocasiones, destacaré que se habló, además de la invasión de la terminología científica en inglés, de la carencia de revistas científicas en español, de la influencia de los nuevos medios electrónicos en la manera en que leemos y escribimos, y de la importancia vital de una comunicación pública de la ciencia (o, como prefiero llamarla, divulgación científica) que no sólo transmita información de forma clara, sino que haga la labor original y creativa de traducirla de manera literaria, dándole contexto y enlazándola con el resto de la cultura y la vida de aquellos a quienes se dirige (como hace cualquier traductor de poesía, que necesariamente tiene que ser también poeta, y cuyo nombre hoy aparece, en un acto de justicia, a la par del nombre del autor original en los libros de poesía). El divulgador científico como un creador valioso, pues, que es la única manera de ser un buen divulgador.

Asomarse a un congreso de la lengua es una oportunidad única no sólo para contrabandear un poco de cultura científica, sino para redescubrir que el conocimiento, defensa y buen uso de nuestra lengua son cuestiones esenciales, porque somos seres de palabras.

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Nobeles misteriosos

Por Martín Bonfil Olivera
Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 14 de octubre de 2015

La semana pasada hablamos aquí del premio Nobel de medicina de este año. Comentemos hoy los otros dos Nobeles de ciencias naturales: el de física y el de química. En ambos casos, se trata de investigaciones que resolvieron misterios.

El de física se otorgó, como habíamos mencionado, a dos investigadores cuyos apellidos, yuxtapuestos, producen un efecto divertido: Kajita y McDonald. Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald, uno japonés y el otro canadiense, recibieron el premio “por su descubrimiento de las oscilaciones de neutrinos, que demuestran que los éstos tienen masa”.

Kajita y McDonald

¿Qué son los neutrinos? Originalmente, fueron partículas teóricas “indetectables” postuladas en 1930 por el famoso físico austriaco Wolfgang Pauli (que ganó el Nobel en 1945) como una manera de ajustar su modelo teórico para explicar un tipo de desintegración radiactiva (el decaimiento beta). A primera vista sonaría como hacer trampa; pero cuando los físicos proponen este tipo de entidades normalmente lo hacen porque es la única manera concebible de explicar toda una serie de datos precisos y confiables con los que cuentan. Es un poco como hacía Sherlock Holmes para resolver un crimen, a veces planteando soluciones inesperadas: “Cuando todo lo imposible se ha eliminado, lo que quede, por improbable que parezca, debe ser la verdad”.

Los neutrinos son leptones, un tipo de partículas fundamentales que no se pueden descomponer en otras más pequeñas (a diferencia de los hadrones, como el protón o el neutrón, que están formadas por cuarks). En realidad no es que sean indetectables, sino que sólo interactúan muy pero muy raramente con el resto de las partículas que forman la materia: son casi como fantasmas. A través de la Tierra –y de nuestro cuerpo– pasan constantemente millones de neutrinos provenientes del espacio.

De cualquier modo, fueron detectados en 1956 (ganando así otro premio Nobel, el de 1995, para quienes lo lograron). Se han establecido grandes detectores para estudiarlos: inmensos tanques llenos de agua pesada (que tiene deuterio, el primo pesado del hidrógeno, en su molécula). Sus paredes están tapizadas de tubos fotomultiplicadores, que pueden detectar cualquier mínimo destello de luz que ocurra en la oscuridad.

La detección de neutrinos se basa en que éstos pueden viajar, en el agua, más rápido que la luz (nada puede superar la velocidad de la luz en el vacío, pero ésta viaja más lentamente en otros medios, y nada en la teoría de la relatividad de Einstein prohíbe que algo viaje más rápido en esas condiciones). Cuando una partícula viaja más rápido que la luz, emite fotones, debido al llamado “efecto Cerenkov”. Son los fotones de luz producidos por los neutrinos al pasar por el agua los que se detectan.

Pues bien: al estudiar los neutrinos procedentes del sol, la cantidad detectada en distintos experimentos era sólo un tercio de la esperada según los cálculos teóricos. ¿Dónde estaban los faltantes? El misterio de los neutrinos ausentes podría significar que el sol estuviera muriendo. Afortunadamente no fue así.

El interior del detector
Super Kamiokande

Existen tres tipos de neutrinos: tipo electrón, tipo tau y tipo muón. En 1998 Kajita, utilizando datos del detector Super Kamiokande, en Japón –con sus 50 mil toneladas de agua ultrapura a mil metros bajo tierra– descubrió que los neutrinos que constantemente se producen en la atmósfera debido a los rayos cósmicos podían “cambiar de personalidad” al llegar a la Tierra: de ser tipo electrón, podían pasar a ser tipo muón, por ejemplo. Y en 2001 McDonald, –trabajando en el Observatorio de Neutrinos de Sudbury, en Canadá con mil toneladas de agua pesada a dos kilómetros de profundidad– confirmó que los neutrinos procedentes del sol, que son de tipo electrón, podían también “oscilar” para transformarse en tipo muón o tau. Misterio resuelto: los neutrinos están ahí, pero no los veíamos porque no son del tipo que esperábamos.

Las implicaciones del descubrimiento de la oscilación de neutrinos son grandes: para que sea posible que cambien de tipo, se necesita que tengan masa: algo que contradice el llamado “modelo estándar” que describe todas las partículas subatómicas conocidas. En otras palabras: algo debe andar mal con el modelo. Es imperfecto, y habrá que seguir buscando uno mejor. Aunque parezca raro, esto hace muy felices a los físicos de todo el mundo, que disfrutan de poder seguir resolviendo misterios, y probablemente se deprimirían si llegáramos a conocer todo sobre el universo.

Lindahl, Modrich y Sancar

Por su parte, el misterio que resolvieron los ganadores del Nobel de química es distinto: se otorgó al sueco Tomas Lindahl, el estadounidense Paul Modrich y el turco Aziz Sancar “por sus estudios de los mecanismos de reparación del ADN”.

Todos sabemos que la información genética, que controla todas las funciones de los seres vivos, se almacena en la molécula de ácido desoxirribonucleico, o ADN. En 1970 Lindahl descubrió que el ADN no es una molécula especialmente robusta, como cabría esperar, sino que es extremadamente frágil, y constantemente sufre daño debido a agentes químicos o a la radiación ambiental. ¿Cómo es posible que los seres vivos sobrevivan así?

La respuesta es que existen distintos tipos de mecanismos bioquímicos que constantemente monitorean el ADN y reparan los distintos tipos de daño que puede sufrir. En 1974 el propio Lindahl descubrió el mecanismo de reparación por corte de bases, que detecta “letras” dañadas en la molécula de ADN y elimina las regiones donde se hallan. En 1983, Sancar descubrió un mecanismo distinto para reparar el ADN, el de corte de nucleótidos, que detecta uniones erróneas entre dos letras y elimina el tramo de ADN dañado, sustituyéndolo por el correcto. Y en 1989 Modrich halló un tercer mecanismo natural, la reparación de errores de apareamiento, que corrige “erratas” del ADN en que una “letra” en una de las dos cadenas de la doble hélice está apareada con la pareja incorrecta.

Es posible que sus descubrimientos, además de ayudarnos a entender mejor el funcionamiento celular, algún día puedan aplicarse para combatir enfermedades causadas por mutaciones en el ADN, como el cáncer. Por lo pronto, la ciencia que resuelve misterios es reconocida, acertadamente, por los premios Nobel.

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Nobeles con jiribilla

Por Martín Bonfil Olivera
Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 7 de octubre de 2015

Estamos ya en la Semana Nobel. Siguiendo el orden tradicional, el lunes se anunció el premio Nobel de fisiología o medicina, seguido el martes por el de física; el de química se habrá ya anunciado para cuando lea usted estos renglones.

Este año los dos primeros Nobeles han llamado más la atención que de costumbre. El de medicina, por un malentendido.

Se otorgó a tres investigadores: la china Youyou Tu (quien recibirá la mitad del premio) “por sus descubrimientos de una terapia novedosa contra la malaria”, y al irlandés William C. Campbell y el japonés Satoshi Ōmura (que se dividirán la otra mitad) “por sus descubrimientos de una nueva terapia contra infecciones causadas por gusanos parásitos”.

Con Ōmura y Campbell no hay problema: a partir del estudio de miles de cepas de bacterias del género Streptomyces, Ōmura identificó 50 que podrían producir fármacos útiles contra infecciones. Más tarde, Campbell descubrió que una de estas cepas producía una molécula, la avermectina, que era muy eficaz contra los gusanos parásitos que causan, en las regiones más pobres del planeta, enfermedades horribles como elefantiasis de piernas o escroto (cuando las lombrices bloquean los vasos linfáticos del paciente) o ceguera (cuanto migran al ojo). Una variante mejorada químicamente, la ivermectina, ha revolucionado el tratamiento contra estos azotes.

Fue el premio de Tu el que causó polémica, pues para descubrir una nueva terapia contra la malaria o paludismo, que asimismo ha revolucionado a nivel mundial el tratamiento de esta extendida infección causada por parásitos llamados plasmodios, recurrió a la medicina tradicional china.

Tu estudió científicamente más de 2 mil remedios tradicionales chinos contra la malaria, y halló que uno, la planta Artemisia annua, parecía efectivo en animales. Pero al tratar de aislar la sustancia activa responsable del efecto, fracasó. Intrigada, la química farmacéutica investigó en la literatura médica tradicional china hasta encontrar que el método recomendado era una extracción en frío. Como en el laboratorio normalmente se hacen extracciones con calor, Tu pensó que esto podría haber destruido la molécula buscada. Así logró aislar, en 1971, la artemisinina, que se ha convertido en una utilísima arma contra las actuales variedades de malaria resistentes a los remedios usuales, como la quinina y la cloroquina.

Aunque partió de la medicina tradicional, que muchas veces resulta ser ineficaz o estar basada en creencias sin fundamento, la investigación de Youyou Tu fue ciencia en su mejor expresión. No olvidemos que la ciencia farmacéutica partió originalmente de la herbolaria, y hoy la química de “productos naturales”, como se la llama, ayuda a identificar las moléculas específicas responsables de los efectos curativos de las plantas, y a purificarlas, modificarlas para hacerlas más efectivas y así utilizarlas para beneficio de todos.

¿Y el premio Nobel de física? Ha causado hilaridad por haber sido entregado a dos científicos cuyos apellidos, en español, recuerdan a un famoso producto de comida rápida: Kajita y McDonald. Hablaremos de ellos la semana próxima, si hay oportunidad.

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