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Libros de Ciencias Naturales Resueltos – Ministerio de Educación

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La lucha solitaria por la supervivencia del tarsero

La deforestación de la jungla, la caza y también los gatos callejeros amenazan la supervivencia del tarsero, un pequeño primate de ojos saltones natural del sureste asiático. Oculta entre la maleza que cubre la isla filipina de Bohol, la Philippine Tarsier Foundation es la única institución del mundo dedicada al estudio de la especie y a la repoblación de la jungla.

El Santuario Tarsero, un terreno de 134 hectáreas de jungla junto a la ciudad de Corella, protege a unos doscientos tarseros de la deforestación y los cazadores furtivos que los capturan para venderlos como mascotas.

El fundador de la reserva, Carlito Pizarras, recibe a los visitantes con una sonrisa y un firme apretón de manos. Conocido como el hombre tarsero, Pizarras ha dedicado su vida a proteger al animal y es la única persona que ha conseguido la reproducción de ejemplares en cautividad.

La Lista Roja de Especies Amenazadas de la Organización Internacional por la Conservación de la Naturaleza clasifica al tarsier filipino como especie “casi amenazada”

“Los estudio desde que tenía 13 años”, cuenta. Como otros habitantes de la isla de Bohol, de niño Pizarras se dedicaba a cazar tarseros para venderlos como mascotas. Él y su hermano se internaban en la jungla y encontraban a los diminutos primates guiándose por el olor de su orín, especialmente intenso por las mañanas.

Con los años, Pizarras también quiso tener una mascota tarsero, pero se dio cuenta de que ni siquiera sabía qué comían. Descubrió que buena parte de la información disponible sobre ellos era errónea: “Los libros decían que los tarseros comían tierra. Pero en realidad se comen los insectos que encuentran dentro de la tierra”, explica ahora.

Sus tarseros “murieron todos, uno tras otro”, recuerda. Pese a alimentarlos con grillos, saltamontes y otros insectos, las mascotas de Pizarras terminaban suicidándose. Tras un tiempo en cautividad, se infligían heridas o morían golpeándose la cabeza contra los barrotes de la jaula.

Fue entonces cuando el joven filipino decidió cambiar de oficio y dedicarse a proteger la especie. Su dedicación a la conservación del animal es tal que los biólogos han bautizado al tarsero filipino con el nombre científico de Carlito Syrichta.

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Un tarsier filipino amenazado encaramado a un arbol. / M. L. M.

La Lista Roja de Especies Amenazadas de la Organización Internacional por la Conservación de la Naturaleza clasifica al tarsero filipino como especie “casi amenazada”, pero alerta que esta clasificación no es definitiva porque no existen suficientes datos sobre su estado de conservación.

Los tarseros son animales nocturnos y pasan el día acurrucados bajo las raíces de los árboles o en lo alto de las ramas. Son el primate más pequeño. Su cuerpo mide entre 10 y 15 centímetros, entre la cabeza y el cuerpo, y está rematado por una cola de unos veinte centímetros. Sus patas tienen falanges y uñas, y recuerdan a las manos humanas.

Pero los ojos grandes y redondos son su rasgo más llamativo. Incluso hay quien especula que George Lucas se inspiró en los tarseros para el carismático Maestro Yoda de La Guerra de las Galaxias.

Los ojos del tarsero miden 1,6 centímetros de diámetro y uno solo es tan grande como su cerebro. A pesar del tamaño, no pueden mover las pupilas, por lo que su cabeza es capaz de rotar casi 360 grados en cualquier dirección.

Los ojos del tarsier miden 16 centímetros de diámetro y uno solo es tan grande como su cerebro. A pesar del tamaño, no pueden mover las pupilas, por lo que su cabeza es capaz de rotar casi 360 grados en cualquier dirección

Pizarras deja a los turistas a cargo de una de las estudiantes que trabaja como voluntarias en el centro de conservación. La chica conduce a los turistas al interior de un cercado, señala hacia arriba y susurra: “Allí”. Los ojos inexpertos de los visitantes tardan un rato en identificar una bolita de pelo castaño casi oculta entre las ramas y las hojas de la jungla.

El ruido de las pisadas o los clics de las cámaras lo despiertan. Abre los ojos redondos y gira la cabeza hacia los turistas mientras la estudiante hace gestos para alejarlos de allí y conducirlos hacia el árbol donde duerme el siguiente tarsero. Más tarde, Pizarras aclara que los tarseros son animales muy territoriales y cada uno necesita una hectárea para vivir. En el cercado que la Philippine Tarsier Foundation abre a los turistas conviven ocho tarseros. “Creemos que es porque saben que aquí están seguros, pero si alguien les molesta se marchan y ya no vuelven”, explica Pizarras.

A pesar de los esfuerzos de la fundación, los turistas siguen acudiendo a ver a los tarseros enjaulados que los comerciantes exhiben en un mercadillo a las orillas del río Loboc, junto a la ciudad del mismo nombre. Allí, un sinnúmero de barcos restaurante remontan el río para ofrecer a los turistas las vistas que convencieron a Francis Ford Coppola para rodar Apocalypse Now en Filipinas. Los altavoces de las barcazas emiten sin descanso canciones de los Beatles mientras sus clientes degustan platos filipinos. El barullo de los visitantes sobrepasa el de la propia jungla y resulta mortal para el oído extremadamente sensible del tarsero. Pizarras sacude la cabeza al hablar de estas escenas. “Comenzamos la Tarsier Foundation hace casi veinte años, pero por desgracia todavía es necesaria”, lamenta.

Investigar no es un lujo

Conocí a Juan Carlos Izpisúa en el Hospital Clínic de Barcelona en un día que difícilmente olvidaré. Estábamos, los dos como pacientes, con el doctor Campistol, entonces Jefe del Departamento de Nefrología; pero él, Izpisúa, con el portátil ya abierto no quería sino mostrarnos los resultados preliminares de sus experimentos sobre recuperación de órganos en ratones. Hablaba con tal serenidad y pasión de sus planes que no me sorprendió que en el último mes publicara tres artículos en las revistas más prestigiosas: Cell, Science y Nature. Una hazaña singular.

Siendo un reputado Investigador del Instituto Salk en California, había aceptado simultanearlo con la dirección de un centro de Regeneración de Órganos en Barcelona. Lo tomó con el máximo interés.

En un país como el nuestro en el que la investigación básica tiende a considerarse un lujo: sin la investigación fundamental de Juan Carlos Izpisúa y su equipo nada se podría haber obtenido

No haré la historia larga: a pesar de todos los intentos, los problemas burocráticos, las pequeñas mezquindades y los recortes insensatos en los recursos de I+D frustraron el empeño. Hoy tenemos que lamentarlo. Pero no por ello disminuyó su voluntad de seguir ligado con España.

Hoy, la revista Nature publica un artículo suyo que puede ser excepcional para el futuro del conocimiento y de la medicina. Izpisúa, con un grupo de investigadores casi global, ha producido un trabajo extraordinario que podrá salvar muchas vidas humanas. Me importa subrayar que, entre ellos, hay dos grupos españoles: el de José María Campistol y el de Pedro Guillén, innovadores en Investigación médica hospitalaria en el Hospital Clínic de Barcelona y en la Clínica Centro de Madrid y la Universidad Complutense de Madrid, respectivamente.

Ayer, la revista ‘Nature’ publicaba un artículo suyo que puede ser excepcional para el futuro del conocimiento y de la medicina

Pero algo debe quedar claro, en estos tiempos y en un país como el nuestro en el que la investigación básica tiende a considerarse un lujo: sin la investigación fundamental de Juan Carlos Izpisúa y su equipo nada se podría haber obtenido.

A mi todo ello me produce una enorme alegría. Dentro de las grandes dificultades por las que pasa nuestra I+D, la tenacidad e inteligencia de nuestros científicos -valgan los hoy mencionados como ejemplo- es lo que hace posible que se continúe aumentando el acervo común del conocimiento para resolver problemas globales de nuestro tiempo.

El resultado de esta investigación se encuentra en la frontera del conocimiento sobre la vida. Y de ahí también su belleza y la extraordinaria responsabilidad de quienes las llevan a cabo. El avance científico- en todos los campos- es imparable. Todo lo que se pueda conocer sobre la naturaleza acabará conociéndose. No me cabe la menor duda de que los firmantes de este descubrimiento son conscientes de la trascendencia de lo que han obtenido. Y que seguirán trabajando con esa misma responsabilidad para descifrar, para el bien de todos, los grandes misterios que aún nos oculta la naturaleza.

Javier Solana es presidente de ESADE Center for Global Economy and Geopolitics.

Dinosaurio con pies de gallina

El famoso tiranosaurio de Parque Jurásico tenía los pies como una gallina. La película presumía de haber contado con la asesoría científica de un gran paleontólogo, Jack Horner, para ajustarse, en la medida de lo posible, al conocimiento de los expertos sobre aquellos fascinantes animales del pasado. Pero no había ninguna prueba de que un dinosaurio carnívoro tuviera que tener los pies recubiertos de escamas, más allá de la lógica deducción por su directo parentesco con las aves actuales. Así que los dinosaurios de cine, de los cómics y de las ilustraciones científicas han venido caminando sobre extremidades como las de las gallinas simplemente porque era la hipótesis más probable. Ahora, el pie de un gran dinosaurio, cuyo esqueleto fosilizado fue descubierto en Cuenca en 2003 y dado a conocer en 2010, muestra, por primera vez, que efectivamente los dinosaurios carnívoros tenían los pies cubiertos de escamas y con almohadillas en las plantas, como una vulgar pata de pollo.

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Contorno de dedos y las almohadillas plantares del dinosaurio ‘Concavenator corcovatus’. / UAM

El ejemplar en cuestión es famoso no solo en el mundo científico, sino entre los aficionados a los dinosaurios. Es el Concavenator corcovatus, apodado Pepito y con un rasgo sorprendente en su esqueleto: su joroba. Vivió hace unos 125 millones de años (hace 66 millones de años se produjo la extinción masiva de los dinosaurios, exceptuando las aves) y su hallazgo causó sensación al tratarse de un género y una especie desconocidas hasta entonces. Con sus seis metros de largo, muy completo, el esqueleto fósil de Pepito apareció en el yacimiento conquense de Las Hoyas.

Ahora los científicos han centrado su análisis en la extremidad posterior derecha, “Dada la postura que tiene el fósil, es decir, colocado lateralmente dentro de las calizas laminares en las que se conserva, sólo es posible observar bien su lado expuesto, el derecho”, explica Elena Cuesta, que ha liderado esta investigación codirigida por Francisco Ortega, de la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED) y José Luis Sanz, de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM). “El pie izquierdo está colocado debajo de la extremidad derecha y solo se observa uno de sus dedos”, continúa esta especialista. Lo mismo sucede con las patas delanteras: la mano derecha del fósil está bien expuesta —y no tiene escamas—, no así la izquierda.

Las aves actuales mantienen rasgos de hace 125 millones de años

El buen estado de conservación de Pepito ayuda mucho a los paleontólogos. Una de las grandes dificultades a la hora de reconstruir la forma de vida de un animal extinto y remoto es conocer cómo serían las partes blandas de su cuerpo, que tan mal fosilizan, como la piel, la presencia o no de plumaje, el color… Y este pie del Concavenator “tan completo y bien preservado, es el primer hallazgo que permitiría acercarnos más al conocimiento de la apariencia que tendrían estos animales”, añade Cuesta. Recalca, además, su importancia para analizar las icnitas, las huellas de dinosaurio, porque esas improntas de los dinosaurios conservadas en la roca hablan de los huesos y el contorno de los pies, pero no de la piel ni de las almohadillas, “que serían la parte anatómica que verdaderamente produjo esa huella”. Es lo que se llama técnicamente la podoteca, es decir, el estuche que recubre el pie.

En el pie derecho de Pepito los científicos reconocen tres tipos de escamas ordenadas en un patrón concreto: unas más pequeñas y de contorno irregular que están en las almohadillas plantares y detrás de la pata; otras de tamaño intermedio en el lateral del pie y finalmente las escamas hexagonales, de gran tamaño, que cubren la parte delantera y superior del pie y la extremidad. Cuesta, Ortega y Sanz lo describen con todo detalle en la revista Cretaceous Research.

Y esa estructura de la piel del Concavenator, que estaría presente en todos los dinosaurios carnívoros, se ha mantenido en la evolución 125 millones de años hasta las aves actuales. O casi, porque la adaptación evolutiva en que se agarran a las ramas de los árboles ha hecho que la disposición de los dedos sea distinta de la primitiva, la que presenta Pepito, y que es como la de los emus actuales, las avestruces… y las gallinas. En cuanto a los dinosaurios herbívoros, apenas se tiene información.

La impresión 4D salva a tres niños con un implante que crece con ellos

Kaiba, Garret e Ian apenas juntaban dos años entre los tres cuando una impresora les salvó la vida. Los pequeños nacieron con una rara y grave anomalía en las vías respiratorias. Para sacarlos adelante, tuvieron que abrirles la tráquea y meterles un tubo por el que podían respirar gracias a un ventilador mecánico. Sus pocos meses de vida los pasaban en una unidad de cuidados intensivos (UCI). Tres años después, los niños ya están en casa. Todo gracias a una férula impresa que creció con ellos hasta que sus diminutos bronquios fueron lo bastante fuertes como para que el implante se disolviera por si solo.

Con una impresora 3D se puede imprimir casi de todo, desde coches hasta una miniatura de la torre Eiffel. Con un programa de diseño por ordenador, la fabricación por capas ofrece la posibilidad de personalizar casi cualquier cosa, un aspecto que la hace muy interesante para la medicina. Ya se imprimen huesos, prótesis dentales, cartílagos… Pero, con los niños hay problema: crecen muy deprisa. Para ellos se necesitan objetos que, una vez impresos, puedan cambiar con el tiempo y adaptarse a su crecimiento. Es la cuarta dimensión o impresión 4D.

Es difícil transmitir lo enfermos que estaban estos niños», dice el cirujano que les implantó la férula impresa

Con este enfoque, un grupo de expertos estadounidenses liderados por el profesor de otorrinolaringología pediátrica de la Universidad de Michigan (EE UU), Glenn Green, ha estado ensayando implantes con biomateriales hechos con una impresora 3D. Eligieron un poliéster que tiene la particularidad de que se degrada con el paso del tiempo hasta que el organismo lo absorbe y acaba expulsando. Los investigadores lo probaron con ratas y cerdos, pero ellos creían que la impresión 4D podría servir para mucho más. Podría salvar la vida a niños.

Green y sus colegas consiguieron que la FDA, la agencia federal de EE UU que regula y vigila medicamentos y dispositivos médicos, autorizara una excepción a la norma para poder ensayar sus ideas con un grupo de niños. Los pequeños habían nacido con traqueobroncomalacia, una anomalía en los bronquios que se los cierra cada vez que respiran. De los 30 que localizaron por todo el país, seleccionaron a tres cuya vida corría mayor peligro.

«Es difícil transmitir lo enfermos que estaban estos niños. Los tres habían estado en la UCI durante meses. En ese tiempo, necesitaban de una fuerte sedación, narcóticos y paralizantes», recuerda Green. A los tres les hicieron una traqueostomía en el cuello para colocarles un tubo para respirar con ventiladores artificiales. «Aún así sufrían continuos episodios que requerían maniobras de resucitación», añade el doctor Green que, al igual que sus compañeros de aventura, ha invertido buena parte de su dinero en comprobar la eficacia de la impresión 4D para tratar a niños enfermos.

Universidad de Michigan’);»> ampliar foto

Con solo tres meses, a Kaiba le implantaron una férula impresa para sostener sus bronquios. Ya con tres años, no necesita respiración asistida y pronto le quitarán el tubo de su garganta. / Universidad de Michigan

El pequeño Kaiba tenía solo tres meses cuando le hicieron el implante. Como los otros dos, no salía de la UCI desde que nació y tenía un sinfín de problemas asociados a su enfermedad, desde alteración de la ratio de oxígeno inhalado dióxido de carbono exhalado hasta inflamación pulmonar o alteración de su metabolismo. Por lo que fuera, las paredes internas de sus bronquios colapsaban cuando espiraba, cerrando los conductos.

Lo que hicieron los investigadores fue escanear su tráquea para tener una imagen en tres dimensiones del problema. Con esa información pudieron diseñar la férula con las dimensiones necesarias para su caso concreto. En sus trabajos previos con animales, los médicos habían comprobado que el poliéster utilizado, la policaprolactona, mantiene sus propiedades durante unos 16 meses. Después de ese tiempo, va reduciendo su peso molecular, los enlaces entre moléculas se van debilitando y, poco a poco, se degrada.

Esa degradación a lo largo del tiempo viene que ni pintada a los niños con traqueobroncomalacia. Afección capaz de matarlos, el riesgo va desapareciendo a medida que el pequeño crece. A partir de los tres años, los bronquios han recuperado su fuerza y son capaces de hacer su trabajo por si solos. Así que solo se trata de aguantar ese tiempo.

El problema es que, tal y como explican en la revista Science Translational Medicine, no hay datos sobre el ritmo de crecimiento de los bronquios en los niños de tan corta edad. Por eso necesitaban un material que creciera con ellos. Y es otra propiedad de la férula que imprimieron. Agarrada a las paredes exteriores de cada bronquio con sutura, el material siguió la llamada ley cuadrático-cúbica, adaptando su forma y ampliando su volumen a medida que las vías respiratorias se iban agrandando.

Morrison et al., Science Translational Medicine’);»> ampliar foto

Las férulas a implantar en los tres niños se diseñaron digitalmente antes de imprimirlas. / Morrison et al., Science Translational Medicine

A las tres semanas del implante, Kaiba se libró del ventilador mecánico y pudo volver a casa. Durante una serie de revisiones, los médicos fueron comprobando cómo el poliéster primero crecía con los bronquios para, después, ir desapareciendo. Hoy, con tres años y medio, Kaiba no sufre de traqueobroncomalacia y la férula hace tiempo que se fue por el retrete.

Un diseño rápido y personalizado

«El proceso de fabricación de la férula muestra el poder de la combinación entre un diseño digital específico para cada paciente y la impresión 3D, la capacidad para crear dispositivos personalizados o, incluso, desarrollar objetos completamente nuevos para una necesidad concreta», comenta el profesor de ingeniería biomédica de la Universidad de Michigan y responsable de la creación del implante, el doctor Scott Hollister.

Además, el diseño digital y la impresión 4D de biomateriales es cuestión de días, como demuestra el caso de Garret, que apenas tenía 16 meses cuando le hicieron el implante. En su caso, tenía afectados los dos bronquios, por lo que necesitó dos férulas. «Las dos tenían que ser colocadas en un pequeño espacio donde la tráquea y los bronquios se unen. Para este paciente, nos reunimos un miércoles, modificamos el programa y creamos el diseño el jueves e imprimimos las férulas el viernes para implantarlas la siguiente semana. Del desarrollo de un nuevo dispositivo hasta tener una férula implantable nos llevó tres días», explica Hollister.

El poliéster usado en el implante se degrada al ritmo en que se desarrollan los bronquios

Con Kaiba habiendo cumplido su sueño de ver en persona a Mickey Mouse, con Garret, el caso más complicado, que solo tiene que conectarse al ventilador cuando se va a cama, o incluso con el pequeño Ian, que acaba de cumplir un año desde el implante, los investigadores creen que su historia puede ser solo el principio de algo más grande.

«El potencial de la impresión 3D de material médico para mejorar la personalización y los resultados para el paciente es evidente, pero su implementación en la práctica médica se enfrenta a grandes barreras», escriben los autores en las conclusiones de su trabajo. Una es la regulación existente, que aún tiene que adaptarse a esta nueva tecnología. Pero hay otro factor y no es otro que «la falta de interés económico de la industria», aclaran. Enfermedades tan raras como la traqueobroncomalacia, que afecta a 1 de cada 2.500 niños, no interesan demasiado a los fabricantes. Para pequeños como Kaiba, Garret e Ian, solo la impresión 3D puede ser la solución.

En esta noticia

Documento: ‘Mitigation of tracheobronchomalacia with 3D-printed personalized medical devices in pediatric patients’

Una vacuna contra el paso del tiempo

Sal a la calle y pide a la gente un ejemplo de lo inevitable. El paso del tiempo, te dirán, la condena universal a envejecer y morir como todas las cosas de este mundo. Y todos se equivocarán, porque envejecer no es un efecto inevitable del paso del tiempo. Pese a estar hechos de los mismos materiales, las moscas se mueren de viejas a las seis semanas, los ratones a los cuatro años, los caracoles a los 15 , los delfines a los 30, los leones a los 40, los monos a los 50, los búhos a los 65 y los humanos a los 90. El envejecimiento es negociable en biología, y los científicos ya tienen una buena idea para pararlo, o incluso revertirlo.

El investigador español Juan Carlos Izpisúa y sus colegas del Instituto Salk de California y la Academia China de las Ciencias en Pekín presentan en Science un descubrimiento clave no para curar el envejecimiento, sino para algo todavía mejor: entenderlo. La historia de la ciencia muestra que el conocimiento profundo de un fenómeno anticipa de manera invariable su aplicación tecnológica y social. El envejecimiento no va a ser menos que la gravitación, el electromagnetismo o el bosón de Higgs. Es solo que ha llegado más tarde a la agenda científica.

El enfoque del envejecimiento que han concebido los científicos del Salk es un cóctel de audacia y vanguardia tecnológica. No han hecho papilla las células de un joven y un viejo para comparar el cosmos de agujas en un pajar que se revelan allí. En vez de eso, han metido las narices en el mismo centro lógico del proceso. Y las pistas estaban allí desde hace décadas.

El síndrome de Werner, se llama en los textos de patología. Progeria adulta, se le dice también, y se clasifica como una enfermedad rara porque solo afecta a una de cada 20.000 personas. Consiste en un envejecimiento prematuro, y su nombre se debe al científico alemán Otto Werner, que lo describió en cuatro hermanos que ya eran viejos a los 20 años para la tesis doctoral que leyó en 1904. Hay 1.300 casos descritos en la literatura médica, lo que da una idea de la atracción fatal que ejerce sobre los investigadores esta singular mutación: un desafío genético al paso del tiempo.

El estudio del grupo de Izpisúa demuestra que la causa genética del síndrome de Werner, la mutación de un gen llamado WRN, provoca un envejecimiento prematuro al perturbar la organización geométrica a gran escala del ADN de cada núcleo de cada célula (heterocromatina, en la jerga). Son los interruptores generales que activan o reprimen grandes geografías genómicas en según qué tiempos y lugares. Los artífices de la epigenética, los coreógrafos de la construcción del cuerpo de cualquier animal del planeta.

El envejecimiento es negociable en biología, y los científicos ya tienen una buena idea para pararlo, o incluso revertirlo

“Demostramos”, explica Izpisúa, “que la mutación que causa el síndrome de Werner conduce a la desorganización de la heterocromatina, y que ello es uno de las causas clave del envejecimiento”. Izpisúa no tiene ningún interés obsesivo en el Werner: más bien lo ve como un modelo ideal para estudiar las causas profundas del envejecimiento en general. Lo que persigue no es una cura de la progeria, sino una vacuna del envejecimiento. No precisamente una enfermedad rara.

“Hemos identificado un mecanismo central del envejecimiento”, dice Izpisúa, “y es la desorganización de la heterocromatina, que ya sabemos que es reversible”. ¿Se imaginan? El reloj de la biografía funcionando hacia atrás, como una máquina del tiempo de serie B. La B de biología.

Los pacientes de síndrome de Werner no suelen vivir mucho más allá de los 50 años. Pese a ello, sufren desde una temprana edad cataratas, diabetes de tipo 2, arterosclerosis, osteoporosis y cáncer: las enfermedades de la edad, solo que antes de tiempo. No es que las personas con Werner parezcan más viejas. Es que lo son, pese a todo lo que diga el calendario.

Los científicos norteamericanos y chinos han utilizado las tecnologías biológicas de vanguardia. Se han basado en cultivos de células madre embrionarias humanas, y han utilizado las rompedoras técnicas de edición genómica para inactivar su gen WRN. Han generado así un modelo celular en cultivo del envejecimiento. Las células se deterioran de la manera normal, pero a una velocidad acelerada. A esos cultivos se les pueden hacer todas las perrerías que no se puede hacer a un ser humano. Los resultados son rápidos y brillantes.

Izpisúa espera que también sean extrapolables a los cuerpos del mundo real. ¿Y quién no?

Una fábrica de misiles teledirigidos contra las enfermedades

El virus del sida es un enemigo escurridizo. Hasta ahora no ha sido posible crear una vacuna que proteja lo suficiente contra el microorganismo y uno de los motivos es que de momento solo se ha utilizado una proteína como señal para que el sistema inmune identifique la amenaza y la ataque después, cuando se la encuentre. Ahora, un equipo de la Universidad de Santiago de Compostela dirigido por María José Alonso ha empleado la nanotecnología para diseñar una vacuna que supere esas limitaciones. “Como una sola molécula no ha funcionado, lo que hacemos es administrar doce moléculas, doce trocitos de proteína empaquetados de tal manera que los hacemos atractivos para el sistema inmune”, explica Alonso.

Al incluir doce moléculas, se abarca un mayor espectro del sistema inmune y hay más posibilidades de que se logren los efectos de protección deseados. Además, el nanoempaquetado, que se podría aplicar a otros fármacos, evita algunos problemas que tienen las vacunas actuales. Para introducir las proteínas que actuarán como antígenos y que el sistema inmune los reconozca. Ahora las proteínas “se administran en geles de aluminio donde se pegan los antígenos”, apunta Alonso. Y añade: “Eso es una porquería y una forma bruta de presentarlo, pero sin el aluminio, las proteínas pasarían desapercibidas para el sistema inmune”. Este elemento, sin embargo, tiene el inconveniente de que provoca reacciones de rechazo.

La nanomedicina permitiría aplicar vacunas sin necesidad de agujas y evitar así contagios

Con el nuevo sistema de introducción, se evitan las reacciones y se logra una segunda ventaja que puede ofrecer ganancias adicionales. “Cuando trabajé para la Fundación Gates, intentaban producir vacunas que se pudiesen aplicar sin agujas. En los países en desarrollo comparten las jeringuillas y se están transmitiendo enfermedades a través de la misma vacunación”, cuenta Alonso. La nanotecnología permitiría introducir el fármaco por vía nasal, algo que no es posible con los geles de aluminio porque no pueden atravesar la mucosa.

El ejemplo de la vacuna frente al virus del sida es un ejemplo del potencial de los nanofármacos para la medicina. En general, se trata de una especie de misiles teledirigidos contra la enfermedad, capaces de llevar una potente terapia justo donde se necesita reduciendo al máximo los efectos secundarios. Estos productos, sin embargo, tienen un problema. Sus características innovadoras hacen que muchas veces no se puedan producir en las fábricas de fármacos normales o se tengan que producir en cantidades demasiado grandes para los objetivos que persiguen: en muchos casos poner a prueba medicamentos experimentales antes de realizar los grandes ensayos que los podrán llevar al mercado.

Para solucionar ese problema, Europa ha puesto en marcha el proyecto Nanopilot. «Cuenta con una financiación de 6,28 millones de euros por su programa de impulso a la I+D Horizonte 2020 y servirá para construir una pequeña planta de fabricación de nanofármacos en el centro tecnológico Cidetec de San Sebastián», explica Carolina Egea, directora de negocio de la empresa Mejoran, otro de los socios que pondrán en marcha este proyecto. En una colaboración que unirá las partes más científicas del diseño de fármacos, con aspectos más relacionados con los procesos de producción que permiten escalar los procesos de los laboratorios, el equipo de Egea se ocupará de la adaptación de esta planta de producción a las necesidades de los nanofármacos o la formación necesaria para que los profesionales sepan adaptar la tecnología de producción de estos nanofármacos a los requisitos de calidad de la Agencia Española del Medicamento (AEMPS).

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“Llevamos tiempo invirtiendo dinero en nanotecnología y parece que en farmacia puede venir un gran boom, por ejemplo para mitigar efectos secundarios o mejorar la eficiencia de los tratamientos”, señala la coordinadora del consorcio europeo Iraida Loinaz, jefa de la Unidad de Biomateriales de la Fundación Cidetec, el centro tecnológico en el que se construirá la planta piloto. En esta entidad se tratará de que los nanofármacos se puedan producir en pequeñas cantidades y, al mismo tiempo, cumplan con los requisitos de seguridad de la AEMPS. En último término tratarán de trabajar para terceros, y producir fármacos fácilmente escalables y que puedan llegar al mercado.

Nanopilot, un consorcio de nueve entidades europeas, probará la eficacia de su fábrica con dos medicamentos más además de la vacuna contra el VIH. Uno de ellos será un tratamiento para el dolor ocular, desarrollado por Sylentis, una compañía de la farmacéutica Zeltia especializada en fármacos que aprovechan la función del ARN silenciador para detener procesos patológicos. Este mecanismo del cuerpo humano permite que la célula ya no produzca algo cuando no hace más falta. La biotecnológica utiliza esas moléculas para silenciar la actividad de genes que funcionan erróneamente y producen, por ejemplo, dolor en el ojo.

La UE dedicará al proyecto 6,28 millones de euros durante los próximos cuatro años

Según explica Ana Isabel Jiménez, responsable de Nanopilot en Sylentis, “por las propias características del ojo, que a través del pestañeo o del lavado del ojo a través de las lágrimas, los fármacos que se le aplican para estos problemas duran poco y pierden rápido su efectividad”. La aplicación de la nanotecnología, que permitiría llevar el medicamento de una manera mejor dirigida mantendría el efecto del fármaco. “Los pacientes podrían aplicarse el tratamiento una vez cada varios días en lugar de una vez cada pocas horas, evitando así problemas como el enrojecimiento y otros efectos secundarios”, señala Jiménez.

El proyecto europeo quiere poner en marcha un sistema de fabricación que aún está dando sus primeros pasos en todo el mundo. De momento, existen unos 250 productos que emplean técnicas de nanomedicina en el mundo, buena parte de ellos en fases de investigación. Y 120 de estos últimos tienen como objetivo el tratamiento del cáncer, un tipo de enfermedad en el que la especificidad y la reducción de efectos secundarios hacen a los nanofármacos especialmente interesantes. La planta piloto de San Sebastián puede ser una muestra de cómo se producirán los medicamentos del futuro.

“El impacto de la cara trasplantada es lo de menos para el paciente”

Joan Pere Barret es el cirujano que, al frente de un equipo de 45 profesionales, ha practicado en el hospital Vall d’Hebron de Barcelona el trasplante de cara —desde los pómulos hasta las clavículas— “técnicamente más complejo” del mundo, como él mismo destaca, desde que se inició la técnica en 2005. En la misma operación, que se anunció esta semana, se intervino al paciente de una enfermedad que amenazaba con acabar con su vida.

Pregunta. ¿Qué problema tenía el paciente?

Respuesta. Sufría una grave malformación vascular, una conexión aberrante entre venas y arterias. El origen estaba en la base de la lengua, pero se había extendido hacia la garganta, el cuello y los tejidos de la cara. En cualquier momento podía sufrir una hemorragia masiva. Vivía con la incertidumbre de no saber si se iba a despertar el día siguiente. Era una bomba de relojería en el cuerpo.

P. Y el mejor tratamiento era el trasplante.

R. Se habían intentado varias alternativas: terapias con láser, extirpaciones parciales, antiangiogénicos para detener la creación de vasos… Pero consideramos que la mejor opción era la extirpación del tumor arterial, y ello implicaba el trasplante.

P. Hasta ahora, los trasplantes de cara practicados [una treintena en el mundo desde 2010, este es el cuarto en España] nunca habían tratado de curar al paciente de una enfermedad mortal, sino de mejorar su calidad de vida.

R. Esta intervención supone un paso adelante. Hasta el momento, se trataba de corregir graves deformidades anatómicas, cosméticas, estéticas que impedían llevar una vida social normal y resolver problemas funcionales de calidad de vida (poder comer, hablar bien). Nosotros hemos hecho todo esto pero, además, hemos curado al paciente. Esta novedad ayudará a plantearse otras indicaciones aún más importantes para el trasplante de cara. Por ejemplo, ante enfermedades autoinmunes o patologías congénitas de todo tipo que cursan con enfermedades degenerativas de la cara. O, por qué no, para tumores de cara. Aunque la inmunosupresión nos va a dar algún problema, si estamos trasplantando hígados en hepatocarcinomas, quizás en un futuro nos podemos plantear dar el paso del trasplante para controlar la enfermedad u ofrecer esta intervención ante tumores no operables para alargar la expectativa de vida del paciente.

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P. ¿Qué riesgo había en la intervención?

R. El riesgo de muerte en la operación era altísimo [por hemorragia]. Estimamos una probabilidad de entre un 15% y un 20%, aunque como nunca se había hecho una intervención de este tipo, quizás fuera mayor.

P. ¿Cómo reaccionó el paciente al decírselo?

R. Nos dio la respuesta que esperábamos para considerar que había una buena indicación para el trasplante. Dijo que lo que tenía no era vida y era peor que estar muerto. Y que necesitaba hacer algo para afrontar la vida que quería con su familia, por ello aceptó.

P. Luego pasó dos años en lista de espera hasta que se le opera. ¿No es mucho tiempo?

R. Es verdad que en los otros tres casos de trasplante de cara en España pasaron meses, Pero no es normal tener tanta facilidad para dar con el donante. Primero por la longevidad, necesitas a una persona de edad similar, en la misma década, (tiene 45 años), y los donantes son cada vez más añosos. Además, se han de cumplir otros requisitos de compatibilidad de grupo sanguíneo, de tejidos (histocompatibilidad), ausencia de enfermedades infecciosas… También de peso, estatura, que tuviera una forma de la cara similar, de perímetro craneal, del tono de la piel. Y una vez se encuentra el potencial donante, la familia tiene que acceder a la donación.

P. Supongo que no es lo mismo acceder a donar un órgano interno que una cara. ¿Hubo rechazos previos antes de dar con el donante definitivo?

R. Hubo alguno, pero no sabría decir cuántos. Hay gente que accede a donar los órganos, pero llegado al punto de la cara te dice: no puedo. Es comprensible, la imagen que tenemos de la persona y en lo que pensamos cuando la recordamos es su cara, es un gran paso de solidaridad acceder también a la cara y entiendo que es difícil. En todo caso, hay que reconocer la gratitud de quien dona aunque sea solo una córnea. Recuerdo que cuando iniciamos el programa de trasplante de cara hablé con nuestra coordinadora y le plantee esta cuestión, si habría donantes. Me contestó que no habría problema y que tendríamos porque hay familias que lo donan todo. que tienen un gran sentido de la solidaridad.

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Efectos de la malformación vascular en la cara del paciente. / Hospital Vall d’Hebron

P. ¿Cómo se convence a una persona para que done la cara de un familiar?

R. Nunca se convence a la gente, nunca. Ni para la cara ni para donar cualquier otro órgano. Se informa. Llegado el momento se pone sobre la mesa la posibilidad de donación y se explica que no hay respuestas erróneas o correctas, que la respuesta buena es la que den, sea sí o sea no.

P. La operación duró unas 30 horas, 27 en quirófano. ¿Por qué fue tan larga?

R. Hay que tener en cuenta que no fue una intervención, sino tres. Primero la extracción de la cara del donante, luego la del receptor y la intervención por la malformación vascular, que en sí misma es otra operación, y, finalmente, el injerto.

P. ¿Estuvo las 27 horas con el bisturí en la mano?

R. Con el bisturí, con las tijeras, dirigiendo… Con paradas para tomar café, comer algo e ir al baño. La cirugía no para en ningún momento. Los anestesistas nos iban marcando el ritmo de la operación. Ellos se encargan de transfundir al paciente a medida que pierde sangre. Si, debido a la cirugía, especialmente al retirar malformación vascular, la hemorragia era muy elevada cabía la posibilidad de que no pudieran reponer sangre al mismo ritmo, y entrara en parada cardiorrespiratoria. Por ello estábamos en comunicación continua con los anestesistas, que nos daban la pauta para bajar el ritmo, acelerar o parar en función de la pérdida de sangre.

P. ¿Cuál fue el momento más delicado?

R. La extirpación del tumor vascular. Después de muchas horas, tras extraer la cara del donante y la del receptor, tanto la parte exterior como la faringe, lengua, boca y las zonas profundas del cuello, llega el Alpe d’Huez. Y hay que subirlo después de varios picos de primera categoría.

P. ¿Cómo estaba el ovillo vascular?

R. La situación era mala, la esperada. Era un absoluto infierno, donde tocabas sangraba.

P. Y, tras retirar la malformación, se afronta el trasplante en sí.

R. La operación empezó hacia las 18.30 [fue a mediados de febrero, la fecha no se ha difundido para preservar el anonimato del donante]. A mediodía del día siguiente ya teníamos todo extirpado y comenzó el implante de la cara. A pesar de ser complejo, era un territorio ya conocido, ya lo habíamos hecho en nuestro primer trasplante en 2010: recomponer la faringe, colocar la lengua, empalmar nervios, vasos, unir músculos y el resto de tejidos… Sabes que te quedan muchas horas por delante pero vas más relajado, ya no hay riesgo de encontrar sangrados. Acabamos pasadas las 21.30.

P. ¿Cómo está el paciente?

R. Muy bien. En casa. Con el agobio normal, nuestro y suyo, porque no es igual tenerlo aquí, en el hospital 24 horas al día que estar en el domicilio. Estamos todos adaptándonos a esta fase.

La expectativa es una recuperación muy buena, aunque depende del crecimiento de los nervios

P. ¿Qué movilidad facial recuperará?

R. La expectativa es una recuperación muy buena, aunque depende del crecimiento de los nervios. Sabemos que los fármacos inmunosupresores ayudan a la regeneración nerviosa, por lo que va más rápido que lo que es habitual en otros pacientes, pero hasta 2016 no podremos valorar bien el nivel de función que vamos a conseguir.

P. ¿Cómo ha asumido su nueva cara?

R. De todo lo que supone la operación, yo diría que el impacto de la nueva cara es lo de menos para el paciente. Incluso para la familia. Se acepta en seguida. No ven la cara, sino a la persona querida, que se encuentra bien después de haber pasado por una situación de máximo riesgo. La aceptación es rapidísima.

P. Un neurocirujano italiano dijo hace un mes que en 2017 sería viable un trasplante de cabeza. ¿Coincide con él?

R. La última frontera del trasplante está en el sistema nervioso central, lo que nos limita es la conexión de la médula espinal. No hay evidencia científica que esto se pueda hacer y 2017 me parece muy pronto. Pero no puedo negar que llegue un momento en el que técnicamente sea posible. La frontera es el trasplante de médula, y no creo que sea infranqueable. Lo malo es no poder estar aquí los próximos 100 años para ver todas las maravillas que, sin duda, van a suceder.

Las dos Américas se unieron hace unos 13 millones de años

Las dos Américas se convirtieron en una mucho antes de lo que se creía. La unión por lo que hoy es Panamá se produjo hace unos 13 millones de años y no 3,5 millones como daba por hecho la comunidad científica. Una investigación de geólogos colombianos ha datado rocas encontradas en los Andes en esa fecha que, aseguran, solo pueden proceder del istmo ya emergido. De confirmarse este retraso, los libros de ciencia tendrán que reescribir lo que se sabe sobre la primera glaciación de la era actual o la gran emigración de especies que se produjo entre ambas Américas.

La teoría más aceptada sobre la fecha en que los dos continentes americanos se unieron sostiene que un proceso iniciado unos 20 millones de años atrás se completó hace unos 3,5 millones. El juego de tronos entre la placa del Caribe, la Sudamericana y la Norteamericana fue salpicando el mar que separaba ambas Américas de un mosaico de islas. La partida culminó con la emergencia de una lengua de tierra que separó para siempre las aguas del Pacífico y el Atlántico.

La unión americana explica muchas cosas que pasaron desde entonces. Como atestigua el registro fósil, es desde esa fecha cuando se produce lo que llaman el Gran Intercambio Americano: muchas especies de vertebrados migraron de un continente a otro. Varias investigaciones muestran, además, que a partir de entonces, las especies y sedimentos marinos de los actuales Pacífico y Caribe empiezan a diferenciarse. Hay quienes, incluso, señalan que la actual era de glaciaciones se inicia al separar los mares. La emergencia del istmo habría intensificado la circulación oceánica en el Atlántico y el Pacífico que, en un complejo proceso, hace que los hielos se expandan o retiren del hemisferio norte de forma periódica. La última de esas retiradas permitió la expansión del hombre moderno.

El mineral circón encontrado en los Andes colombianos tiene una relación de uranio y plomo similar a las muestras obtenidas en Panamá

«Es una hipótesis muy elegante pero si el cierre se produjo mucho antes, debería ser revisada», dice el profesor de la Universidad de los Andes (Colombia), Camilo Montes. Este paleogeógrafo, junto a investigadores de otras universidades colombianas, ha encontrado pruebas que les permiten retrasar el cierre unos 10 millones de años más atrás, a la época geológica conocida como Mioceno Medio. «Sabemos que va a haber mucho debate y que nos van a dar palos por muchos lados», reconoce un Montes que, sin embargo, cree en la fortaleza de su hallazgo.

Estos geólogos colombianos aprovecharon las obras de ampliación del Canal de Panamá para buscar en los estratos más antiguos una piedra, el circón. Este mineral metálico tiene dos particularidades. Por un lado, es muy resistente a la meteorización, así que su erosión es muy lenta. Además, se presenta con pequeñas cantidades de uranio. El proceso por el que uranio decae (de un isótopo radiactivo a otro) hasta convertirse en uno estable de plomo es conocido y es una de las bases de la geocronología.

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En el valle del Cauca (Colombia) se han hallado sedimentos procedentes del arco de Panamá (al fondo) de hace unos 15 millones de años. / Carlos Armando Rosero

Tal y como muestran en la revista Science, desde el canal fueron yendo cada vez más al sur, realizando perforaciones y catas hasta llegar al flanco occidental de la Cordillera Central colombiana, donde acaban los Andes. Encontraron muestras de circón que no podían ser originarias de esa zona y «en capas de hace unos 15 millones de años y no en las de 3,5 millones de años», comenta Montes. «Lo más probable, casi seguro, es que procedan de Panamá», añade.

De hecho, tras someter las distintas muestras a su desintegración por láser y su análisis por un espectrómetro de masas, la relación de isótopos de uranio y plomo entre las obtenidas en Panamá y las colombianas concluye que el circón de ambas tiene el mismo origen. Para los investigadores, este mineral llegó hasta Colombia arrastrado por antiguos ríos en un largo proceso de erosión. Y claro, para que haya un río antes debe de haber una tierra por el que discurra y esa tierra no puede ser otra que el istmo de Panamá.

La gran migración animal

De confirmarse este retraso de al menos 10 millones de años en la unión de las dos Américas, la nueva fecha cuestiona mucho de lo que la ciencia daba por cierto hasta ahora. La hipótesis elegante de los 3,5 millones de años y su conexión con la gran migración de especies entre ambos continentes se debilita. También lo hace su relación con el cambio climático que trajo las glaciaciones por el cierre del istmo. Si se produjo mucho antes, ¿porqué los animales esperaron millones de años a atravesar Panamá?

«La respuesta es muy sencilla, el cierre del canal marítimo no jugó ningún papel en el cambio climático», asegura el profesor de geología de la Universidad de Colorado en Boulder (EE UU), Peter Molnar. Aunque hubo especies de vertebrados como camélidos, parientes de los pecaríes o grandes felinos que fueron del norte al sur y antecesores del perezoso e incluso plantas que emigraron al norte antes de los 3,5 millones de años, la gran migración se produjo después de esa fecha.

El intercambio de especies de hace 3,5 millones de años estaría relacionada con una glaciación y no con la unión de los dos continentes

Para Molnar, la unión de las dos Américas fue un requisito necesario pero no suficiente. En realidad, pudo ser el frío de la glaciación que se inició en aquel tiempo lo que produjo la estampida. «El Gran Intercambio Americano es enteramente consecuencia del cambio climático. Durante las edades de hielo, los trópicos se enfrían y secan. Los animales que cruzaron vivían en sabanas. Ellos debían cruzar lo que hoy es Panamá. Cruzaron porque el clima había cambiado la vegetación y la barrera climática cambió por completo», explica. Y el ciclo de glaciaciones del Cuaternario (periodo actual) coincide con la explosión de registros fósiles, no con el cierre del canal marítimo.

De una tacada, Montes y sus colegas desmontan tres de las bases de la historia geológica. Sin embargo, los defensores de la teoría original se muestran muy escépticos con sus conclusiones. Uno de guardianes de la fecha de los 3,5 millones de años es el estadounidense Anthony Coates, investigador del Instituto Smithsonian de Investigación Tropical. Coates ha dedicado buena parte de su vida a investigar la unión entre los continentes americanos y no le convencen los argumentos de Montes.

«Incluso aunque el circón se transfiriera como ellos dicen, y hay serias dudas sobre la historia de que proceda de un protopanamá, se trata de una región relativamente pequeña de Colombia y esto no descarta que el resto de cientos de kilómetros del istmo tuviera vías marinas como sucede en el arco indonesio actual, que nosotros creemos que es una buena comparación con la América Central de hace 10 o 15 millones de años», dice Coates en un correo. Es decir, sin negar que pudiera haber ya entonces alguna conexión, sería más en forma de archipiélago que de una gran lengua de tierra.

Montes replica que las muestras del occidente colombiano que han analizado proceden de varias zonas del arco panameño: «la única forma de explicar esto es tener un rio troncal que conectara una buena parte del istmo».

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Documento: ‘Middle Miocene closure of the Central American Seaway’

Células madre para reparar lesiones cerebrales

Un grupo de científicos de la Universidad Libre de Bruselas ha logrado reparar por primera vez una lesión del córtex cerebral mediante el implante de neuronas generadas a partir de células madre. Uno de los responsables de la investigación, publicada en la revista Neuron, es la española Sandra Acosta Verdugo (Barcelona, 1981). “En el experimento, desarrollado en ratones, las neuronas trasplantadas se han integrado en el 100% de los casos, con lo que se ha logrado la curación de lesiones del córtex cerebral”, explica Acosta. Este trabajo abre la puerta, a largo plazo, a terapias que podrían aplicarse en humanos para tratar lesiones cerebrales producidas por ictus, hematomas cerebrales o traumatismos.

La científica española explica que los investigadores han seguido el estado de los ratones durante más de doce meses y, en todos los casos, «seguían en perfecto estado, y ninguno de los que alcanzaron esta edad desarrolló un proceso tumoral”, una de las consecuencias negativas inherentes a las terapias celulares.

El córtex es una parte del cerebro que sólo poseen los mamíferos, por eso resulta tan interesante para los biólogos de desarrollo como Acosta Verdugo. La investigadora de Barcelona es bióloga de formación y ha centrado su trayectoria en el estudio del desarrollo del sistema nervioso y las enfermedades asociadas al desarrollo del cerebro, como autismo o cáncer infantil.

“Muchas lesiones neurológicas están relacionadas con daños en el córtex cerebral, como los ictus, la epilepsia, hematomas cerebrales o ciertos procesos neurodegenerativos”, explica.

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“A pesar de su plasticidad, el córtex cerebral adulto tiene una capacidad para autorrepararse muy pobre”, señala el artículo de Neuron. Esto supone una barrera clave ante la posibilidad de tratar dicho tipo de lesiones mediante terapias celulares basadas en el autotrasplante de neuronas extraídas del propio paciente.

“No tendría sentido quitarle neuronas a un paciente y luego tratarlas para implantarlas de nuevo porque las neuronas que se extraigan el córtex se habrán perdido para siempre, el córtex del paciente no puede regenerarlas por sí mismo”, indica Acosta.

Esta es una de las dificultades de trabajar con neuronas, unas células muy diferentes al resto. Esta limitación dirigió la mirada de este grupo de científicos de la Universidad Libre de Bruselas hacia el uso de células madre inducidas (conocidas en inglés como iPSC) como la única alternativa que podía sortear este problema.

El hallazgo de las células inducidas en 2006 ha sido un paso de gigante que ha abierto enormes puertas a las posibilidades de las terapias celulares. Fue el japonés Yamanaka quien las descubrió ese año y sólo seis años después, en 2012, fue galardonado por ello con el Premio Nobel de Medicina. La primera investigación en humanos con estas células llegó un año después, en agosto de 2013.

“Esto abre las puertas a estudios en los que neuronas derivadas de las células de la piel del propio paciente se trasplanten en el córtex dañado»

El punto fuerte de las células iPSC es que se obtienen a partir de células madre adultas, generalmente de la piel, del propio paciente. Lo que halló Yamanaka fue un modo para que dichas células madre adultas se autotransformaran en células madre pluripotentes (el equivalente a las células madre embrionarias), que tienen la característica de que pueden convertirse en una célula de cualquier organismo del cuerpo. En esta investigación, en neuronas.

“De este modo, tanto las células de la piel como las neuronas generadas conservan el mismo ADN, de modo que se evita cualquier posibilidad de rechazo del trasplante en el paciente”, explica Acosta. Y eso es lo que ha sucedido en este experimento con ratones.

El cerebro adulto, todo un reto

Otro reto que tenía que superar este experimento era, como señala el artículo de Neuron, el hecho de que “trabajos anteriores similares habían obtenido resultados muy limitados, lo que sugería que el cerebro adulto apenas permitía el crecimiento axonal de las neuronas del córtex”, es decir, la conexión entre neuronas.

Aquí ha estado, precisamente, otro de los importantes hallazgos de este trabajo. “Se ha descubierto en esta investigación que hay que afinar mucho en cuanto a qué células poner y en qué sitio del córtex; hay que generar las neuronas adecuadas e implantarlas en la zona adecuada en cada caso porque si no, las neuronas trasplantadas no logran conectarse y funcionar”, argumenta la científica.

Este hallazgo es, al mismo tiempo, una dificultad añadida puesto que “hay muchos tipos de neuronas y no se sabe cómo conseguir cada tipo. Además, y, este es otro descubrimiento que se ha realizado en este trabajo, en estas terapias habrá que tener en cuenta que en el cerebro no sólo hay neuronas, hay además otros dos tipos de células que comparten el mismo origen que las neuronas, y son básicas para para el correcto funcionamiento cerebral. Por lo tanto”, explica Acosta Verdugo, “no sólo hay que trasplantar neuronas sino también esas otras células”.

Otro de los riesgos que han afrontado los científicos ha sido la posibilidad de que surgieran tumores en el cuerpo receptor. Sin embargo, esto, que es inherente al empleo de terapias con células madre, se ha revelado como un riesgo mucho más reducido cuando se trata del córtex cerebral.

“Del total de ratones con los que hemos trabajado, sólo un 10% ha desarrollado teratomas”, indica Acosta Verdugo. “Se trata de un porcentaje muy reducido [si se compara con estudios similares en otros órganos del cuerpo] y esto se debe seguramente al hecho de que como los tejidos cerebrales y las neuronas no se replican son menos propensas a desarrollar estos tumores”, aclara.

Cuando terminé en Bruselas busqué contratos en España y en Europa pero la situación ahora es muy difícil»

Los teratomas, además, si bien pueden alcanzar un gran tamaño y crecer muy rápido, son tumores que no suelen metastatizar y la tasa de supervivencia es muy elevada.

“Sin duda, es una limitación pero se podría hacer un screening para eliminar las células madre que se cuelan en el trasplante y que son las que acaban generando el teratoma. Este trabajo no tenía ese objetivo y por eso no lo hemos hecho, pero sería algo factible de hacer, no sería demasiado complicado”, sugiere la investigadora.

Desde Memphis

Aunque en el artículo de Neuron que acaba de publicarse Sandra Acosta Verdugo aparece como investigadora de la Universidad Libre de Bruselas, la científica española trabaja desde el año pasado en el Hospital Saint Jude de Memphis, el mayor hospital del mundo en investigación de cáncer infantil.

En Memphis, la bióloga española investiga ahora “las primeras etapas del desarrollo del cerebro y del ojo, que son órganos que derivan del mismo origen, un tejido neural precursor”. El desarrollo del sistema nervioso es la pasión científica de Acosta. Y sobre eso versó su tesis doctoral, que presentó en el Hospital de Sant Joan de Déu, tras haberse licenciado en Biología por la Universidad de Barcelona. “Versó sobre cáncer infantil y encontramos unas células precursoras en tumores neuroblásticos [un tipo de tumor infantil]”, dice.

A pesar de estar al otro lado del charco, espera poder volver a España en el futuro. “Cuando terminé en Bruselas busqué contratos en España y en Europa pero la situación ahora es muy difícil y no hay muchas opciones”, se lamenta. “Sí que hay becas y oportunidades parecidas, pero no contratos para realizar una investigación propia”.

Documento

‘Area-Specific Reestablishment of Damaged Circuits in the Adult Cerebral Cortex by Cortical Neurons Derived from Mouse Embryonic Stem Cells’