Apuntes científicos desde el MIT

La vertiente más pop-science de la psicología evolutiva dice que los aspectos más básicos de nuestra personalidad están inscritos en los genes y son consecuencia del entorno natural y social en el que sobrevivieron nuestros ancestros en los últimos centenares de miles de años.
Aunque los más deterministas suelan llevar este razonamiento a extremos casi cómicos, es indiscutible que a grandes rasgos, así es.
¿ocurrirá lo mismo con perros y gatos domésticos?
¿Estarán justificados evolutivamente los tópicos de que los primeros son leales y los segundos unos acaparadores que van absolutamente a su aire?
Según un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), la selección natural explica esto y mucho más.
Pero ojo! En el caso de los animales domesticados, debemos añadir otro factor a la ecuación: la selección artificial. Los humanos hemos dirigido a nuestra conveniencia qué vacas, cerdos, aves, caballos o perros sobreviven y dejan descendencia. ¿también los gatos? No al mismo nivel.

Empecemos por la domesticación del mejor amigo del hombre, que según el artículo de PNAS empezó antes incluso del desarrollo de la agricultura y el sedentarismo. Buscando restos de comida y cierta protección, los primeros lobos poco temerosos empezaron a acercarse a los asentamientos de cazadores recolectores ofreciéndose a cambio como centinelas nocturnos que avisaban frente a visitas indeseadas. Posteriormente nuestros antepasados los empezaron a utilizar como ayuda en sus labores de caza, y poco a poco los fueron domesticando. Primero seleccionando como acompañantes sólo a los que más se adaptaban a sus necesidades, y bastante más tarde decidiendo incluso con quien se iban a aparear.

(un inciso aquí recordando la conversación en Yellowstone con Douglas Smith , el considerado mayor experto del mundo en lobos. Dos cosas quedaron claras de esa charla: la lealtad e incluso sumisión que tienen los lobos hacia el líder de la manada, y la extrema cohesión de sus grupos sociales. Están dispuestos a compartir y arriesgar sus vidas por defender a cualquier miembro de su grupo, y al mismo tiempo atacar ferozmente a invasores aunque sean de su misma especie. Quizás tal lealtad quedó presente en los primeros lobos-perros que empezaron a identificarse como parte de un grupo que contenía humanos)

La domesticación de los gatos salvajes siguió caminos diferentes. Los análisis genéticos publicados en el artículo de PNAS demuestran que los gatos domésticos actuales son mucho menos diversos entre ellos de lo que lo son las distintas razas de perros, y que están mucho más cerca evolutivamente de los gatos salvajes de lo que están perros y lobos.
Los autores del artículo argumentan con ello y otras referencias arqueológicas que nuestra relación con los gatos empezó bastante más tarde, una vez los humanos ya vivían en asentamientos estables, y de una manera muy diferente a los perros.
Según los autores, las características iniciales de los gatos salvajes (solitarios y defensores individuales de su territorio exclusivo) los hacían poco aptos para la domesticación. Sin embargo en los primeros poblados con graneros, “corrales” y desechos abundaban las ratas, ratones, pájaros… comida fácil para los felinos y favor indirecto a los humanos. Durante mucho tiempo, la relación hombre-gato fue simplemente una tolerancia mutua, sin que interviniera en ningún aspecto la selección artificial. Convivencia sin pretensiones por ambas partes. Posteriormente en algunas culturas como la Egipcia se empezó a venerar a los gatos, pero según los datos genéticos del estudio no fue hasta una fecha muy, muy reciente que empezamos a lograr dirigir mínimamente con quien se reproducían.

Los autores del estudio dudan de la utilidad que tuvieron los gatos durante su proceso de domesticación, en el que la única característica importante que desarrollaron fue tolerancia a la gente. En la conclusión de su artículo dicen que el gato doméstico es el producto de 11 millones de años de evolución libre de hombres, 12.000 de selección natural compartiendo por interés nuestro hábitat, y sólo unos 200 en los que hemos empezado cierta selección artificial. Así opinan que la domesticación de los gatos no está completa todavía, y que no han superado su instinto de sentirse más unidos a los lugares que a las personas y ser unos acaparadores de nuestras casas.
Defensores de los gatos, podéis replicar.

A nuestro cerebro le gusta y necesita crear categorías, y lo hace para todo: cuando conoce a una persona nueva la clasifica en un grupo, bien sea racial, religioso, económico, cultural… Pero también necesita otorgar etiquetas a las situaciones y a los objetos. Eso no quiere decir que la manera de clasificar y ordenar haya de seguir una lógica coherente, no; muchas veces se trata de divisiones absurdas, pero que resultan útiles a nuestro cerebro para reconocer, aprender y reaccionar la próxima vez que se encuentre con otro elemento de la misma clase en el futuro.

Y no siempre sale a cuenta esa “manía” de catalogarlo todo, o por lo menos podríamos decir que puede llevar a confusión y errores. Afortunadamente, la experimentación y la verificación empírica pueden ayudar a escapar de esos errores.

Pongamos algunos ejemplos:

Genético / ambiental
Dentro del estudio de las características y propiedades de un individuo, se ha tendido a distribuirlas en las que vienen determinadas por el ambiente y las que son atribuidas a la herencia genética. El eterno debate nature vs nurturenature vs nurture. ¿Qué implicación tiene en la capacidad creativa de una persona su combinación de genes y cuánto intervino el entorno que vivió en su infancia? ¿Qué importancia tiene la genética en la tendencia a la adicción de un individuo?, ¿interviene más el ambiente que conoció el feto en el útero materno, o quizá influyó decisivamente el contexto vivido durante la adolescencia?
Durante muchos años, el debate permaneció en esa dicotomía. Ahora es difícil reducirlo a eso. Los genes no son nada sin la intervención del entorno y éste actúa sobre el genoma dejando sus marcas físicas, que pueden ser incluso heredables.
De eso nos habla en particular la epigenética, como pudisteis leer en la entrevista a Manel Esteller en un post anterior . Es el segundo código, el que liga nuestro código genético conocido hasta ahora -hecho de secuencias de bases en el ADN- al entorno. Nuestra alimentación, el aire que respiramos, las actividades que realizamos, los sentimientos que nos invaden, y un sinfín de vivencias alteran los genes sin afectar al ADN a nivel de su secuencia, pero sí interviniendo en la forma de expresarse.
Así que se acabó el dividir genes y ambiente. Están tan ligados y mezclados que no podemos trazar frontera clara entre ambos.

Natural / artificial
Cuando el cerebro categoriza coloca además muy a menudo una valoración o connotación. En el caso de la separación de lo que nos rodea entre lo que sería natural y lo que denominamos artificial, hay un claro regocijo por lo que proviene de la naturaleza. Parece que tiene que ser necesariamente bueno. Lo artificial, y por lo tanto generado y creado por la mente y la acción humanas, no suele conllevar las alabanzas de sano o beneficioso.
Me vienen así a la memoria las palabras de David Barash, psicólogo de la Universidad de Washington que pasó por Redes hace unos meses junto a su mujer Judith Lipton, psiquiatra y coautora con su esposo de “El mito de la monogamia”.
El libro repasa las costumbres de la vida en pareja de numerosas especies animales, incluyendo la humana, claro está. De momento sólo podemos decir que no hay nada, según las últimas investigaciones, que lleve a la conclusión de que la monogamia es un comportamiento natural. Aquí, natural se refiere a algo que llevamos con nosotros, inscrito de alguna forma en nuestros genes de un modo bastante sólido como para que tendamos a ser monógamos.
Y según las palabras de Judith, “la monogamia es posible, como el arte, pero no es natural; es más natural un modelo sexual en el que la gente encuentre una pareja, haga promesas que luego rompa, se produzca un abandono, a alguien se le rompa el corazón, luego se hagan más promesas, haya más corazones rotos… lo natural es una retahíla de corazones rotos”.
En este caso una actitud no natural puede resultar más beneficiosa para la vida en una sociedad como la nuestra.
En ocasiones la gente se refugia en lo natural, bien sean terapias, alimentación o comportamientos. Y muy a menudo resulta absurdo; lo natural puede ser igual o más perjudicial que lo artificial, que lo adoptado o nuevo. Hay una tendencia a pensar que lo natural nos corresponde más, por formar parte de la naturaleza lo conocemos mejor y podemos controlarlo. Nada más lejos de la realidad. Y es esta una dicotomía, la de natural o artificial, que nos hace caer en decisiones sin fundamento.

Normal / anormal
Como el cerebro necesita etiquetar, también ha de tener referencias, para poder comparar, para poder orientarse. La referencia de lo normal es básica y es una gran norma a emplear para evitar riesgos y para vivir en sociedad. Es reconfortante estar en la normalidad, aunque de vez en cuando convenga salir de ella un rato.
Pero en ciencia, y sobre todo en lo que puede concernir a la investigación médica, hay que tener cautela para decidir qué es normal y qué no.
Una triste anécdota viene a demostrarlo. La separación entre normal y anormal llevó en el siglo XIX a una decisión dramática para miles de personas. Se empezaba a estudiar el misterioso SMIS (“síndrome de muerte infantil súbita”), que afectaba a algunos bebés: morían durante la noche sin razón aparente para desconsolada sorpresa de los padres. Una vez hecha la autopsia los médicos compararon con la anatomía de bebés normales. Y ahí estaba la trampa: quiénes eran los bebés normales. En aquel momento, a finales del XIX, los médicos disponían de cuerpos para autopsias que provenían de las esferas pobres y desfavorecidas de la sociedad.
Al analizar los bebés muertos de SMIS y compararlos con los bebés normales, algo destacaba: su timo -órgano implicado en la maduración de las células del sistema inmunitario- era significativamente mayor.
Pero lo que no se sabía en aquella época era que el estrés, como el que podía sufrir la gente pobre debido a sus condiciones de vida y alimentación, a las enfermedades que padecían, podía reducir el tamaño de su timo.
De esta forma, se concluyó que el síndrome de muerte súbita del lactante se debía al tamaño excesivo del timo y se optó por irradiar la zona de la garganta y el pecho de los recién nacidos para evitar el crecimiento del órgano por encima de lo normal. En consecuencia, fue irradiada también la tiroides, glándula reguladora del metabolismo y situada en la garganta, no muy lejos del timo.
Y así fue como miles de personas, que fueron irradiadas en los primeros meses de vida para prevenir el SMIS, murieron años más tarde de cáncer de tiroides.
Y todo por haber considerado como normal algo que no había sido suficientemente analizado.

No podemos evitar catalogar, desde nuestro vecino al chocolate que comemos o la última ley aprobada por el gobierno… pero quizá debamos hacerlo con algo más de fundamento y pensarlo dos veces antes de poner etiquetas. Así eliminaremos unas cuantas barreras de en medio a la hora de movernos en este complejo mundo.

El cambio de paradigma es el siguiente: De momento vamos al médico cuando estamos enfermos, para que nos devuelva a nuestro estado “normal”. Dentro de un tiempo no nos conformaremos con eso. El concepto de “normalidad” quedará obsoleto, y a pesar de estar sanos acudiremos a que mejore nuestro cuerpo y nuestra mente.

Este es el mensaje básico que transmite en su blog Ed Boyden, el codirector del “Center for Human Augmentation” en el MIT.
Y no se refiere a tratamientos antienvejecimiento, curas de salud o técnicas de autoayuda... Ed Boyden habla de prótesis, de neuroingeniería y de aumentar nuestras capacidades cognitivas.
Yo siempre había oído hablar de estas ideas en contextos de ciencia ficción o escenarios muy futuristas. Cuando descubrí el post de Ed, le envié un mail de inmediato solicitando una entrevista. No podía dejar pasar la oportunidad de hablar con alguien que está investigando de verdad sobre estos temas, en uno de los centros tecnológicos más avanzados del mundo.
El pasado viernes charlamos en su despacho durante 45 intrigantes minutos.

La fusión del cuerpo y la máquina
Ed quiso dejar claro desde el principio su planteamiento: El primer objetivo del laboratorio de neuroingeniería que él dirige es ayudar a personas con desórdenes neurológicos. Pero si además. la tecnología que desarrollen permite mejorar la memoria, creatividad o felicidad humana, están obligados moralmente a hacerlo.
Con un pelín de demagogia me dijo que la máquina de escribir se inventó originalmente para que los ciegos pudieran enviar cartas, y que Grahan Bell tenía en mente ayudar a las personas con sordera cuando diseñó el teléfono. Esto nos llevó a hablar de prótesis.
Ed señaló que dos puertas a su derecha se encontraba el despacho de Hugh Herr , un doble amputado y pionero en el diseño de prótesis inteligentes. Hugh (el que escala en la foto) asegura poseer los mejores tobillos del mundo, ya que cuando sube escaleras le empujan hacia arriba.
La moraleja es obvia: ¿por qué deberíamos contentarnos con un miembro ortopédico que iguale al natural, si podemos hacerlo mucho mejor?
Otro ejemplo es el atleta Oscar Pistorious, que con dos piernas metálicas diseñadas específicamente para correr, este verano quedó segundo en una carrera contra atletas profesionales.
Hay ejemplos todavía más sorprendentes de esta fusión entre el cuerpo y la tecnología, como las minúsculas cámaras que conectadas al nervio óptico permiten a algunos ciegos recuperar parte de su visión, o parapléjicos que pueden manejar una silla de ruedas con su pensamiento.
Ed insiste en que los primeros receptores de estos avances son las personas discapacitadas, pero no duda que su uso se extenderá a gente sana que quiera “mejorarse”.

Aumentar nuestro cerebro
El objetivo del laboratorio de neuroingeniería que Ed Boyden dirige es utilizar pulsos de luz para activar y desactivar neuronas específicas del cerebro. Pretenden controlar la actividad de los circuitos neuronales afectados en ciertas patologías como el Parkinson, de una forma mucho más precisa que con fármacos. Esto me llevó a preguntarle por la mejora farmacológica de las facultades cognitivas. Había oído que dentro el MIT se estaba incrementando el uso del Modafinil, un medicamento creado contra la narcolepsia, pero que también aumenta la atención y mejora la memoria. Dijo que el café también ena un potenciador cognitivo importante, pero no parecía muy cómodo. Miró de reojo el piloto encendido de mi grabadora de voz, y me dijo que no había leído suficiente sobre el tema.
Volviendo a la estimulación neuronal con luz óptica, auguró que muy pronto serán capaces de modificar el comportamiento en ratas de laboratorio. Reconoció que las aplicaciones en humanos todavía son lejanas, pero que sin duda tiene un gran futuro. Los fármacos inundan todo tu cerebro, sin embargo estas técnicas no invasivas permiten trabajar sobre zonas concretas con gran precisión.
De hecho la “Estimulación Magnética Transcraneal” (TMS) consiste en estimular eléctricamente zonas específicas del cerebro, y su uso ya está aprobado para tratar ciertas patologías, sobretodo la depresión.

De golpe, al oír que la TMS mejoraba el estado de ánimo de las personas con depresión, visualicé el salto que Ed pronosticaba. Imaginé alguien entrado en una especie de centro de masajes, donde un médico le ponía un casco que emitía impulsos eléctricos, y salía de la sesión la mar de contento por el resto del día. O una madre llevando a la consulta del especialista a su hijo para que le mejorara un poco la memoria y la capacidad de aprendizaje, porque no estaba sacando muy buenas notas. Pregunté a Ed si consideraba realista este escenario de futuro. Sonrió, creo que mentalmente recordó la grabadora, y asintió a medias con la cabeza...

Las ideas alrededor de la mejora humana artificial no son nuevas en absoluto. Llevamos muchísimo tiempo utilizando herramientas que alteran nuestro cuerpo, cambian nuestra mente, y redefinen nuestra identidad. Por otro lado cineastas y escritores se han encargado de imaginar cómo la tecnología puede hibridarse con nuestro organismo. Quizás lo nuevo es que una institución científica de reconocido prestigio como el MIT haya creado un centro llamado “Center for Human Augmentation”, organice un evento titulado “h2.o; Bienvenidos a la nueva ciencia de la adaptación humana ”, y sus investigadores reconozcan abiertamente poseer una nueva categoría de herramientas que cambiará nuestros cuerpos, mentes e identidad a una velocidad nunca antes contemplada. La revolución ha empezado. La era del Human 2.0 se aproxima.

Craig Venter parecía cohibido cuando entró en la librería de Cambridge donde iba a presentar su nuevo libro A Life Decoded. Me resultó extraño. Venter es uno de los científicos más conocidos desde que presentó la secuencia del genoma humano junto a Francis Collins y Bill Clinton en Junio del 2000. Además, por el tipo de proyectos que aborda con capital exclusivamente privado (descifrar su propio genoma, sintetizar vida en el laboratorio…), está a menudo rodeado de una controversia que no parece molestarle. Por eso me sorprendió su actitud comedida, discurso neutro, y la forma en que examinaba al público durante toda la presentación. Luego lo comprendí. Estaba buscando algún enemigo oculto entre los asistentes. Craig Venter sabe que sus críticas al sistema público de investigación y sobretodo la polémica con Eric Lander (uno de los científicos más queridos del MIT y protagonista también de la secuenciación del genoma humano) le han generado algunos detractores en el área de Boston. Quizás por eso la presentación fue corta y se limitó a explicar datos autobiográficos que aparecen en su libro. Habló de que su camino hacia la ciencia fue atípico, que no le gustaba la escuela, que como joven californiano quería ser surfer… y que decidió dedicarse a la investigación durante sus tareas de médico en la guerra de Vietnam, cuando se percató de la importancia del conocimiento para salvar vidas. Repasó su estancia en los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y la manera en que los abandonó para investigar con la compañía Celera sin entrar en detalles. Su emoción se incrementó un poco cuando habló de la fascinación que siente por las preguntas sencillas y directas en la ciencia, y de cómo su pasión por navegar le ha conducido a explorar océanos en busca de nuevas especies de microorganismos. Ni siquiera mencionó la polémica sobre la secuenciación de su propio genoma, ni sus últimas investigaciones alrededor de la idea de crear vida artificial. Lo hizo después durante el turno de preguntas, mucho más suelto, cuando ya había comprobado que la audiencia era “amiga”.

Crear vida en el laboratorio

En su libro Venter escribe: “planeo demostrar que entendemos el software de la vida, creando vida de forma artificial”.
Su idea es conceptualmente sencilla: primero identificar el número mínimo de genes que un microorganismo necesita para sobrevivir. Luego sintetizar base a base este genoma e introducirlo en una célula hospedadora. Entonces el material genético empezará a generar proteínas, y poco a poco transformará esa célula en una nueva criatura.
Por si sólo esto ya sería –será- uno de los hitos científicos más trascendentes de la historia de la biología. Pero no se detendrá aquí. El siguiente paso implica personalizar la nueva especie, es decir, añadirle genes específicos para que el nuevo microorganismo tenga las características y funciones que nosotros queramos.
Y esto enlaza con la búsqueda de especies desconocidas que Venter y su equipo de Synthetic Genomics están realizando por los océanos, el aire, el subsuelo, y los lugares más remotos del planeta.
Lo que de verdad pretenden encontrar no son organismos en sí. Su principal objetivo no es ampliar la lista de especies conocidas y presumir de ello. Lo que realmente buscan es descubrir nuevas propiedades inesperadas, nuevas rutas metabólicas, averiguar qué son capaces hacer los microorganismos viviendo en entornos extremos, y sobretodo identificar los genes responsables de estas capacidades para transferirlos a la nueva vida artificial y así tener un ejército de células-robot diseñadas de novo con funciones específicas.

Venter aseguró que ya han identificado 6 millones de genes nuevos además de los 4 millones que se conocían hasta el momento. El campo que él considera más prometedor es la obtención de nuevas formas de energía y la lucha contra el cambio climático. Su equipo se ha asociado con BP para investigar con bacterias que transforman dióxido de carbono en metano, otras que viven en minas de carbón produciendo hidrógeno, otras que consumen ciertos contaminantes... La estrategia no es nueva, los microbiólogos llevan muchísimo tiempo utilizando industrialmente las propiedades de los microorganismos. Lo que hace diferente a Craig Venter es la idea de crear organismos a medida, y la cantidad de información que su empresa es capaz de acumular.

Al ADN le pierden el respeto

Alguien del público utilizó la palabra “ética” durante una pregunta sobre las consecuencias de esta investigación en vida artificial. Cuando la oyó, Venter encogió los hombros, tardó unos pocos segundos en contestar, y dijo: “you know… DNA is just DNA” (el ADN es sólo ADN). “Llevamos muchos años de evolución en la tierra, lo compartimos con todos los seres vivos, y la verdad no veo ningún razonamiento ético en contra de lo que estoy haciendo”. Alguien puntualizó que en malas manos esta tecnología podría resultar muy peligrosa. No recuerdo sus palabras exactas, pero vino a decir que “como todo”.
En ese momento me di cuenta del apasionante y vertiginoso momento que estamos viviendo en la biología molecular. El ritmo quizás desbocado en que se está acelerando la transición entre conocimiento y aplicaciones biotecnológicas es impresionante. La genética ya es una herramienta más, el “ADN es sólo ADN”, el debate sobre si podemos o no jugar a ser dioses parece definitivamente inclinado al si. Alguien con dinero privado y sin una legislación que lo regule, va a ser capaz de crear vida en el laboratorio. Será una de las noticias más trascendentes del siglo XXI, probablemente de la próxima década. Y no vendrá sola. Algunos dicen que este siglo es el de la biología, otros el de la neurología… sin duda es el siglo de la ciencia. Y no nos lo queremos perder, verdad?