Apuntes científicos desde el MIT

Las dos principales obsesiones científicas de Robert Langer son crear nuevos tejidos de manera artificial, y lograr enviar fármacos a lugares específicos del cuerpo, que vayan suministrando dosis de manera inteligente. Sus progresos están siendo tan prometedores, que por eso ha sido galardonado con el Premio Príncipe de Asturias 2008 .
Hablaremos de su trabajo científico en un futuro post. Si ahora tengo que extraer 3 preguntas de la entrevista que le hice el pasado viernes en su despacho del MIT , me quedo con las siguientes:

Soñar, asumir riesgos, y trabajar
Pere: ¿Cómo puede alguien llegar a tener más de 1000 artículos publicados, 600 patentes, y recibir tantísimos premios? Además de ser brillante, ¿qué facultades o condiciones se necesitan?

Langer: Dirigir un grupo muy grande de excelentes investigadores! (risas). No, en serio, hay un par de cosas muy importantes.
Pero primero déjame decir que en ciencia también debemos diferenciar entre calidad y cantidad; y me gusta creer que nuestro laboratorio ofrece sobretodo calidad.
Para generar impacto e inventar cosas nuevas, es muy importante tener una actitud arriesgada. Yo siempre he buscado nuevos retos, he soñado mucho, y he intentado busca formas diferentes de resolver problemas. Si tuviera que escoger dos cualidades para conseguir calidad (la cantidad se consigue de manera diferente) diría: ser soñador, y querer hacer algo que resulte positivo para el mundo.

Pere: Te lo pregunto de otra manera. Tu laboratorio cuenta con más de 100 investigadores. Piensa en ese investigador/a que destaca sobre el resto, al que le ves unas características especiales. El que puede conseguir grandes hitos en el futuro y convertirse en un científico de primera línea mundial. ¿Cuáles son estas facultades que percibes? Y ¿qué le aconsejarías para que su carrera fuera exitosa?

Langer: Entiendo… aquí hay varias personas con las posibilidades que describes, y la verdad, son bastante diferentes entre ellas. Pero ciertamente tienen elementos en común. Son inteligentes, sin duda. Y trabajan durísimo. Sin trabajo duro es difícil destacar en ciencia. Pero además son soñadores, tienen mucha pasión por su trabajo, y asumen riesgos en las investigaciones. No se conforman con lo establecido. Intentan enfocar los problemas de forma diferente, y nunca abandonan. De hecho, este sería uno de los consejos principales. La investigación es difícil y a menudo muy sacrificada. Se necesita ser perseverante.
También es necesario tener un pensamiento positivo. Tener en cuenta que casi todo es posible; hay pocas cosas que no están a nuestro alcance. Si luchas fuerte, le dedicas tiempo, y no abandonas, los retos se pueden conseguir.

Premiar y potenciar el éxito
Pere: El entorno también resulta determinante. En un país como EEUU, con el poder y dinero que mueve la industria… ¿Cómo puede la Universidad retener a alguien como tú?

Langer: En mi caso particular, a mi me encanta este trabajo. Investigar de manera libre, estar en contacto con estudiantes, ser mi propio jefe... y quizás el MIT es especial en este sentido. Porque dispone de estudiantes excelentes, muy buenos colaboradores, y una clara vocación de impacto en la sociedad. Aquí desarrollamos invenciones, pero también creamos licencias y fundamos empresas. Yo he estado involucrado en la constitución de más de 20 compañías, y el MIT me facilita este proceso. Si quiero, tengo permiso para dedicar un día a la semana a mis asuntos.
Es tremendo. La mayoría de empresas que ves por los alrededores del campus, y en la zona de Kendall Square, han sido fundadas por gente del MIT a partir de patentes desarrolladas aquí. Es enorme. Parte del éxito se debe al extraordinario trabajo de la oficina de licencias. Fundar una compañía es un matrimonio. Es un matrimonio entre el inventor, el venture capitalist (inversor de riesgo) que provee el dinero, los científicos que formarán parte de la compañía, y los empresarios que la dirigirán. Este no es un matrimonio fácil. Y cuando se empieza a crear patentes, y licencias… se involucran abogados en el proceso, y comienzan a pensar en qué podría ocurrir durante los siguientes 10 años que haría fracasar el proyecto... Es costoso, pero la Licensing Office del MIT cohesiona muy bien este matrimonio. Hace que las cosas funcionen.

Combinar conocimiento
Pere: Interdisciplinariedad; bonita palabra. Todo el mundo habla de ella, y pocos la aplican de verdad. ¿Qué significa para ti, en lo más profundo, fusionar la medicina con la ingeniería, y por qué tu laboratorio apuesta tan fuerte por la interdisciplinariedad?

Langer: Bueno… los problemas que nosotros abordamos son absolutamente interdisciplinarios: Ingeniería de tejidos para crear nuevos órganos, suministro específico de fármacos en lugares y dosis concretas… para abordarlos necesitamos biólogos, diversos tipos de ingenieros, químicos, expertos en ciencia de materiales, médicos… pero además, yo soy de los que quiere desarrollar todo el proceso completo. No me conformo en hacer sólo una pieza del puzzle, ni quedarme en la fase del descubrimiento. Yo pretendo recorrer todo el camino desde la idea inicial y la investigación científica, hasta la implantación de posibles terapias en pacientes. Y para combinar todo esto necesitas un equipo interdisciplinario. En el laboratorio tenemos científicos de 10 áreas diferentes desde hace mucho tiempo. Es muy constructivo, y se crea un ambiente tremendamente enriquecedor para todos ellos.
Sobre la fusión de la ingeniería y la biología; esta es la nueva frontera. Las dos disciplinas han conseguido hitos extraordinarios, pero combinarlas nos permite plantear posibilidades que antes parecían imposibles.
Por ejemplo: Phil Sharp es un grandísimo biólogo, uno de sus investigadores descubrió el RNA de interferencia (RNAi). Pero para hacer un producto que algún día pueda ayudar a las personas, debemos hacer que llegue a la célula. Estamos trabajado juntos para conseguir suministrar fármacos directamente en las células enfermas de los pacientes.

En otro post podremos profundizar en el prolífico y diverso trabajo científico de Robert Langer, y quizás fijarnos en su visión personal de la ciencia. Además de ser el paradigma del emprendedor, dispone de un carisma muy especial. Participó en uno de nuestros seminarios y explicó lo costosos que habían sido sus inicios, cuando todos sus compañeros ingenieros se dirigían a la industria petrolífera. Él estaba obsesionado con algo diferente. En una entrevista de trabajo le dijeron que si lograba mejorar un determinado proceso industrial en un 0,1 %, eso implicaría ganancias de millones de dólares. Por suerte, ese argumento no le convenció lo suficiente.

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?