Nuevos antibióticos con IA

Uno de los graves problemas en la actualidad es la resistencia a los antibióticos. Según la OMS en 2050 hasta 10 millones de personas morirían al año por esta razón. El investigador español César de la Fuente, líder del Machine Biology Group en su laboratorio en la Universidad de Pensilvania en EUA con la ayuda de la inteligencia artificial (IA) ha hallado antibióticos en animales extintos, como el mamut lanudo.

 

El biotecnólogo César de la Fuente, cree que la solución al problema pasa por traer de vuelta a la vida moléculas a las que los microorganismos no sepan enfrentarse, las que pertenecen a organismos extintos. Esta técnica, llamada desextinción molecular, con la ayuda del aprendizaje profundo (deep learning) ya ha producido candidatos a antibióticos preclínicos 'resucitando' moléculas de neandertales (neandertalina-1) y denisovanos, dos especies humanas desaparecidas hace decenas de miles de años.

El hallazgo represento un hito científico, ya que nadie lo había hecho con anterioridad. “Han logrado resucitar algunas moléculas que se extinguieron a lo largo de la evolución”, explica el investigador que los primeros resultados son muy prometedores.

 

Las han hallado en distintas especies. “Hemos encontrado antibióticos en el mamut lanudo, un perezoso gigante (cuyo apellido es darwiniano: fue descubierto por Darwin en una de sus expediciones a la Patagonia) o en un pingüino extinguido”, “Se trata de moléculas que vienen de criaturas del pasado y que jamás se habían explorado anteriormente como fuente de antibióticos”.

César de la Fuente, Investigador en la Universidad de Pensilvania ha declarado: “Hemos traído de nuevo a la vida moléculas que se extinguieron". Para hacerlo han desarrollado un algoritmo “muy potente” (APEX) con el que han explorado el extintoma, que recoge todos los organismos extintos disponibles para la ciencia. “Gracias al desarrollo hace años de métodos de secuenciación para ADN arcaico, se han secuenciado genomas, proteomas y metagenomas que están disponibles digitalmente en una bass de datos”.

 

La investigación fue publicada en la revista Nature Biomedical Engineering, y se analizaron más de diez millones de moléculas entre las que detectaron cerca de 11.000 que no se encuentran expresadas en el mundo biológico de hoy en día. “Son moléculas que se extinguieron a lo largo de la evolución y ahora usando métodos químicos, hemos podido sintetizarlas en el laboratorio. O sea, las hemos traído de vuelta a la vida”.

 

De esas 11.000 moléculas, sintetizaron 69 y las testaron contra bacterias. “Queríamos ver si el algoritmo de IA estaba en lo correcto, es decir, si efectivamente muchas de ellas se iban a mostrar activas contra bacterias”. La mayoría lo hicieron en placas de Petri (in vitro) en laboratorio y las más prometedoras las probaron posteriormente en vivo en dos modelos de ratón de relevancia preclínica.

 

En particular fueron tres las que arrojaron los resultados más esperanzadores: la mamutina, molécula que proviene del mamut lanudo; la elefantina, que procede del elefante antiguo y que se extinguió antes que el mamut; y la milodona, que deriva del perezoso gigante darwiniano. Las tres moléculas, bautizadas con esos peculiares nombres por los mismos investigadores, son ya candidatos antibióticos preclínicos.

Los genomas expresan proteínas con propiedades antimicrobianas naturales, producidas y seleccionadas a través de la evolución. La des-extinción molecular plantea la hipótesis de que estas moléculas podrían ser candidatas principales para nuevos fármacos seguros. En el nuevo artículo, el equipo utiliza el aprendizaje profundo para extraer los proteomas -grupo de proteínas elaboradas por un organismo- de todos los organismos extintos disponibles para el descubrimiento de péptidos antibióticos.

 “Fue muy sorprendente y emocionante: las mejores fueron capaces de disminuir las infecciones en ratones a niveles muy similares a un antibiótico como la polimixina B, que se usa en los hospitales en la actualidad”. Los péptidos de distintos animales extintos se mostraron eficaces en el tratamiento de infecciones en ratones.

 

¿Cuál es el siguiente paso? -“Lo que querríamos hacer es llevar alguna de estas moléculas que hemos sintetizado a la práctica clínica”. De ahí que estén considerando crear una compañía. -“Hemos recibido interés por parte de inversores, pero estamos todavía considerándolo. Con la publicación del estudio, veremos qué tipo de interés hay”.

 

Relata De La Fuente, que está “muy orgulloso” del artículo –“Creo que es el trabajo más bonito que hemos publicado hasta la fecha”, sostiene- y admite que les ha conllevado un trabajo monumental. En especial, de los dos primeros autores, Fangping Wan y Marcelo D. T. Torres. “El primero se centró en el trabajo computacional y el segundo en el experimental”, concluye el investigador. 

 

El trabajo que realizan estos investigadores con la IA ha acelerado enormemente el descubrimiento de antibióticos. El tiempo medio de desarrollo con métodos tradicionales puede prolongarse hasta seis años para lograr candidatos preclínicos. Con la IA, es posible descubrir cientos de miles de candidatos en apenas unas horas.

En la fotografía Marcelo D. T. Torres y Fangping Wan, los dos primeros autores del artículo, junto a Cesar De la Fuente .

Los investigadores han desarrollado una inteligencia artificial APEX (siglas en inglés de Desextinción de Péptidos Antibióticos), que utiliza una arquitectura de aprendizaje multitarea para predecir la actividad antimicrobiana de los péptidos. El algoritmo extrajo más de diez millones de péptidos y predijo 37.176 secuencias con actividad antimicrobiana, 11.035 de las cuales no se encontraron en organismos existentes.

 

Finalmente, el equipo sintetizó 69 péptidos y confirmó experimentalmente su actividad contra patógenos bacterianos. La mayoría de los péptidos mataron las bacterias al despolarizar su membrana citoplasmática, al contrario de los péptidos antimicrobianos conocidos, que tienden a atacar la membrana externa.

 

Incluidos los llamados mammuthusin-2 del mamut lanudo, elephasin-2 del elefante de colmillos rectos, hidrodamin-1 de la antigua vaca marina, mylodonin-2 del perezoso gigante y megalocerin-1 del alce gigante extinto, mostraron actividad antiinfecciosa en ratones con abscesos cutáneos o infecciones en los muslos.

 

“La resistencia a los antimicrobianos es una de las mayores amenazas de nuestro tiempo y se necesitan urgentemente nuevos antibióticos”, advierte en su cuenta de X De la Fuente, quien hace tan solo unos días publicó en la revista 'Cell', junto a científicos de la Universidad Tecnológica de Queensland (Australia), una investigación que identificó, con ayuda de la IA, casi un millón de fuentes potenciales de antibióticos en la naturaleza.

 

A su juicio, la extinción molecular ayudada por el aprendizaje profundo puede acelerar el descubrimiento de moléculas terapéuticas y ofrecer un marco completamente nuevo para el descubrimiento de fármacos.

 

Maracaibo, martes 18 de junio del año 2024

El síndrome del sabio

No existe ninguna teoría médica capaz de explicar la razón de esta curiosa condición humana -“savant” o síndrome del sabio - no al menos en su totalidad. Aunque algunos sabios o sapientes han sufrido lesiones cerebrales, otros han tenido episodios considerados “anormales”, por lo menos no se han podido detectar mediante las técnicas de diagnóstico actuales. Ciertos neurólogos apoyan la tesis de que las personas con síndrome del sabio tal vez "compartan" con los superdotados ciertos subprocesos mentales correspondientes a un nivel concreto del cerebro.

 

Se ha descubierto que parte de sus asombrosas habilidades están relacionadas con el sobredesarrollo del hemisferio cerebral derecho. En el síndrome de sabio, las hipótesis formuladas bajo la posibilidad de una existencia de daño cerebral en el hemisferio izquierdo han sido respaldadas por las actuales pruebas de neuroimagen. De esta manera, un savant podría tener el hemisferio derecho más desarrollado, siendo este el responsable de tales talentos extraordinarios.

 

Las características cerebrales de los sapientes son consecuencia de una anomalía en las conexiones neuronales, causadas durante el desarrollo embrionario o por contusiones cerebrales posteriores al nacimiento. Es por ello que este padecimiento está en gran medida relacionado con el autismo. En general, el síndrome se considera un tipo de autismo especial, asemejándose al síndrome de Asperger. ​

 

Daniel Paul Tammet (Londres,1979) es un escritor británico que se caracteriza por tener o padecer de síndrome del sabio y del síndrome de Asperger, asociados a una capacidad extraordinaria para realizar cálculos matemáticos complejos y poder aprender lenguas.

 

Hijo de una familia de clase media, tiene ocho hermanos y relata en sus memorias, Born on a Blue Day (Nacido en un día azul), cómo padeció  de epilepsia, sinestesia y síndrome de Asperger durante su infancia. Existe un documental titulado The Boy with the Incredible Brain (Mente Privilegiada) estrenado en el año 2015, donde científicos analizan sus extraordinarios talentos.

 

Tammet se crio en el East London, de Inglaterra, como el mayor de nueve hermanos y cuando niño sufrió ataques de epilepsia, que remitieron con tratamiento médico. A la edad de veinticinco años, fue diagnosticado con síndrome de Asperger por el profesor Simon Baron-Cohen, del Centro de Investigaciones del Espectro Autista en la Universidad de Cambridge. Tammet es uno de los menos de un centenar de "savant prodigiosos" que existen en el mundo, según el doctor Darold Treffert, investigador líder en el mundo en el estudio del síndrome del sabio (Savant syndrome en inglés) una afección rara en la que una persona con discapacidades mentales significativas demuestra determinadas habilidades en un grado muy por encima del promedio. Las habilidades generalmente están relacionadas con la memorización, la hipercalculia, la interpretación de mapas, la composición musical o las facultades artísticas vinculadas a la sinestesia.

 

Tammet terminó la escuela con nueve GCSEs ('A *' en historia, 'A' en Inglés, Literatura Inglesa, francés y alemán, dos 'B' en Ciencias, una 'B' en Matemáticas, y un 'C' en Carpintería). Prefiriendo hacer viajes a estudiar en la universidad, Tammet enseñó inglés durante un año en Lituania. Tammet ha participado dos veces en el Campeonato Mundial de Memoria en Londres bajo su nombre de nacimiento, colocándose 12º en 1999 y 4º en 2000. ​

 

En 2002 Tammet lanzó su página web, Optimnem. El portal ofrece cursos de idiomas (francés y español en la actualidad) y ha sido autorizado por la Red Nacional del Reino Unido para el Aprendizaje desde el año 2006. Tammet ha escrito y publicado: Nacido en un día azul (2006), autobiografía. Abrazando el ancho cielo (2009). Islas de Genios (2010), escribió el prólogo al libro de A. Darold Treffert, MD. Pensando en Números (2012). C'est une chose sérieuse que d'être parmi les hommes (2014), translated the book by Les Murray en francés. La eternidad en una hora (2013). Mishenka (2016). Cada palabra es un pájaro enseñado a cantar (2017). La conquista del cerebro (2017). Retratos (2018). Fragmentos del Paraíso (2020). Es coautor de una canción junto al músico Florent Marchet en su álbum Bamby Galaxy (enero de 2014).

Por sus extraordinarias capacidades, el documental titulado "Mente Privilegiada" (The Boy with the Incredible Brain), fue emitido por primera vez en el canal de televisión británico Channel 4 el 23 de mayo de 2005 demostrando su impresionante habilidad para recitar los decimales de pi, su habilidad para estudiar lenguas en tiempo récord y su encuentro con Kim Peek, quien inspiró el personaje de Raymond Babbit, protagonizado por Dustin Hoffman, en la película Rain Man.

 

La experiencia de combinar números con colores o sensaciones está bien documentada en los casos de sinestesia, pero la capacidad mental que ha demostrado Tammet y el grado de habilidad desarrollado en cuanto a las asociaciones que realiza es inusual. En su mente, cada número posee una única forma, color, textura y emoción. De forma intuitiva, Tammet puede "ver" los resultados de complejas operaciones matemáticas dentro de un paisaje que recrea su mente inconsciente sin esfuerzo, pudiendo distinguir de un solo vistazo, por ejemplo, si un número es primo o compuesto.

 

Esa particular forma de ver los números lo ha llevado a describir algunos de ellos como "especialmente feos" (caso del 289), o al 333 como "atractivo", o al número pi, como "especialmente hermoso". Otros números como el 6, no parecen poseer una imagen clara. Tammet no solamente se ha limitado a describir verbalmente sus visiones matemáticas, sino que también ha sido capaz de realizar composiciones artísticas como una acuarela en la que plasma el paisaje de colores de los primeros decimales de Pi.

Daniel Paul Tammet es capaz de hablar once lenguas: Esperanto, francés, español, fines, alemán  lituano, rumano, estonio, islandés, galés e inglés. Particularmente le gusta el estonio porque es rico en vocales. Tammet también ha creado una nueva lengua llamada Mänti, elaborada a partir de préstamos del finés y el estonio. Tammet está capacitado para aprender nuevas lenguas de una manera sorprendentemente rápida.

 

El profesor Allan Snyder, de la Universidad Nacional de Australia comentó sobre Tammet: "Los autistas, por lo general, no son capaces de describir cómo hacen lo que hacen. Simplemente, llegan a ello. Pero Daniel puede; él describe lo que ve en su cabeza, es por eso que resulta un caso tan fascinante. Él podría ser la nueva 'Piedra Rosetta'".

 

Tammet y su expareja, el ingeniero informático Neil Mitchell, estuvieron juntos desde 2001. Vivieron juntos en Inglaterra en un pueblo del condado de Kent, disfrutando de una tranquila vida. Tammet y Mitchell cooperaron en el servicio en línea e-learning donde han publicado cursos para el aprendizaje de idiomas. Tammet reconoció públicamente su relación personal con Mitchell, sus habilidades mentales y su orientación sexual. Hoy Tammet vive con su nueva pareja Jerome en Aviñón.

Maracaibo, lunes 17 de junio del año 2024

 

Sinestesia

La sinestesia es una condición no patológica de la percepción humana, que consiste en la capacidad de experimentar de manera involuntaria y automática un sentido adicional ante un estímulo sensorial concreto, o sea, de percibir de manera conjunta dos sentidos ante un mismo estímulo concreto. Esta es una condición genética cuyos orígenes no son del todo conocidos aún.

No se trata de que los sentidos estén entremezclados, sino más bien de que al percibir un estímulo concreto (por ejemplo, una sensación táctil) se active también algún otro (por ejemplo, la percepción de un color). Así, las personas sinestésicas pueden percibir una caricia a través del tacto y a la vez de la vista, al sentirla con la piel y también pueden ver un color asociado a dicho estímulo, o incluso percibir un sonido específico junto con la caricia, o un gusto determinado en la lengua.

Por ejemplo, el tocar una superficie más suave les puede hacer sentir un sabor dulce. Estas experiencias no son meras asociaciones, sino percepciones, y los estados depresivos tienden a aumentar la intensidad de estas sensaciones. Otro ejemplo, asociar el color amarillo al número 7 o a la letra A. Algunos ven colores cuando escuchan música, otros pueden sentir literalmente el "sabor" de las palabras. Otras personas pueden percibir la letra A de color rojo, la S de color amarillo y la Z de color negro.

La primera descripción de la sinestesia en la historia ocurrió en 1812, registrada por el doctor Georg Tobías Ludwig Sachs (1786-1814), y desde entonces se la ha encontrado mayormente en personas autistas o con rasgos especiales. Se conoce que ocurre en una persona entre cada 100 aproximadamente, es decir, alrededor del 1% de la población mundial.

 

Las tres principales formas de aparición de la sinestesia son: 1-Sinestesia léxico-gustativa, que consiste en la percepción de sabores determinados cuando se pronuncia una palabra específica. 2-Sinestesia grafema-color, que consiste en la asociación directa de un signo escrito (letras, números) como un color específico o una tonalidad del mismo. Y tercera: 3-Sinestesia música-color, que consiste en la percepción de un color determinado durante ciertos pasajes musicales, especialmente en lo que se refiere al timbre o la frecuencia del sonido.

En el mundo del arte, el término sinestesia se reserva para cierto tipo de recursos estilísticos y expresivos, como las figuras retóricas, en los cuales se busca mezclar las impresiones tradicionalmente asociadas a un sentido determinado con otras, de manera novedosa, para obtener así un resultado mucho más original y expresivo. En realidad se trata de un tipo de metáfora, presente en la literatura desde tiempos clásicos, y de enorme presencia en el barroco español y el simbolismo francés, así como en el modernismo latinoamericano.

 

Expresiones como “sonoro marfil” o “dulces azules” son ejemplo de sinestesia de primer grado: la impresión de dos sensaciones corporales distintas de manera directa; mientras otras como “agria melancolía” o “amarga espera” constituyen un caso de sinestesia de segundo grado, que combina un sentido corporal y una idea o un objeto, es decir, que compone su imagen de manera indirecta.

 

Algunos ejemplos de sinestesia en la literatura los siguientes: 1) En los versos de Juan Ramón Jiménez: “por el verdor teñido de melodiosos oros” o “en el cénit azul, una caricia rosa”.2) En los versos de Francisco de Quevedo: “Escucho con los ojos a los muertos”.3) En la prosa de Luis Cernuda: “brotaba entonces un aroma delicioso, y el agua de la lluvia recogida en el hueco de tu mano tenía el sabor de aquel aroma”. 4) En los versos de Joan Manuel Serrat: “Tu nombre me sabe a hierba”. 5) En los versos de Rubén Darío: “¡Salve al celeste sol sonoro!” o “De nuestras mentes tristes las ideas oscuras”.

 

Se considera que un 4% de la población tiene algún tipo de sinestesia, aunque muchos nunca llegan a saberlo, ya que no son conscientes de que la mayoría de personas no ven el mundo del mismo modo que ellos. Por eso, los más conocidos son los casos de personajes famosos, que supieron transformar su condición neurológica en algún tipo de arte.

 

En la pintura uno de los sinestésicos más famosos fue Kandinsky. La importancia que toma el color en sus cuadros se explica fácilmente si se tiene en cuenta que el pintor ruso veía color en todas partes, llegando a afirmar tras una representación de la ópera Lohengrin que cada instrumento plasmaba en su mente los diferentes colores del crepúsculo. Pero si hay un caso curioso, y poco frecuente, es el de Daniel Tammet, un joven británico que cuenta en su libro “Nacido en un día azul” como labraron su infancia el síndrome de Asperger, la epilepsia y la sinestesia.

 

Gracias a sus curiosas condiciones cerebrales, los números cobran vida en la mente de Nerea Blasco, permitiéndole haber desarrollado hazañas como memorizar los 22.514 primeros dígitos de pi. Esto es algo común en los sinestésicos, ya que su capacidad para la asociación los dota de una gran memoria, pero no es el único don que poseen. Por ejemplo, muchos de ellos también son muy hábiles a la hora de aprender nuevos idiomas, especialmente aquellos que asocian colores a los sonidos y a las palabras.

 

Por ejemplo, en 2015 un sinestésico aseguraba que el francés era extremadamente rojo, mientras que el italiano estaba formado por una bonita combinación de azules, marrones, verdes y rojos. Sería muy interesante poder vivir un día en la cabeza de uno de estos privilegiados, cuyo cerebro les permite ver y sentir un mundo más bello que el que realmente nos rodea.  Aprender sobre ellos, resulta apasionante y en ese punto la ciencia puede hacer mucho todavía.

 

Científicos de la Universidad de California sostienen que sus descubrimientos apoyan la idea de que la sinestesia se debe a una activación cruzada de áreas adyacentes del cerebro que procesan diferentes informaciones sensoriales. Este cruce podría explicarse por una falla en la conexión de los nervios entre las distintas áreas cuando el cerebro se está desarrollando en el interior del útero.

Las investigaciones acerca de la incidencia de la sinestesia en ciertas familias sugieren que se trata de un rasgo dominante ligado al cromosoma X. Investigadores, como Daphne Maurer, de la Universidad de Macmaster en Canadá, demuestran que todos los bebés de menos de cuatro meses de edad presentan un cerebro sinestésico o una fusión de los sentidos, ya que a esa temprana edad, el cerebro todavía no ha realizado la especialización de las distintas áreas ante los estímulos sensoriales y  las conexiones sinápticas entre las áreas permanecen unidas. De esta forma, los bebés responden de manera similar a estímulos de diferentes clases (sonido de una nota musical, o una luz brillante).

 

A pesar de la heterogeneidad fenomenológica, se han podido definir los criterios diagnósticos de la sinestesia, que la distinguen de aquellos fenómenos similares producidos por otro tipo de condiciones psicológicas como las alucinaciones   o los estados de conciencia alterados.

La percepción sinestésica es: involuntaria y automática de una gran importancia emocional. La primera característica hace referencia a la incapacidad por parte del sinestésico de controlar la activación de la sensación asociada. No pueden suprimir la experiencia sinestésica. Cuando los sinestésicos describen su experiencia, podemos distinguir entre aquellos que perciben las sinestesias en el espacio externo (sinestésicos proyectores) y aquellos que las perciben en "un espacio mental" (sinestésicos asociadores).

 

Hay experimentos para demostrar que las percepciones de los sinéstetas no se deben a un efecto de la memoria ni tampoco a un excesivo lenguaje metafórico, sino a un genuino efecto sensorial. El sinestésico o sinésteta segrega la percepción de los diferentes números, debido a su asociación con diferentes colores. En el caso de Daniel Tammet, diagnosticado con Síndrome de Asperger, la sinestesia le proporcionó extraordinarias habilidades matemáticas (veía los números con formas, colores, texturas y emociones, formando paisajes, y resolvía problemas matemáticos orientándose en esos paisajes) y de aprendizaje (era capaz de aprender una lengua en solo una semana).

 

En otra próxima entrega, la semana entrante, podemos ampliar el tema de la sinestesia a propósito del caso del escritor Daniel Tammet que “padece” del “síndrome del sabio”...

 

Maracaibo, domingo 16 de junio del año 2024

 

Osamu Shimomura

 

Los descubrimientos que merecieron el Premio Nobel en Química 2008 son un ejemplo de cómo la investigación básica en un área científica puede muchas veces conducir a aplicaciones en otra. En este caso, el descifrar el mecanismo de producción de luz por parte de un organismo marino, proporcionó a los investigadores una poderosa variedad de herramientas con las cuales visualizar la biología celular en funcionamiento.

La historia comienza en los años sesenta cuando Osamu Shimomura, en la Universidad de Nagoya, Japón, investigaba el fenómeno de bioluminiscencia, (las reacciones químicas dentro de organismos vivos que producen luz). Ref alpesteloca Años más tarde, en EUA, estudiando la medusa Aequorea victoria Shimomura identificó los órganos de luz que eran responsables de la fluorescencia azul que emitía, y junto a Frank Johnson, de la Universidad de Washington, aisló una proteína bioluminiscente dependiente del calcio, a la que llamaron aequorina, nombre derivado de la medusa con la que trabajaban.

Esta proteína emite fluorescencia en la zona azul del espectro, pero en la medusa emitía luz verde. Profundizando estos estudios, Shimomura logró descubrir que la luz azul emitida por aequorina era absorbida por una segunda proteína (más tarde llamada proteína verde fluorescente o GFP), la que a su vez re-emitía luz verde. Esta capacidad de la GFP era intrínseca a su estructura, y ocurría sin necesidad de factores adicionales.

Osamu  Shimomura, había nacido en Fukuchiyama, del Imperio japonés en 1928- y falleció a los 90 años en Nagasaki en 2018). Fue un químico orgánico y biólogo marino japonés galardonado con el Premio Nobel de Química del 2008 junto con los estadounidenses Martin Chalfie y Roger Y. Tsien, por el descubrimiento y desarrollo de la proteína verde fluorescente (GFP). El profesor Shimomura descubrió que la GFP, al recibir radiación ultravioleta, emite una luz verde.

Aunque Shimomura nació en la Prefectura de Kioto (1928), fue educado en Manchuria y en Osaka, donde su padre, que era oficial del ejército, estaba destinado. Posteriormente se trasladó a Isahaya, en Nagasaki. Su mujer, Akemi, a la que conoció en la Universidad de Nagasaki, también es química orgánica y compañera en sus investigaciones. Su hijo, Tsutomu Shimomura, es un experto en seguridad informática conocido por haber colaborado en el arresto del hacker y phreaker Kevin Mitnick.

El profesor Shimomura es PhD en química orgánica. Fue profesor emérito de dos instituciones científicas de los Estados Unidos, el Marine Biological Laboratory situado en Woods Hole, Massachusetts (donde trabajó desde 1980 hasta su jubilación, en 2001) y la Escuela de Medicina de la Universidad de Boston.  El 8 de octubre del 2008 fue galardonado con el Premio Nobel de Química, junto a Martin Chalfie y Roger Tsien, por su trabajo con la (GFP) la proteína verde fluorescente dentro de sus estudios de la medusa Aequorea victoria y de la proteína aequorina.

La proteína verde fluorescente (o GFP, por sus siglas en inglés, Green Fluorescent Protein) es producida por la medusa Aequorea victoria que emite bioluminiscencia en la zona verde del espectro visible. El gen que codifica esta proteína ha sido clonado y se utiliza habitualmente en biología molecular como marcador.

El Dr. Shimomura descubrió y estudió las propiedades de GFP, y el Dr. Martin Chalfie usando técnicas de biología molecular logró introducir el gen que codificaba para la GFP en el ADN del gusano transparente C. elegans, e inició la era de GFP como marcador de procesos en células y organismos. Finalmente el Dr. Tsien modificó la estructura de la proteína para producir moléculas que emiten luz a distintas longitudes de onda, extendiendo la paleta de colores de las proteínas. Las proteínas fluorescentes, entre las cuales se encuentra la GFP, son muy versátiles y se utilizan en diversos campos como la microbiología, ingeniería genética, fisiología, e ingeniería ambiental.

Los investigadores que participaron escalonadamente en dilucidar la estructura y función de la proteína, nunca colaboraron directamente entre ellos, ni siquiera el estudio de la GFP era el principal foco de sus carreras científicas, sin embargo, de las contribuciones de los tres surgió el uso de esta proteína que sinergizó con los trabajos de miles de científicos.

El financiamiento fue a veces difícil, ya que los estudios de ciencia básica de organismos como las medusas no era un tema atractivo ni prometedor para las agencias de financiamiento, por lo que el premio otorgado refuerza el reconocimiento a la importancia de la ciencia básica como el fundamento para beneficios prácticos tanto para la salud como la economía.

Cuando en 1988 Martín Chalfie, de la Universidad de Columbia, en Nueva York, tomó conocimiento de la existencia de GFP y comprendió que su capacidad para fluorescer en forma independiente podría convertirla en un marcador celular ideal para el estudio de los organismos que él realizaba, como ya señalamos antes, logró introducir el gen que codificaba para la GFP en el ADN del gusano transparente Caenorhabditis elegans.

De esta forma las células de los gusanos producían GFP y emitían luz verde, sin necesidad del agregado de componentes adicionales, y sin daño para el gusano. Este fue el primer paso, a partir de entonces se comprendió que se podría fusionar el gen que codificaba para la GFP a genes de otras proteínas en estudio, abriendo de este modo enormes posibilidades para el seguimiento de la localización de proteínas específicas en organismos vivos.

En el año 1992 fue secuenciada por primera vez mediante técnicas de cDNA (Prasher et al., 1992); pero no fue hasta 1994 que Chalfie (Chalfie et al., 1994), por un lado, e Inouye y Tsuji (citado por Tsien, 1998), por otro, lograron conservar su fluorescencia en un cultivo con otros organismos procarióticos y eucarióticos. Con ello demostraron que el gen de la GFP por sí solo contiene toda la información necesaria para sintetizar el cromóforo postraduccionalmente y que no requiere la acción de enzimas específicas de la medusa Aequorea victoria.

Recientemente se han identificado otras proteínas fluorescentes: entre otras, la proteína amarilla fluorescente (conocida por su abreviatura en inglés YFP) o la roja (RFP) entre otras. Además, estas proteínas originales han sido modificadas para mejorar su funcionamiento. 

Uno de los resultados de estas mejoras es la proteína verde fluorescente mejorada (o EGFP, por sus siglas en inglés, "enhanced green florescent protein").

Maracaibo, sábado 15 de junio del año 2024

Otra vez la Decadencia

 

Te acordáis Nestor de aquel libro de tapas verdes, el Consejero Médico del Hogar, estaba allá arriba, escondido, en lo alto del closet de papá. Allí me encontré también aquellos dos volúmenes amarillentos, sarmentosos, de hojas quebradizas, dos libracos que decían Memorias de un venezolano de la decadencia, Editorial Elite año 1937. Ellos también estaban ocultos, muy altos, en lo alto, en el closet de papá, pero yo los había detectado...

 

Cuando me dejaban solo en casa, me encaramaba en una silla y los bajaba, los ponía sobre la cama de papá y cuidadosamente iba hojeándolos. Los volúmenes amarillos tenían en la mitad fotografías y mostraban lo que fue la Rotunda, un edificio con un plano lleno de cubículos que lucían pequeños, de paredes muy sucias, empegostadas y los grillos, que eran montones de hierros, usados en las piernas por unos señores, casi todos de espaldas, con pantaloncitos cortos.

 

Allí vi fotografiado al general Gómez y a un señor que se llamaba Nereo Pacheco, era como el jefe de ese presidio, además había fotos del Castillo de Puerto Cabello y el libro decía muchas cosas que ocurrieron en mi patria, relatadas por el autor, un tal José Rafaél Pocaterra. Yo era solo un niño y sabía que él, José Rafaél, había vivido en Maracaibo y había sido amigo de mi papá, eso lo supe cuando luego de preguntarlo insistentemente, al fin mi papá nos relató, en voz baja, las historias de cuando su amigo había estado confinado en varias prisiones de Venezuela.

 

Los cuentos de papá sobre sus amigos de juventud, me hacían creer que todo cuanto aparecía en aquellos dos volúmenes sarmentosos tenían que ser cosas rigurosamente ciertas y lo que no comprendía bien era porqué estaban arriba, en el closet, porque no eran lectura para niños. Por todo eso, yo me imaginaba que era muy peligroso hablar del general Gómez, pero entendía que él ya se había muerto, eso ocurrió muchos años atrás, me decía, ¿y entonces? 

 

Más extraño me resultó el hallar otro libro, con tapas gruesas y una cubierta protectora, se llamaba, “Una aureola para Gómez”. Las cosas se confundían en mi mente de niño de seis o tal vez de siete años...  ¿Sabéis Nestor lo que decía sobre la decadencia de nuestra patria? Ahí, estaban unas frases, en una carta, al comienzo del primer volumen, algo que había escrito el señor Pocaterra el año 1937, desde el Canadá, esas frases, a mí se me grabaron, sus palabras impresas, las releí hasta casi aprendérmelas de memoria, eran unas líneas...

 

“La Patria, andrajosa, enferma, negada, poseída, abandonada en el fondo de una barranca aragüeña”. Yo nunca pude entender por qué tenía que ser aragüeña la barranca… Pero, querido Nestor, a mí me parece que aunque seamos primos, aunque crecimos juntos, no sé por qué pero los dos vemos a la patria de una manera muy diferente, no lo sé, pero dudo mucho de que vos podáis imaginártela desbarrancada...

 

... “Apúñase los pezones martirizados, estrecha los muslos dilacerados y con la voz rota de angustia y muy debil y muy tímida, para que no vuelvan sobre ella los que la enmascularon de asalto; está cantando desde su corazón, en la moza del rancho, en la obrerita de la alcabala, en “la niña”de la ciudad, el arrullo del porvenir, ese “duérmete mi niña que tengo que hacer”... 

 

Muy seguro estoy, querido primo, que, a vos, que te gusta escribir, estas cosas, cuando las leéis, no te agradan. Para vos la patria es algo menos sensiblero y más pragmático, casi puedo jurar que en tu opinión, nunca vivió momentos que ameritaran la creación de una prosa tan, ¿populista? ¿Es así como la llamarías vos?...

 

...No lava pañales porque no los hay y si los hay, están sucios de sangre y de lodo; no hace de comer, porque le dejaron vicio y se llevaron el pan. Pero ella tiene que hacer. Nutrir, formar y educar el futuro que pernea en la cuna, aún mal lavado de adherencias placentarias, la boca en queja, los ojitos nublados. Por la carretera se fueron los truhanes con las armas al cinto, jugando el botín y la paternidad a cara o cruz”...

 

¿Verdad Nestor que son muchos? Un mollejero de truhanes los que han exprimido y saqueado a la patria… A tu patria, a la mía, a nuestra patria y se han ido, a disfrutar sus usufructos afuera, o se han quedado para digerir en silencio su botín. ¿Cuantos no viven de eso? Y como lo disfrutan, con fruicción...

 

Estoy seguro de que, a vos, estos comentarios, a lo mejor no te van a gustar, porqué sé, me consta que vos preferís ver a la patria de otra manera, sin tanto melodrama, sin el populacho, y yo te entiendo, desde que éramos niños, yo te entiendo. De todas estas cosas, querido Nestor, te cuento de cuanto hube leído en aquellos dos volúmenes de hojas quebradizas, donde hay una escena muy especial, una vivencia que guardo en mi conciencia y que la llamo, la del bravo pueblo.

 

Cuando tengáis tiempo, revisala Nestor, está al final de segundo capítulo, leétela y tal vez entenderéis, de niño a niño, cómo y porqué yo aprendí, bajando esos libros de lo alto del closet de papá, a querer a una patria maltratada, a sentir amor con dolor por ella, siguiendo línea tras línea, en la lectura, las palabras escritas por Pocaterra, con los compases del “Gloria al Bravo Pueblo” sonándome en mi conciencia…

 

NOTA: este artículo ha sido copiado textualmente de mi novela “La Entropía Tropical” (EdiLUZ, Maracaibo, 2003) pags 183-185. Previamente fue publicado en este blog lapesteloca hace casi una década, el año 2015, lo que explica el porqué del título de “Otra vez”.

Maracaibo, viernes 14 de junio del año 2024