lunes, 30 de marzo de 2009

KARY MULLIS Y LA PCR, REVOLUCIONANDO LA BIOLOGÍA MOLECULAR

Kary Mullis es un científico atípico. Se declara amante del surf tanto como de la ciencia y sus intervenciones en referencia a temas tales como el SIDA, el cambio climático o el agujero de la capa de ozono no dejan indiferente a nadie. Pero no son sus opiniones controvertidas las que le han valido el reconocimiento internacional –y el Premio Nobel de Química en 1.993- sino el desarrollo de una de las herramientas más importantes dentro del campo de la Biología Molecular en toda la historia: la PCR.
Mullis obtuvo su doctorado en Bioquímica en la Universidad de Berkeley, en California, y fue en esta ciudad en la que empezó a trabajar en 1979 para la empresa biotecnológica Cetus Corporation, cuya labor le facilitó llegar a su genial idea. En la ceremonia de entrega del Premio Nobel, Kary Mullis contó que fue un viernes por la noche, mientras conducía de camino a su cabaña de la montaña y mientras su novia dormía en el asiento del copiloto de su coche, cuando aquella idea apareció frente a él como una revelación.
PCR es el acrónimo inglés de reacción en cadena de la polimerasa (Polymerase Chain Reaction) y es una técnica que permite multiplicar, en un equipo llamado termociclador, un fragmento determinado de ADN. Antes de la llegada de la PCR al mundo de la biología molecular, para amplificar ADN se utilizaban los llamados vectores de clonación, pero éstos presentaban el inconveniente de depender de la división celular del microorganismo en el que eran incluidos. Por otro lado, lo que la PCR hace es aprovecharse, in vitro, de las características de una proteína llamada ADN polimerasa cuya función es multiplicar, en el núcleo de la célula, el material genético. Esta proteína se va a unir a un fragmento de ADN dado y lo va a duplicar, en el termociclador, a una velocidad de unos mil nucleótidos –unidades estructurales del ADN- por minuto. A continuación, la mezcla de reacción es sometida a altas temperaturas para separar las cadenas recién formadas, de manera que al bajar nuevamente la temperatura, la proteína va a disponer del doble de moldes para copiar. Así, al menos teóricamente, partiendo de una sola molécula de ADN después de cuarenta ciclos tendremos más de un billón de moléculas iguales.
Pero esta técnica presentaba en su inicio un problema, y es que para conseguir que las cadenas de ADN se separaran las unas de las otras completamente, la mezcla de reacción debía llevarse a temperaturas de 95 ºC, lo que hacía que la polimerasa se desnaturalizara, por lo que había que estar añadiendo proteína en cada ciclo, haciendo que la técnica fuera más costosa y mucho más lenta de lo que lo es hoy en día. Y es que en la actualidad ese problema está salvado mediante el uso de ADN polimerasas termoestables, obtenidas a partir de microorganismos acostumbrados a vivir a altas temperaturas como es el caso de Thermus aquaticus, aislado inicialmente de las fuentes termales del Parque de Yellowstone.
Tras salvar estos obstáculos iniciales, los directivos de Cetus Corporation creyeron en las posibilidades de la técnica y premiaron a Kary Mullis con una paga extra de 10.000 dólares. Años más tarde, la empresa vendió la patente de la técnica por 300 millones. Desde entonces, el negocio en torno a la PCR no ha hecho sino crecer y es que resulta difícil imaginar un laboratorio de biología molecular sin un equipo para desarrollar esta técnica. Y tan común se ha vuelto la PCR que hasta el cine y la televisión se han contagiado con la terminología que la rodea. Películas como Parque Jurásico o series como CSI o House no tendrían sentido sin ella y no cuesta encontrar fotogramas en los que la reacción de PCR se convierte en protagonista.
En la actualidad, la PCR es una técnica común a la vez que indispensable tanto en investigación básica como en aplicada. Utilidades tales como la secuenciación, la identificación de individuos –en medicina forense-, elaboración de árboles filogenéticos o de test de paternidad, dan una idea de la magnitud de la técnica. Además, es una poderosa herramienta de diagnóstico en medicina, usada tanto para la detección de enfermedades congénitas como para determinar la presencia de virus o bacterias en una muestra biológica.
No son pocos los que critican cada intervención pública de Kary Mullis y dicen de él que no es más que un científico corriente que tuvo la visión y claridad puntual para desarrollar la PCR. También los hay que utilizan el Premio Nobel que le concedieron para justificar todo lo que él dice. Lo único cierto es que su nombre ha quedado unido indisolublemente al de la técnica de mayor relieve desarrollada en el siglo XX en el campo de la Biología Molecular, y eso es indiscutible.

jueves, 5 de marzo de 2009

EL CÓLERA EN EL GANGES

Mohandas era un niño tranquilo que no destacaba por nada; si acaso por su delgadez. No dio, ni en su infancia ni en su adolescencia, muestras de brillantez, aprobando por los pelos su examen de ingreso a la Universidad de Bombay, en la India. Pero en cuanto tuvo la oportunidad abandonó su país para estudiar Derecho en la Universidad de Londres, culminando allí una etapa formativa y que él mismo declararía a posteriori como "los días que precedieron al tiempo en que empezó a vivir".Después de más de dos años en Inglaterra regresó a la India, donde, dado su carácter timorato y vacilante, fracasó como abogado en un mundo en el que su personalidad se topaba de frente con una profesión que le exigía una mayor agresividad. Pero si por algo iba a destacar en el futuro el joven Mohandas, que pasaría a la historia con el sobrenombre de Mahatma -gran alma- Gandhi, era por su ideología pacifista. Con veinticuatro años aceptó un trabajo en Sudáfrica y sería allí donde empezaría a ser consciente de las discriminaciones raciales a las que estaba sometido su pueblo y donde su lucha en defensa de los derechos civiles iba a prender mecha para acabar convirtiéndole en el activista político que hoy sabemos que fue. Ghandi es el máximo exponente del modelo de lucha conocido como "resitencia no violencia" y representa un estilo de vida caracterizado por su ascetismo y su fuerte carácter religioso. Quizá por eso, después de ser asesinado en 1948 por oponerse a los conflictos religiosos que se desataron tras la independencia de la India, nadie dudaba que el lugar que debían ocupar sus cenizas era el agua del río Ganges. Y es que la tradición hindú dice que ésta es la forma de acabar con la secuencia de reencarnaciones y poder alcanzar la liberación espiritual o Nirvana. Por este motivo, son muchos los restos de importantes personajes de la sociedad india e incluso extranjera los que se depositan en el río año tras año.Pero el río Ganges no es sólo objeto de la tradición hindú. Últimamente, se acepta la teoría de que de sus aguas nació una de las enfermedades que más epidemias ha causado a lo largo de la historia de la humanidad y que más muertes ha dejado a su paso: el cólera. sta enfermedad se manifiesta con un cuadro intestinal caracterizada por la presencia de vómitos, diarreas y entumecimiento de las piernas, y es provocada por una bacteria con forma de bastón -bacilo- denominada Vibrio cholerae, que se aloja en el intestino delgado y de la que existen varios biotipos. El cólera es una enfermedad que no suele transmitirse por el contacto con una persona infectada, sino por ingerir agua o alimentos contaminados con la bacteria, y que se presenta como una epidemia en zonas donde las condiciones de higiene no son las más adecuadas como en situaciones de guerra o hacinamiento por cualquier otro motivo.Uno de los síntomas que más claramente ayudan a diagnosticar la enfermedad es el conocido como "agua de arroz", que consiste en unas deposiciones diarréicas de color blanquecino en un número muy elevado. El análisis de estas deposiciones nos muestra cómo presentan una muy baja cantidad de sales. Esto es debido a que la bacteria, una vez dentro del intestino, se pega a las paredes de éste y secreta una toxina que va a desencadenar una serie de reacciones cuyo resultado final será la falta de entrada de cloruro de sodio -sal común- en el interior de las células epiteliales del intestino denominadas enterocitos. Esto va a hacer que se elimine una gran cantidad de líquido junto a otros iones, como pueden ser bicarbonatos o potasio, y será esta mezcla la que dé lugar a esas deposiciones tan características.En la mayoría de los casos, la enfermedad se presenta en modo benigno o asintomático, pero en, aproximadamente, un cinco por ciento de éstos, el enfermo puede derivar en una situación grave. En estos casos, la rápida pérdida de líquidos puede llevar incluso a la muerte si la enfermedad no es tratada correctamente, mediante el reemplazo de líquidos, glucosa y sales.En la actualidad, y podríamos decir que a lo largo del último siglo, el cólera se ha presentado como una enfermedad poco preocupante en el primer mundo, debido a su baja incidencia, pero aún supone un problema sanitario de primer orden en algunos países asiáticos, africanos y latinoamericanos. Un control sobre el agua y los alimentos a consumir, que deben ser manejados bajo estrictas condiciones de higiene, son más que suficientes para evitar la aparición de la enfermedad. Aunque también en esto, cómo no, las diferencias de estatus económico entre unos y otros países juegan un papel más importante del que debería.