miércoles, 15 de diciembre de 2010

El presente de nuestro futuro


Mira a las estrellas pero no te olvides de encender la lumbre en el hogar.
Proverbio alemán

NOTICIA PUBLICADA POR EL PAIS EL 13-12-2010
El primer órgano humano completo obtenido de células madre ya es un hecho. Se trata de un intestino indistinguible en toda su complejidad del natural, y supone un paso esencial hacia el gran objetivo de la medicina regenerativa: fabricar piezas para trasplante en el tubo de ensayo. De forma más inmediata, supone un sustrato ideal para investigar las enfermedades intestinales y probar fármacos contra ellas.

El equipo de James Wells, del Cincinnati Children's Hospital Medical Center, ha conseguido transformar células madre humanas en tejido intestinal. Los científicos habían logrado hasta ahora obtener algunos tipos de células diferenciadas, como neuronas de cierta clase, pero esta es la primera vez que obtienen un tejido humano completo, con todos sus tipos celulares organizados como lo están normalmente en un adulto.

Se trata de un paso esencial hacia el objetivo principal de la medicina regenerativa, que es usar los cultivos de células madre para obtener tejidos que puedan trasplantarse a pacientes de enfermedades hoy incurables. El tejido intestinal producido por el equipo de Wells, sin embargo, no sirve para trasplantar, puesto que las células madre iniciales no fueron derivadas de un paciente, y por tanto el tejido no casa genéticamente con él, por lo que habría rechazo si se trasplantara.

Los científicos han tenido éxito con dos tipos de cultivos: las células madre embrionarias, obtenidas de embriones descartados en los tratamientos de fecundación in vitro; y las células madre llamadas iPS por induced pluripotent stem cells, o células madre de pluripotencia inducida.

Con las primeras, habría que clonar un embrión para conseguir tejido que case genéticamente con un paciente, y esa técnica no existe aún en humanos. Pero las células iPS se obtienen a partir de simples células de la piel o el cabello de una persona, y por tanto casan genéticamente con ella. Y esta técnica sí se ha demostrado ya en pacientes humanos.

Aunque los trasplantes basados en esta técnica deben aún superar varios escollos técnicos, otras aplicaciones serán más inmediatas. Los tejidos servirán para estudiar con un detalle sin precedentes el proceso de desarrollo del intestino humano, y también -si las células se derivan de un enfermo- los mecanismos exactos que conducen a esa enfermedad. El estudio de Wells y sus colegas se presentó ayer en Nature.

Pero, según Wells, "la generación in vitro de tejidos tridimensionales complejos sigue siendo uno de los principales desafíos" para la traslación a la medicina de estas técnicas.

Durante el desarrollo normal, las células indiferenciadas del embrión -es decir, las células madre en su contexto natural- se van especializando (diferenciando, en la jerga) paso a paso, según se van exponiendo a una serie ordenada de señales externas, o factores de crecimiento, producidos por otras células vecinas. La nueva técnica se basa en imitar ese proceso en el tubo de ensayo, añadiendo esos mismos factores de crecimiento de forma ordenada.

La primera fase del desarrollo embrionario -no solo en nuestra especie, sino en cualquier embrión animal- es la formación de tres capas concéntricas de células. La capa más exterior, o ectodermo, es la que producirá luego la piel y el sistema nervioso. La capa central, o mesodermo, fabrica el esqueleto y los músculos. Y la interior, o endodermo, genera las vísceras y el tubo digestivo, incluido el intestino.

En la reconstrucción mimética del proceso, los científicos añaden a las células indiferenciadas un factor llamado activina, que las convierte en una capa indistinguible del endodermo, la capa interior de un embrión normal. Es el primer paso hacia el desarrollo del tubo digestivo.

Otros dos factores -llamados Wnt y FGF- transforman después ese endodermo genérico en endodermo posterior, el que normalmente ocupa en el embrión la parte más cercana al ano. Estos dos factores son los que dirigen a las células hacia el destino de intestino, en lugar de estómago o esófago. Nuevamente, esto es así tanto en el desarrollo normal como en la técnica de Wells y sus colegas.

Finalmente, una mezcla de factores que los investigadores denominan "sistema de cultivo prointestinal" completa los procesos de crecimiento por división celular, de diferenciación -la producción de los distintos tipos celulares que forman el intestino- y de morfogénesis. Esta última palabra significa "generación de forma", y designa el proceso que esculpe las capas de tejidos hasta que adoptan su forma final, en este caso la de un tubo.

Y no un tubo cualquiera, sino uno que reproduce todas las complejidades del intestino normal. Al igual que en este, la cara interna del tubo aparece plegada en villi, o vellosidades, una especialización del intestino que aumenta la superficie útil para absorber los alimentos. También muestra las criptas típicas de un intestino normal, que son las estructuras encargadas de ir reponiendo las células que se van estropeando y muriendo por el uso.

Las criptas pueden hacer eso porque contienen células madre intestinales, es decir, células que están diferenciadas parcialmente -ya no son capaces de producir cualquier tejido del cuerpo, como las embrionarias- pero se preservan en un estado en el que aún pueden proliferar y generar los tipos celulares típicos del intestino. Los datos de Wells indican que estas células no se han quedado a medio diferenciar en el proceso, sino que se des-diferencian parcialmente como parte del desarrollo normal (y también del artificial).

El intestino artificial también contiene los demás tipos celulares presentes en el órgano natural, como los enterocitos y las células llamadas enteroendocrinas, cáliz y de Paneth. El parecido con un intestino natural no solo es morfológico, sino que se extiende a los marcadores moleculares de cada uno de esos tipos celulares, es decir, genes y proteínas que solo están activos en cada una de ellas, y que los investigadores suelen utilizar para identificarlas.

Un hecho notable más es que el intestino artificial es capaz de madurar in vitro -sin implantar en ningún entorno biológico- y adquirir las dos funciones esenciales de un intestino normal: la de absorber alimentos y la de secretar hormonas.

"El sistema", dicen Wells y sus colegas, "permite investigar los fundamentos moleculares de las enfermedades intestinales congénitas, y también generar tejido intestinal para futuras terapias basadas en el trasplante para enfermedades como la enterocolitis necrotizante, la enfermedad inflamatoria intestinal y el síndrome del intestino corto".

Como ocurre con otros tipos celulares derivados de células madre, los cultivos obtenidos de un paciente son también sistemas óptimos para probar nuevos fármacos contra la enfermedad en cuestión. Los científicos esperan que estas técnicas sirvan pronto para mejorar y acortar los procedimientos de aprobación de una molécula, que ahora llevan unos 12 años.

sábado, 11 de diciembre de 2010

Segunda gran decepción del ser humano a lo largo de nuestra historia


Las creencias en un gobierno divino del Cosmos y del destino humano, son la causa principal de la incapacidad humana para vivir una vida serena
Epicuro. S. III a.C.


En la primera gran decepción la ciencia demostró que nuestro planeta no es el centro del Universo.
Pero la siguiente decepción humana iba a ser todavía mayor. Se trata del evolucionismo, y viene a demostrar, de nuevo científicamente (lo que viene a significar "sin ninguna duda"), que no fuimos creados, tal cual somos en la actualidad, a imagen y semejanza de un Dios antropomorfo.

Durante siglos se había especulado con esta posibilidad, pero únicamente de manera teórica y especulativa. Darwin fue el primero en resumir un conjunto coherente de observaciones que se consolidó como concepto de la evolución de la vida en una verdadera teoría científica (es decir, en un sistema de hipótesis). La lista de las propuestas de Darwin, extractada a partir de su maravilloso libro "El origen de las especies"  es:

1. Los actos sobrenaturales del Creador son incompatibles con los hechos empíricos de la naturaleza
2. Toda la vida evolucionó a partir de una o de pocas formas simples de organismos
3. Las especies evolucionan a partir de variedades pre-existentes por medio de la selección natural
4. El nacimiento de una especie es gradual y de larga duración
5. Los taxones superiores (géneros, familias, etc) evolucionan a través de los mismos mecanismos que los responsables del origen de las especies.
6. Cuanto mayor es la similitud entre los taxones, más estrechamente relacionados se hallan entre sí y más corto es el tiempo de su divergencia desde el último ancestro común.
7. La extinción es principalmente el resultado de la competencia interespecífica
8. El registro geológico es incompleto: la ausencia de formas de transición entre las especies y taxones de mayor rango se debe a las lagunas en el conocimiento actual.

Lo que viene a significar que todos los seres vivos sobre la faz de la tierra han evolucionado de seres anteriores, evolucionando desde ellos por la selección natural y la deriva genética: la selección natural favorece a los genes que mejoran la capacidad de supervivencia y reproducción del organismo. La deriva genética es el cambio aleatorio en la frecuencia de los alelos, provocado por muestreo aleatorio de los genes de una generación a la siguiente. El flujo genético es la transferencia de genes dentro de una población o entre poblaciones.

El ser humano ha evolucionado, no cabe la menor duda, de los simios que nos precedieron en la escala evolutiva, y hoy en día puede estudiarse en las universidades una asignatura fascinante denominada "hominización".
 
A pesar de las abrumadoras evidencias que avalan la teoría de la evolución, algunos grupos, principalmente en Estados Unidos, interpretan en la Biblia que un ser divino creó directamente a los seres humanos, y a cada una de las otras especies animales, como especies separadas y acabadas. Este punto de vista es comúnmente llamado creacionismo, y sigue siendo defendido por algunos grupos integristas religiosos, particularmente los protestantes estadounidenses; principalmente a través de una forma de creacionismo llamada Diseño inteligente. 
Este conflicto educativo también ha afectado a otros países; por ejemplo, en el año 2005 en Italia hubo un intento de suspensión de la enseñanza de la teoría de la evolución.

En respuesta a la aceptación científica de la teoría de la evolución, muchos religiosos y filósofos han tratado de unificar los puntos de vista científico y religioso, ya sea de manera formal o informal; a través de un "creacionismo pro-evolución". Así por ejemplo algunos religiosos han adoptado un enfoque creacionista desde la evolución teísta o el creacionismo evolutivo, y defienden que Dios provee una "chispa divina" que inicia el proceso de la evolución, y (o) donde Dios creó el curso de la evolución.

A partir de 1950 la Iglesia Católica Romana tomó una posición neutral con respecto a la evolución con la encíclica Humani generis del Papa Pío XII. "El Magisterio de la Iglesia no prohíbe el que —según el estado actual de las ciencias y la teología— en las investigaciones y disputas, entre los hombres más competentes de entrambos campos, sea objeto de estudio la doctrina del evolucionismo, en cuanto busca el origen del cuerpo humano en una materia viva preexistente —pero la fe católica manda defender que las almas son creadas inmediatamente por Dios—. ". En 1996 Juan Pablo II afirmó que la teoría de la evolución es más que una hipótesis y recordó que El Magisterio de la Iglesia está interesado directamente en la cuestión de la evolución, porque influye en la concepción del hombre. El Papa Benedicto XVI ha afirmado que "existen muchas pruebas científicas en favor de la evolución, que se presenta como una realidad que debemos ver y que enriquece nuestro conocimiento de la vida y del ser como tal. Pero la doctrina de la evolución no responde a todos los interrogantes y sobre todo no responde al gran interrogante filosófico: ¿de dónde viene todo esto y cómo todo toma un camino que desemboca finalmente en el hombre?"


viernes, 3 de diciembre de 2010

Noticias científicas relevantes publicadas hoy 3 de diciembre de 2010


No hay árbol que el viento no haya sacudido.
Proverbio hindú


Dos noticias publicadas hoy en prensa llaman poderosamente mi atención y son relevantes para todo este camino que nos ocupa:

1- Un equipo de astrónomos de la NASA ha determinado que el exoplaneta (un exoplaneta es un planeta que gira alrededor de una estrella que no es nuestro sol) GJ1214b, descubierto el pasado año y situado a 40 años luz de la Tierra, está cubierto de una fina capa de vapor de agua o hidrógeno, similar a nuestra atmósfera. Esta supertierra, como se conoce a aquellos planetas que son hasta tres veces más grandes que la Tierra, pesa 10 veces más y podría ser similar a Neptuno.

2- De nuevo la NASA explica al mundo, a través de un comunicado, este hallazgo "astrobiológico":
El descubrimiento ha tenido lugar en las aguas tóxicas y salobres del lago Mono, en California, y abre el abanico para encontrar vida en otros planetas en formas que se pensaba imposibles hasta este hallazgo.
Se han identificado una bacteria que es capaz de vivir, reproducirse y alimentarse rodeada de arsénico (todo un veneno para los organismos vivos).
Las formas de vida hasta ahora conocidas se componían de seis elementos: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, azufre y fósforo. El arsénico como séptimo elemento rompe el paradigma actual de la biología.
La bacteria descubierta es capaz de sustituir el fósforo por arsénico en su ADN.
Los científicos explican que este descubrimiento abre la posibilidad de que existan otras formas de vida en otros planetas que no tienen fósforo en la atmósfera, y provocará cambios en la actividad de la agencia espacial estadounidense en su búsqueda de vida en otros planetas.


miércoles, 1 de diciembre de 2010

Primera de las tres grandes decepciones del ser humano a lo largo de nuestra historia


El mundo puede ser perfectamente diferente a como lo percibimos.
Carnéades / Escéptico S II a.C. 



El Heliocentrismo

Lo que determinan los sentidos con toda nitidez es el geocentrismo. Astros y planetas girando en la bóveda celeste alrededor del centro del Universo, la Tierra, nosotros.

Es necesario tener una mente abierta y brillante para replantearse lo obvio, aquello que observamos cada día y cada noche. Sobre todo cuando nadie anets que tú se ha planteado algo semejante.
La teoría heliocéntrica sostiene que la Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol (Estrella del Sistema Solar). El heliocentrismo, fue propuesto en la antigüedad por el griego Aristarco de Samos, Siglo III a.C., quien se basó en medidas sencillas de la distancia entre la Tierra y el Sol, determinando un tamaño mucho mayor para el Sol que para la Tierra.

Por esta razón, Aristarco propuso que era la tierra la que giraba alrededor del Sol y no a la inversa, como sostenía la teoría geocéntrica de Ptolomeo o Aristóteles (vigente hasta 19 siglos después), comúnmente aceptada en esa época y en los siglos siguientes, acorde con la visión antropocéntrica imperante (siempre hemos sido egocéntricos).

Arquímedes escribió:
"Tú, rey Gelón, estás enterado de que el universo es el nombre dado por la mayoría de los astrónomos a la esfera cuyo centro es el centro de la Tierra, mientras que su radio es igual a la línea recta que une el centro del sol y el centro de la tierra. Ésta es la descripción común como la has oído de astrónomos. Pero Aristarco ha sacado un libro que consiste en ciertas hipótesis, en donde se afirma, como consecuencia de las suposiciones hechas, que el universo es muchas veces mayor que el universo recién mencionado. Sus hipótesis son que las estrellas fijas y el sol permanecen inmóviles, que la tierra gira alrededor del sol en la circunferencia de un círculo, el sol yace en el centro de la órbita, y que la esfera de las estrellas fijas, situada con casi igual centro que el sol, es tan grande que el círculo en el cual él supone que la tierra gira guarda tal proporción a la distancia de las estrellas fijas cuanto el centro de la esfera guarda a su superficie."

En el siglo XVI, la teoría vuelve a ser formulada, esta vez por Nicolás Copérnico, uno de los más influyentes astrónomos de la historia, con la publicación en 1543 del libro De Revolutionibus Orbium Coelestium. La diferencia fundamental entre la propuesta de Aristarco en la antigüedad y la teoría de Copérnico es que este último emplea cálculos matemáticos para sustentar su hipótesis. Precisamente a causa de esto, sus ideas marcaron el comienzo de lo que se conoce como la revolución científica, que en mi opinión continúa vigente. No sólo un cambio importantísimo en la astronomía, sino en las ciencias en general y particularmente en la cosmovisión de la civilización. A partir de la publicación de su libro y la refutación del sistema geocéntrico defendido por la astronomía griega, la civilización rompe con la idealización del saber incuestionable de la antigüedad y se lanza con mayor ímpetu en busca del conocimiento.

El heliocentrismo es la primera gran decepción que sufre la humanidad a lo largo de su historia. Ya no somos el centro del Universo, es cierto, pero seguimos siendo seres creados a imágen y semejanza de Dios, y además nos tenemos a nosotros mismos y a nuestra mente.
Segunda y tercera decepciones.