Ráfagas 48
Martha Duhne
Genes para detener la malaria
La malaria es una enfermedad que hay que tomar muy en serio: entre 300 y 500 millones de personas se infectan al año, de las cuales anualmente mueren más de un millón de niños, la mayoría de ellos del África subsahariana. Aún no existe una vacuna contra esta enfermedad y hasta ahora las formas de controlarla (o cuando menos de intentarlo) eran usando fármacos, en especial la cloroquinina, que afecta al protozoario que causa la malaria, y el insecticida DDT para eliminar al mosquito que la transmite, pero ambos organismos (el protozoario Plasmodium falciparum y el mosquito Anopheles gambiae) han desarrollado resistencia contra ellos. Para buscar detener el avance de esta enfermedad, dos equipos internacionales de investigadores acaban de descifrar los genomas del mosquito y del parásito. Ya conocíamos el genoma del ser humano, y gracias a estas investigaciones tenemos los del mosco y el protozoario, por lo que actualmente contamos con la información genética de los tres actores que participan en este peligroso drama.
Hasta mediados del siglo XIX, se pensaba que la malaria era causada por un mal aire, de ahí su nombre; pero desde 1880 sabemos que la produce un parásito. Para que una persona se infecte de malaria es necesario que se cumpla un complicado ciclo: las hembras del mosquito Anopheles necesitan de sangre humana para alimentar a sus huevos. Cuando pican a un ser humano, inyectan saliva que contiene a los parásitos. Éstos sufren varios cambios que les permiten evadir el sistema de defensa de la persona que los aloja, viajan por su torrente sanguíneo, entran al hígado y a los glóbulos rojos. En este momento, la persona empieza a experimentar los primeros síntomas de la malaria: fiebres altas y escalofríos. El parásito puede llegar a infectar un importante porcentaje de los glóbulos rojos y los capilares que nutren de sangre al cerebro de la persona infectada, pudiendo, incluso, causar su muerte. Cuando el mosquito pica a esta persona ingiere, con la sangre, a los parásitos. Aquí sufrirá otras transformaciones y de 10 a 14 días después podrá volver a infectar a otra persona, cerrando el ciclo de vida de este parásito.
El equipo que secuenció el genoma del protozoario fue dirigido por Malcolm Gardner, del Instituto de Investigación Genómica que se localiza en Rockville, Maryland. Fue una labor especialmente difícil, debido a que el genoma consiste, casi en su totalidad, de sólo dos “letras” de las cuatro que constituyen el alfabeto genómico: adenina y timina, y prácticamente ninguna de las otras dos bases, guanina y citosina. “Fue como armar un rompecabezas inmenso de dos colores” explicó Neil Halldel, quien participó en este proyecto. El segundo equipo, que desentrañó el genoma del mosquito, fue dirigido por la compañía norteamericana Celera Genomics.
¿Cómo piensan los investigadores que pueden servir estos recientes descubrimientos para controlar la epidemia de malaria? De diversas formas, por ejemplo: para modificar los genes del parásito y con ello eliminar su resistencia a los fármacos; bloquear la producción de algunas proteínas que los mosquitos hembra necesitan para producir sus huevos; modificar la habilidad que tienen los mosquitos para detectar y picar a los seres humanos o alterar las características de los mosquitos para impedir que sean hospederos del parásito. Sin lugar a dudas, el desarrollo de la genómica nos ha llevado a un nuevo mundo, con técnicas totalmente diferentes de resolver viejos problemas.
Arqueología y robótica
El pasado mes de agosto se dio a conocer el uso del Pyramid Rover para investigar los enigmáticos conductos de la pirámide de Keops, en Giza, Egipto. Se trata de un pequeño robot diseñado por la empresa iRobot en Massachusetts, especializada en tecnología avanzada en robótica e inteligencia artificial. Esta pirámide, construida hace 4 500 años en honor del Faraón Khufu, presenta unos túneles que salen de la cámara mortuoria principal, ubicada casi en el centro de la construcción. Aunque la mayoría de las pirámides egipcias tienen este tipo de túneles, los de ésta siguen siendo un misterio desde su descubrimiento en 1872.
Los conductos tienen 20 cm de lado y una longitud total de 65 metros. Existen varias hipótesis sobre su uso: se dice que servían de ventilación, pero uno de los extremos se encuentra cerrado; que eran conductos de luz, pero como no son rectos no permiten la entrada de ésta; que son pasajes simbólicos por los cuales el alma de los fallecidos dejaba este mundo y era conducida al Mundo de los Muertos. Sin embargo, Zahi Hawass, egiptólogo de la Universidad del Cairo, ha propuesto una nueva hipótesis, según la cual los túneles fueron abandonados durante la construcción de la pirámide, que duró aproximadamente 20 años y, por lo tanto, no tienen una función real. Aparentemente la cámara era originalmente para el faraón, pero pasó a ser usada por la reina.
Hawass y Mark Lehner, de la Universidad de Chicago, pretenden descubrir el misterio de los túneles usando el pequeño robot, de 12 centímetros de ancho por 11 de altura y sólo 30 de largo, para explorar los largos pasadizos. En 1992 se utilizó un primer robot de origen egipcioalemán, con el que se encontró que el túnel sur está bloqueado con una piedra con un par de manijas de cobre. Para Hawass, ésta debe ser parte de la herramienta olvidada que habría servido para alisar las paredes del túnel.
Muchos más de los misterios podrán ser aclarados ahora con este robot que es controlado con fibra óptica, puede aferrarse al techo, subir escalones e incluso transmitir imágenes de video. Además, posee un indicador ultrasónico que mide el espesor de las piedras y de los muros que localice en su camino, y puede medir hasta una profundidad de un metro a través de concreto macizo.
Con la ayuda de la robótica se podrán explorar estos espacios hasta ahora inaccesibles y conocer así un poco más de los secretos de estas majestuosas pirámides.
Una mirada bioquímica
La tecnología avanza a pasos agigantados y ha logrado modificar el estilo de vida de buena parte de la humanidad. Basta imaginarnos, por ejemplo, a un médico a principios de siglo XX: ¿con qué herramientas contaría para realizar su diagnóstico, qué fármacos existían, qué terapias podía utilizar para corregir algún mal? La medicina ha cambiado enormemente en cien años y es muy probable que lo mismo ocurra en el presente siglo. En la Facultad de Medicina de la UNAM recientemente empezó a funcionar la Unidad de PET-Ciclotrón, lo que implica un avance importante tanto para fortalecer la investigación básica de algunos padecimientos como para facilitar el diagnóstico clínico de enfermedades cardiacas, cerebrales y de diversos tipos de cáncer.
El nombre de PET corresponde a las siglas en inglés de un aparato llamado Tomógrafo por Emisión de Positrones, del que existen 350 en el mundo y sólo uno en América Latina, el de México. Fue adquirido con fondos aportados por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) y el Banco Interamericano de Desarrollo (BID). Este moderno aparato tiene la capacidad de registrar el funcionamiento de tumores, daños cerebrales y disfunciones del corazón; y trabaja de la siguiente forma: se inyectan al paciente dosis pequeñas de una sustancia radioactiva, la cual está unida químicamente a moléculas de glucosa. Esta sustancia viajará por todo el cuerpo emitiendo señales.
Cuando se presenta una enfermedad o una alteración en el funcionamiento normal del cuerpo, la bioquímica de las células y de los tejidos que lo componen cambia, en especial la del consumo de azúcares. De esta forma, los azúcares serán el anzuelo que el aparato va a rastrear. “El incremento en el consumo de azúcar en una zona específica del organismo puede significar, por ejemplo, que las células de esa región están construyendo un tumor canceroso. Y un menor consumo puede expresar una disfunción de la actividad cardiaca”, explica el doctor René Drucker Colín, coordinador de la Investigación Científica de la UNAM.
El PET apoyará en el diagnóstico clínico de pacientes y asistirá a hospitales de primer nivel como los Institutos Nacionales de Cardiología, Cancerología, Neurología, Nutrición y Mexicano de Psiquiatría. También se podrán realizar investigaciones sobre áreas del cerebro, sistema cardiovascular y tratar enfermedades como la del Alzheimer, el Mal de Parkinson y la epilepsia.
Nueva terapia contra la cirrosis
En México, la cirrosis hepática es la segunda causa de muerte entre las personas mayores de 45 años de edad y la quinta entre la población en general. Hasta ahora, en casos de insuficiencia hepática grave la única alternativa para mejorar la calidad de vida de las personas con cirrosis era un trasplante de hígado, pero debido a la falta de donadores, ésta es una opción a la que tienen acceso muy pocas personas. Por eso es una excelente noticia que la investigadora emérita de la UNAM, Victoria Chagoya, en colaboración con Rolando Hernández, ambos del Instituto de Fisiología Celular, desarrollaran un medicamento que busca revertir los daños causados por la cirrosis hepática y que ha tenido resultados alentadores.
La cirrosis es una enfermedad crónica del hígado, en la cual se altera la arquitectura normal de las células hepáticas; paulatinamente los tejidos del hígado se van endureciendo al cubrirse con fibras de colágeno hasta que las múltiples funciones que este órgano realiza comienzan a fallar. Se desconoce el mecanismo exacto de este proceso de destrucción, pero las investigaciones de Chagoya y Hernández también buscan entenderlo. La mayor parte de los casos de cirrosis son producidos por alcoholismo, aunque otras causas son las hepatitis, problemas en las vías biliares y la fibrosis quística. Se estima que en el mundo más de 200 millones de personas padecen la hepatitis tipo C (un millón y medio en México), y un porcentaje importante de éstas se encuentra ya en etapa de cirrosis.
Para lograr la recuperación del hígado la investigadora recurrió a la adenosina, una hormona que producen las células del cuerpo y cumple varias funciones en los sistemas nervioso central y en el cardiovascular, además de que regula el sistema inmune. En las personas a las que se suministró el medicamento, también llamado Adenosina, se detectó que la función hepática se recuperó considerablemente, lo cual se reflejó en una clara mejoría del paciente. Actualmente, el tratamiento está probándose en un grupo piloto de 60 pacientes con cirrosis del Centro Médico Nacional 20 de noviembre del Instituto de Seguridad Social al Servicio de los Trabajadores del Estado, ISSSTE. La investigadora asegura que a los dos meses de tratamiento los enfermos empiezan a evolucionar positivamente y calcula que han observado una notable mejoría en el 80% de ellos.
Para muestra un botón: éste es un ejemplo más del importantísimo papel que desempeñan la UNAM y sus investigadores en la solución de muchos de los problemas que enfrentamos en nuestro país.
Especies clave en arrecifes
Un nuevo censo realizado en los arrecifes del Caribe ha demostrado que varias de las especies que debían encontrarse ahí han disminuido en número o desaparecido. Estas especies son clave para conocer la condición de los arrecifes. Gregor Hodgson, biólogo marino de la Universidad de California en Los Ángeles, y sus colegas han establecido un programa de monitoreo de 250 arrecifes de 50 países, al que llamaron Coral Reef, que desde 1997 permite ver su estado. Este trabajo lo realizan buzos y pescadores locales y aunque la información que se obtiene de esta forma no tiene valor científico, los investigadores la certifican. El primer arrecife estudiado se encuentra en Hawai y para finales del 1997 se tenían datos de alrededor de 300 arrecifes en 31 países. Este éxito inspiró el establecimiento de monitoreos anuales. Los resultados aportados por estos trabajos, en algunas especies son verdaderamente alarmantes. Por ejemplo, en 1997, en algunos arrecifes se localizaban alrededor de 17 especies de pepinos de mar (animales invertebrados, parientes cercanos de estrellas y erizos de mar) por cada 100 metros cuadrados, mientras que en el 2001 había sólo tres por metro cuadrado.
En 1990 el estado de los arrecifes preocupó a varios centros de investigación ya que, debido al calentamiento global, se empezó a registrar la muerte de algunas especies de microalgas (que son el alimento de los corales), lo que tuvo como consecuencia la desaparición de grandes zonas de arrecifes. Ahora se sabe que también los desarrollos turísticos costeros, la sobrepesca y la contaminación, afectan la salud de estos ecosistemas marinos. De 1 170 arrecifes estudiados en este proyecto, solo el que se localiza en Madagascar puede considerarse intacto, sin perturbaciones. Gracias a estos trabajos de monitoreo se sabe de la existencia de especies indicadoras, que son clave para evaluar el estado del ecosistema. Por ejemplo, la presencia del pez perico es síntoma de una buena calidad del arrecife. Por otro lado, la abundancia de la almeja gigante indica que el arrecife coralino está siendo depredado. Aunque en algunos arrecifes los daños siguen aumentando, aquellos que se han establecido como santuarios presentan una clara mejoría y actualmente se usan como referencia para los demás.
Este tipo de estudios da una idea clara de cómo y en qué grado estamos afectando a ese ecosistema marino y de los cambios que debemos hacer para disminuir o, mejor aún, evitar el daño.
