Una mirada dins la ment

[I acabo l'etapa de reposicons estivals amb un article que lliga dos dels temes que van sortir al principi: el cervell i la son. La setmana que ve reprenem la programació habitual, que inclourà l'anunci d'un parell de novetats literàries per l'inici de temporada...]

Dir que el cervell humà és una caixa fosca plena de misteris insondables és un tòpic que de mica en mica va deixant de ser cert. Un exemple. Uns investigadors de la Universitat de Kyoto publicaven a la revista Science fa unes setmanes un mètode per analitzar el que ens passa pel cap quan dormim. Amb aparells de ressonància magnètica, eines que ja fa anys que s'utilitzen en medicina, havien gravat un mapa de les regions cerebrals que s'encenien en un moment donat del son. Llavors havien despertat els voluntaris i els havien preguntat què havien somiat. Després de correlacionar els patrons d'activitat neuronal amb les imatges que els descrivien, els científics encertaven amb un 60% d'èxit els continguts de somnis posteriors. Encara no és una «màquina de llegir somnis», com van proclamar alguns titulars, però sí una forma primitiva de deduir el seu contingut a partir d'informació que ha estat obtinguda amb tècniques d'imatge tradicionals.

Intentar desxifrar què hi ha dins de la ment d'algú és una obsessió molt antiga. No solament científica: s'han escrit milers de pàgines de ficció (jo mateix sóc responsable d'algunes) especulant sobre què passaria si poguéssim accedir als pensaments dels altres. Fins fa poc eren conjectures que requerien imaginació, però això està canviant a marxes forçades. De fet, l'article que hem esmentat no és el primer estudi funcional de neurones que d'una manera o altra es fica a l'interior de la nostra ment. Fa uns dos anys que, utilitzant sistemes similars, es pot deduir quin concepte està recordant algú, sempre que estigui tret d'una llista limitada d'opcions que se li ha donat abans. En el camp de les sensacions, en un estudi de l'últim número del New England Journal of Medicine es determinaven els patrons cerebrals corresponents a la resposta a diferents estímuls dolorosos, de relativament lleu a molt intens, cosa que permet predir amb un 93% d'encert si una persona experimenta dolor o no. Això ens permetrà quantificar el patiment sense necessitat de comunicació.

Són avanços interessants que marquen el camí que cal explorar, i els límits no paren d'eixamplar-se. L'octubre passat, uns investigadors belgues van comparar les ones que circulen per un cervell despert i un d'adormit, i amb això van poder mesurar l'activitat neuronal de persones en diferents graus d'estat vegetatiu. Es pot dir que van definir el patró elèctric que determina una cosa tan complexa com si estem conscients o no. Poc després es publicava un estudi funcional del cervell de 12 cantants de rap mentre improvisaven la lletra o bé en llegien unes altres d'escrites anteriorment. Així es va descobrir quines zones posem en marxa en moments que requereixen més creativitat. I fa uns dies, un altre article aparegut a Science ensenyava els canvis que provoca al cervell sentir una peça de música nova, i com això prediu si la persona està disposada o no a gastar-se diners per comprar l'MP3 en qüestió. ¿Què podem concloure de tots aquests treballs? Sobretot, que pensaments, sensacions i idees no són invisibles i que ja tenim càmeres, potser encara rudimentàries, per fotografiar-los.

A tot això hi hem d'afegir una nova eina, que la setmana passada presentaven uns investigadors de la Universitat de Stanford a la revista Nature. Es diu Clarity i permet estudiar les xarxes de neurones en el seu format tridimensional original. Eliminant amb aquest procediment els greixos que formen bona part de l'estructura del cervell, ara podem veure millor les neurones i com es connecten entre elles, cosa que alguns ja han definit com el «cervell transparent». Aquest mètode serà de molta utilitat per poder identificar les autopistes que proporcionen el substrat físic per a tota l'activitat que podem gravar amb les tècniques que s'han descrit anteriorment. Les possibilitats són il·limitades.

No ens queda més remei que acceptar la (per a alguns insostenible) tangibilitat de l'ésser. I és que encara ens costa fer-nos a la idea que qualsevol activitat del nostre cos, fins i tot les que pertanyen al misteriós regne de la ment, té unes arrels definides en el món físic. Des d'un punt de vista biològic, actes tan diferents com moure un braç o crear un poema tenen la mateixa base bioquímica encara que impliquin habilitats intel·lectuals en extrems oposats de l'espectre i, en un dels casos, úniques de la nostra espècie. Per tant, els processos que defineixen el pensament han de ser tan mesurables i quantificables com qualsevol altre. Els experiments que hem comentat avui es poden considerar com la prova que, d'aquí un temps no gaire llunyà, tindrem la capacitat de mirar, i potser manipular, què hi ha dins del nostre cervell. Haurem de veure quin ús fem d'un poder tan gran.

[Publicat a El Periódico, 20/04/13]

La decisió d'Angelina

Aquesta setmana s'ha parlat molt de l'article que Angelina Jolie va escriure al New York Times, on anunciava que s'havia fet extirpar els dos pits per prevenir un possible càncer i que ben aviat faria el mateix amb els ovaris. El text original n'explicava clarament les raons, però certs comentaris a internet i a les webs dels diaris que han reproduït la notícia fan pensar que no s'ha entès del tot la decisió, que alguns han vist com un acte de confiança absurda en els metges o com l'última excentricitat d'un personatge amb un historial polèmic. No és res d'això. Val la pena aclarir la importància del seu gest i d'haver-lo fet públic.

«Si la meva mare ha patit un càncer, ¿tinc més possibilitats de tenir-ne també un?» És una de les preguntes que més m'han repetit aquests dies que presentava el meu últim llibre de divulgació, que precisament tracta d'aquesta malaltia. La resposta és clara: a pesar que hi ha un grau de predisposició familiar escrit a l'ADN, la majoria dels casos estan influïts per factors controlables, com per exemple el tabac, el sol, l'obesitat o la ­falta d'exercici. Només un 10% dels càncers tenen un clar origen hereditari, per exemple els que apareixen perquè un dels nostres progenitors ens ha passat una alteració en un dels gens encarregats de protegir-nos quan les cèl·lules del nostre cos no es comporten de la manera adequada.

Aquest és el cas de Jolie, que ha rebut de la seva mare la versió feta malbé d'un gen anomenat BRCA1. Això fa que la possibilitat que té de desenvolupar un tumor maligne al pit sigui altíssima: mentre que normalment rondaria el 12%, en les persones amb aquest problema genètic pot arribar a pujar fins al 90%. O sigui, que en alguns casos es converteix gairebé en una certesa.

S'ha de tenir present que aquest tipus de càncer de mama representa només un 5% del total, per tant la majoria de dones no han de patir. Les poques que hagin heretat el gen defectuós tenen dues opcions. Una és controlar-se amb molta cura i, quan es detecti un càncer, atacar-lo amb tots els mètodes disponibles, que avui dia són molt efectius. Però, és clar, portant a terme aquesta vigilància es pateix la constant pressió de la incertesa i els efectes secundaris dels possibles tractaments.

L'alternativa és la prevenció radical: eliminar els òrgans que poden causar problemes abans que tinguin l'oportunitat de fer-ho. Encara que aquesta segona sembla més lògica, no és una elecció fàcil, sobretot a causa de l'impacte emocional, físic i estètic que té una operació d'aquest tipus en una dona encara jove. Per això la decisió de Jolie, encara que no hagi de ser necessàriament la més adequada per a totes les que es troben en la seva mateixa situació, ha estat valenta i segur que n'ha animat moltes que estan passant o han passat per aquest tràngol. A més a més, el seu article ha ajudat a donar a conèixer una malaltia hereditària rara i perillosa que, si s'aconsegueix descobrir a temps, es pot controlar i prevenir amb eficàcia. També se l'ha d'aplaudir per aquest fet.

Així doncs, la Jolie no està incitant les dones a extirpar-se els pits perquè sí, com entenien alguns. Ni tan sols a córrer a mirar-se l'estat del seu BRCA1. Això és recomanable només per a les que tenen un historial de càncer de mama en parents pròxims, sobretot si s'acumulen en una de les branques de la família. En cas de dubte, el millor és parlar amb el metge o consultar una unitat de consell genètic. En alguns llocs això pot ser un inconvenient, perquè el test per detectar si el BRCA1 està espatllat el tenen patentat Myriad Genetics i la Universitat de Utah, que no permeten que ningú més el vengui i el cobren al preu que més els convé. I, no obstant, la tècnica que s'utilitza és tan simple que es pot desenvolupar en qualsevol laboratori que estigui dotat d'unes eines bàsiques de biologia molecular.

Dissabte passat, Pere Puigdomènech escrivia un interessant article en aquestes mateixes pàgines sobre la polèmica de les patents biològiques. És cert que sembla absurd reclamar la propietat d'un ésser viu o, com en aquest cas, de la lectura d'una variant d'un gen. Però per una altra part, és just que el descobriment que fa un científic estigui igual de protegit que la màquina que dissenya un enginyer o la novel·la que publica un escriptor; si no, estaríem desincentivant la recerca.

El problema apareix quan posem en perill la supervivència d'una persona perquè es limita l'accés a una prova que li pot salvar la vida. La patent de Myriad està constantment als tribunals per aquesta raó, i mentre que a Europa tenim clar que el dret a la salut està per sobre de la propietat intel·lectual i intentem, de fet, no fer-ne cas, als Estats Units la batalla legal encara dura. Potser l'article de Jolie també ajudarà una mica en aquest tema.

[Publicat a El Periódico, 18/05/13]

La comunicació biològica

Els humans no hauríem arribat tan lluny si no haguéssim desenvolupat una manera extremadament efectiva de comunicar-nos. És sorprenent que hàgim creat una eina tan complexa com el llenguatge, però potser encara és més espectacular que això ens hagi definit a nosaltres i al nostre món. Suposo que aquesta fascinació per l'impacte que tenen les paraules en el desenvolupament de l'ésser humà em ve d'haver descobert Wittgenstein i la filosofia del llenguatge durant l'adolescència, gràcies a l'entusiasme d'un dels meus professors. En aquest sentit, són molt interessants les discussions al voltant de si el llenguatge és un concepte innat o com determina la nostra manera de pensar. Encara ens queden molts dubtes per resoldre, però el que sí que és clar és que els humans som els éssers vius que interactuem de la manera més refinada i, potser en part a causa d'això, els únics capaços d'entendre realment l'entorn que ens envolta.

Però les paraules no ho són tot. Els missatges entre els éssers vius d'aquest planeta prenen formes molt diferents i són essencials per mantenir l'equilibri biològic dels ecosistemes. Fins i tot les plantes els necessiten: fa temps que se sap que utilitzen substàncies químiques per afavorir el creixement de les seves veïnes, defensar-se de les plagues, i fins i tot per atraure els insectes que les pol·linitzaran. Fa poc es publicava un article a BMC Ecology que proposava que, a més, pot ser que també usin unes minúscules ones de so per parlar entre elles, i que això les ajudi a créixer. És una de les primeres proves serioses de l'existència d'una comunicació de base acústica en el regne vegetal, més enllà dels estudis sobre si la música clàssica fa florir els geranis.

També és curiós descobrir que nosaltres podem transmetre informació molt complexa sense utilitzar el llenguatge. Un estudi recent de la revista Current Biology demostrava que existeix un sofisticat sistema d'intercanvi no verbal entre una dona i la criatura que porta en braços. És un fenomen que de moment s'ha observat tant en humans com en ratolins: quan la mare passeja el seu fill que plora o està agitat, automàticament es posa en marxa una resposta bioquímica que inclou un alentiment del batec cardíac del nen, seguit d'una relaxació general i, a la llarga, la disminució del plor. Aquest procés necessita moviment, perquè si només agafem o balancegem la criatura no n'hi ha prou per desencadenar-lo. L'efecte calmant de la passejada és un fet que molts pares han experimentat en primera persona, no és una novetat, però aquesta és la primera vegada que se n'estudien les conseqüències físiques amb tant de detall. Fins i tot han aconseguit deduir que el responsable d'aquests canvis és, en gran part, una activació del sistema parasimpàtic i que el cerebel hi juga un paper important.

¿Per què els nostres cossos són capaços d'interpretar intuïtivament uns estímuls motors que els arriben de fora i contestar amb una enrevessada cadena de reaccions a nivell fisiològic? Sembla que la selecció natural podria haver empès a desenvolupar aquesta sinergia protectora, que funcionaria en els dos sentits: per un costat, la mare tindria una forma ràpida de tranquil·litzar els fills, i per l'altre, el fet que aquests es calmessin afavoriria que poguessin ser traslladats més fàcilment quan n'hi hagués necessitat (sense atraure l'atenció dels depredadors, per exemple). Que sigui un fenomen comú en espècies tan separades evolutivament com els ratolins i els humans ens indica que, efectivament, ha d'haver tingut un impacte important en la supervivència. Però si pensem una mica, també demostra que un mecanisme biològic de defensa pot ser un comunicador molt més poderós que les paraules. ¿Se'ls acut una manera més bonica de definir conceptes tan intangibles com paternitat, seguretat, confiança o vincle?

En la famosa setena proposició del Tractatus, Wittgenstein diu que «del que no es pot parlar, val més no dir-ne res», cosa que, per extensió, implica que el llenguatge de la veu reflecteix, defineix i limita l'univers en què vivim. Ell mateix va renegar d'algunes de les seves teories inicials quan més tard va escriure les Investigacions filosòfiques, i potser veient que a poc a poc anem descobrint que la comunicació entre individus pot seguir camins purament biològics, independent de la rigidesa que ens imposen les paraules, acabaria reconeixent les limitacions del llenguatge per representar la complexitat de totes les interaccions entre els éssers vius i l'entorn. Potser fins i tot proposaria que hi ha conceptes que, tot i ser propis del nostre món, són pràcticament impossibles de transmetre només amb paraules.

[Publicat a El Periódico, 16/06/13]

Què fem amb la universitat?

Vivim temps difícils, de retallades inevitables i de decisions que a ningú li agrada haver de prendre. En aquest context, l'educació superior és una víctima propiciatòria que per desgràcia no es pot acollir a l'estatus d'essencial que tenen àrees com la sanitat o l'ensenyament bàsic (i que, malgrat tot, tampoc les converteix en intocables). Si considerem que les matrícules no cobreixen ni el 10% del cost real d'un títol, la trista realitat és que les universitats públiques acaben generant una despesa que un Estat empobrit avui dia no es pot permetre. Això ens està portant a un canvi de paradigma a tot Europa que pot tenir conseqüències imprevisibles.

En un món ideal on els pressupostos fossin inesgotables, ningú no discutiria que l'accés a la universitat fos universal i gratuït. Però això és pràcticament impossible en la situació actual. Una sortida fàcil és disminuir els ajuts i deixar la universitat per a qui se la pugui pagar. Això ens acostaria cap al model dels Estats Units, on les possibilitats econòmiques dels estudiants són les que determinen l'accés a les millors institucions docents. Però el perill de reconvertir les universitats en empreses, que és el que acaba passant quan s'hi redueix progressivament la implicació estatal, és que transforma els alumnes en consumidors. A Anglaterra, on les universitats són concertades, la reducció del finançament públic s'ha compensat permetent que les matrícules pugessin de forma considerable. I en alguns llocs ja s'estan trobant que els «clients» ara exigeixen un rendiment proporcional a la seva inversió. Els títols corren el perill de deixar de ser testimonis d'un nivell avançat de coneixement per convertir-se en uns serveis que s'adquireixen a canvi d'una quota, sense voler-hi dedicar massa més esforç.

La política de portes obertes que ens duu a pressuposar que tothom té el dret d'intentar graduar-se en una universitat, independentment de les seves habilitats, és sens dubte més justa. Però també té inconvenients: la massificació acaba comportant una devaluació de les acreditacions i un cost immens que l'Estat no recuperarà, un problema exemplificat pels milers de llicenciats que no faran mai cap feina relacionada amb el que han estudiat. Potser seria més productiu concentrar els pocs mitjans de què es disposa i convertir la tasca de l'estudiant en una professió com qualsevol altra: que la practiquessin els més destres i que, idealment, fos remunerada, perquè així es dugués a terme sense haver de patir per com es posa un plat a taula o un sostre sobre el cap.

És per això que el ministre Wert s'equivoca intentant estalviar amb els diners que es destinen a les beques. Sembla més lògic fer el contrari. A Anglaterra, per exemple, les universitats han augmentat considerablement el nombre d'ajuts que donen. Això, combinat amb un sistema raonable de préstecs, ha fet que la pujada de matrícules no hagi significat una baixada important en el nombre d'inscripcions. I és que la millor manera de treure un país de la misèria intel·lectual és assegurar-se que els recursos disponibles arriben als que tenen més possibilitats d'aprofitar-los. Elevar les matrícules pot ser un mal menor, sempre que les beques s'incrementin a la vegada per assegurar-nos que les persones capacitades no es veuen privades de desenvolupar el seu potencial per una raó tan absurda com l'econòmica. Aquests són els cervells que cal protegir i finançar, no marginar.

Si no prioritzem l'excel·lència, les universitats corren el risc de convertir-se en empreses dispensadores de títols per a les elits econòmiques, un sistema que perpetuaria els abismes entre classes socials, o bé en aparcaments massius per a joves que allarguen el moment inevitable d'entrar en un mercat laboral incert a canvi de drenar els fons de l'Estat. Perquè els títols universitaris recuperin el seu valor cal que tornin a ser certificats que indiquin que s'han superat satisfactòriament uns reptes intel·lectuals, no que els teus pares tenen prou diners per pagar les factures. Han de ser una prova de motivació, no que no tenies res millor a fer amb la teva vida durant aquells tres o quatre anys.

Les universitats són una peça clau del teixit social d'un país i s'han de cuidar. Són incubadores de talent i uns dels principals generadors de coneixements. Molts nodes de recerca s'organitzen al seu voltant, i aporten una gran part dels continguts científics que tant els estudiants com la població general necessiten. Ens han d'ajudar a seleccionar les ments més capacitades per dur a terme unes tasques essencials perquè una societat avanci. És una tria que cal fer amb cura i sense malbaratar recursos si volem que un país pugui arribar tan lluny com li sigui possible. 

[Publciat a El Periódico, 13/07/13]

La inconvenient velocitat del progrés científic

La recerca biomèdica està donant tantes sorpreses darrerament que a vegades ens costa assimilar totes les implicacions que acompanyen els nous descobriments. Posem per cas l’hamburguesa que fa poques setmanes uns científics holandesos anunciaven que havien fabricat al seu laboratori. Mentre ens fixàvem en anècdotes com el gust poc saborós que deien que tenia o l’elevat cost del projecte, ens passava per alt que l’experiment era la demostració que, a partir de cèl·lules mare, podem generar amb bastant fidelitat un teixit complex com és el múscul. Podria ser molt útil en medicina regenerativa, per exemple per reparar cors que han patit un infart o refer extremitats malmeses en un accident. 

Encara que pugui semblar fantàstic, no queda tant per veure aplicacions clíniques rutinàries d’aquesta mena de tècniques. I en un camp diferent, la carn artificial segurament no acabarà amb la fam al món, com repetien molts mitjans, sobretot perquè hi ha formes més pràctiques de fer-ho, però si que podria fer arribar proteïnes de qualitat a una població mundial en constant creixement utilitzant una manera alternativa, molt més sostenible que no pas la ramaderia, que té una petjada ecològica considerablement alta. Això encara queda lluny, però ja hem fet les primeres passes en aquesta direcció i no sembla que a llarg termini hagi de ser un objectiu inabastable.

La simplicitat de la idea bàsica que mou aquestes línies de recerca, el fet de produir en un plat de cultiu tantes cèl·lules com ens facin falta del tipus que vulguem, ens està portant cap a direccions inesperades. Pocs s’haguessin imaginat fa vint anys que ens trobaríem discutint seriosament possibilitats més pròpies del terreny especulatiu de la ciència ficció. Estem començant a deixar de banda els problemes associats amb aconseguir les preuades cèl·lules mare a canvi de destruir embrions, el principal cavall de batalla i impediment moral fins ara, perquè segurament podrem evitar-ho gràcies a alternatives com les cèl·lules induïdes que van donar el Nobel a Shinya Yamanaka l’any passat. Amb aquesta nova llibertat, si portem la teoria a les seves últimes conseqüències entrarem en un camp tan apassionant com èticament espinós.

Imaginem que agafem una cèl·lula de la pell d’una persona i, usant les tècniques de Yamanaka o altres variants que s’han proposat després, fem que es converteixi en quelcom semblant una cèl·lula mare. Si sabem la recepta química adequada, aconseguirem després que ens doni un grapat de cèl·lules de fetge, de pulmó o del que sigui. Tot això ja és possible avui en dia. ¿Podríem generar-ne també de més “peculiars”, com per exemple espermatozoides o òvuls, les cèl·lules germinals que usem per reproduir-nos? És una mica més complicat, però des de finals de l’any passat sembla que no impossible. Els doctors Hayashi i Saitou, de la Universitat de Kyoto, a Japó, van aconseguir fer-ho en ratolins: usant una cèl·lula de la pell, van produir òvuls que, un cop fecundats i implantats en una femella, van generar animals normals. És fàcil de veure que si algun dia poguéssim aplicar aquest procediment als humans satisfaríem les necessitats de moltes dones amb problemes de fertilitat.

Però anem una mica més enllà. Ningú no ens diu que, seguint els mateixos principis, no poguéssim intentar superar les limitacions biològiques dels nostres cossos i crear espermatozoides a partir d’una cèl·lula d’una dona, o òvuls utilitzant la d’un home. Això voldria dir que dues persones del mateix sexe podrien tenir un fill que fos la combinació genètica dels dos, cosa que les tècniques de fecundació assistida no ens permetran mai. És una possibilitat de moment teòrica, però aviat deixarà de ser-ho. Ara penseu en les úlceres que aquest possible pas endavant en la normalització de les relacions homosexuals provocarà en els governs de Rússia, Uganda i els altres setanta i tants països on encara existeixen lleis que criminalitzen gais, lesbianes i transsexuals.

Semblava que seria una cosa que en el segle XXI hauríem superat, però el cert és que la ciència encara avança més ràpid que la societat, com passava en l’Edat Mitjana. D’acord que hem evolucionat molt des de llavors, però acabem de dir que vivim en un planeta on és freqüent legislar en contra d’una variant biològica tan incontrolable com el color dels ulls o l’alçada. Mentre mirem de solucionar aquesta incongruència, els laboratoris de tot el món ja estan a anys llum de distància. ¿Quina mena de conflictes crearà un decalatge com aquest? ¿Serem prou madurs per acceptar un progrés que s’oposa frontalment a les conviccions més atàviques? Realment ens esperen unes dècades molt interessants.

[Publicat a El Periódico (07/09/13)]

Microbis: de la infecció a l’obesitat

Fa uns mesos parlava en aquestes pàgines de l'obesitat i destacava el fet que ens engreixem principalment perquè ingerim més calories de les que el nostre organisme necessita. També citava raons genètiques, culturals, psicològiques i fins i tot evolutives que poden contribuir de manera decisiva a fer desequilibrar la balança. Inesperadament, n'acaba d'aparèixer una altra: els microbis. Uns resultats publicats recentment a la revista Science apunten cap a aquests minúsculs companys de viatge com a mediadors d'una part dels problemes de pes de la societat moderna.

Abans d'entrar en matèria hem de tenir present que els bacteris que causen infeccions són només un 1%. La immensa majoria no representen un problema de salut, al contrari: amb molts d'ells mantenim una sana relació de simbiosi, fins al punt que ens protegeixen dels seus parents dolents o ens ajuden a pair certs aliments (la pell i el tub digestiu són precisament els dos òrgans que més bacteris bons contenen). Se sap que per cada cèl·lula nostra al cos en trobem quatre de seves. És a dir, els humans som petits ecosistemes mòbils habitats per milions i milions de microbis. No és estrany, doncs, que participin en processos tan importants com pot ser el balanç energètic.

Els experiments que esmentava al principi, realitzats per un grup de biòlegs de la Universitat de Washington, a Missouri, són de disseny simple però de conseqüències importants. Els investigadors van començar agafant mostres dels bacteris que viuen als intestins de quatre parelles de bessons idèntics i en les quals un estava obès i l'altre no. Això demostra, per començar, que la genètica no ho és tot: el fet que aquests germans tinguessin exactament el mateix ADN no impedia que hi hagués divergències importants en el seu índex de massa corporal. El següent va ser donar aquests bacteris com a aliment a ratolins que havien crescut en condicions estèrils. Després d'un temps es va observar que, malgrat seguir la mateixa dieta, el ratolí que havia estat colonitzat pels bacteris del germà gras s'engreixava, mentre que l'altre mantenia un pes equilibrat. Eliminades la genètica i la dieta, la culpa de les diferències només podia ser dels microbis que tenien als intestins.

A continuació els investigadors van repetir l'experiment, però aquesta vegada ficant els ratolins a la mateixa gàbia des del començament (la primera vegada els havien mantingut separats). Curiosament, el resultat va ser que llavors cap dels dos s'engreixava. L'explicació és que d'aquesta manera els ratolins intercanviaven microbis, una cosa molt normal quan comparteixen espai perquè solen menjar-se els excrements dels seus companys. Els bacteris que venien del germà prim predominaven sobre els altres i ajudaven a mantenir el pes equilibrat de tots dos. El més sorprenent va ser que si es canviava el règim normal dels ratolins per un de ric en greixos les diferències tornaven a aparèixer malgrat la cohabitació.

¿Quines conclusions es poden treure d'aquestes dades? Primer, que les persones obeses han adquirit una flora intestinal particular, i això sembla que ajuda a perpetuar el seu desequilibri corporal. La raó podria ser que els microbis els permeten extreure millor els nutrients dels aliments i això fa que els entrin més calories. Però és un fenomen en principi reversible, almenys en els ratolins: introduir els bacteris prims als intestins podria servir per neutralitzar aquests efectes i potser reduir la tendència exagerada a engreixar-se que tenen alguns individus. Abans de cantar victòria hem de recordar que la dieta continua tenint l'última paraula, ja que els experiments ens demostren que canviar de bacteris no serviria de res si no ho acompanyéssim també d'una alimentació saludable. Però almenys sembla que la microbiologia ens podria donar un cop de mà en el procés d'aprimar-nos. És possible que tractaments d'aquest tipus no triguin gaire a oferir-se al públic, fins i tot abans que s'hagin fet les proves clíniques adequades, com acostuma a passar quan l'impacte social i econòmic d'un tema és tan elevat.

L'obesitat és un problema molt seriós als països desenvolupats, i té un efecte majúscul en la salut pública. La història i el sentit comú ens diuen que canviar els hàbits alimentaris d'una població és més complex (i menys satisfactori) que no pas trobar una pastilla que faci tota la feina bruta. Per això estudis com el que hem comentat poden representar avanços importants si se saben aprofitar bé. Hi ha molts científics que actualment ataquen el problema des de diferents angles i segur que trobaran més d'una solució. De moment, i fins que no vinguin els bacteris al rescat, la millor estratègia continua sent menjar de la forma més equilibrada possible i fer exercici.

[Publicat a El Periódico, 05/10/13]

La importància de dormir

[Un altre sobre el cervell i que toca un dels meus temes preferits: dormir. Recordeu que tinc una novel·la que parla precisament sobre això...]

Vet aquí un misteri biològic que porta segles acompanyant-nos: per què dormim? L’Evolució no fa les coses a la lleugera. Si els animals superiors tenim la necessitat de desconnectar un nombre important d’hores al dia, hi ha d’haver una bona raó. I ha de ser molt poderosa, perquè durant gairebé un terç de la nostra existència ens convertim en víctimes vulnerables que poden sucumbir a depredadors i competidors. No té molta lògica, sobretot si pensem que la selecció natural només afavoreix les característiques que ens fan reproductivament més eficients. Aquesta clarament no és una d’elles. L’única explicació possible és que els beneficis han de superar en escreix els riscs per la nostra supervivència que pot generar aquesta indefensió recurrent a la qual ens sotmetem cada nit. Dormir, per tant, ha de tenir una funció primordial en la nostra existència. Però quina?

Tot i que s’ha dit que podria tenir relacions amb el sistema immunitari o el metabolisme, fa temps que es sospita que la principal implicació ha d’estar relacionada amb el cervell. S’han publicat molts estudis que lliguen l’estona que passem descansant amb funcions cerebrals complexes com la memòria. No és només una dita de la saviesa popular: està comprovat científicament que el son ajuda a fixar els records, per exemple, i és per tant una bona manera d’assegurar-nos que retenim el que hem après durant el dia. Però això no és suficient. Segur que l’Evolució ens hagués preferit desmemoriats i que a canvi invertíssim el temps estalviat en coses útils, com per exemple fabricar més descendents. 

Un article publicat fa uns dies a la revista Science ens proposa una possible solució: dormir serveix per “rentar” el cervell. Literalment. Els investigadors responsables del treball, de la Universitat de Rochester, a Nova York, han vist que durant el son eliminem tots els productes secundaris tòxics que s’acumulen durant la utilització normal de les neurones. Han arribat a aquesta conclusió partint d’unes dades que ells mateixos havien descobert l’estiu passat: l’existència d’una xarxa microscòpica de tubs que recorria el cervell d’una punta a l’altra i transportava líquid cefaloraquidi (el que omple les cavitats del cervell) carregat de residus. Fins llavors no s’havia vist res semblant, tot i que és una funció de manteniment equivalent a la que fa el sistema limfàtic a la resta d’òrgans del cos. El problema és que per a què aquest sistema de recollida de brutícia cerebral funcioni cal molta energia, cosa que va fer pensar als científics que impediria que estigués en marxa a la vegada que les funcions cerebrals conscients. Intrigats, van decidir estudiar què passava durant el son.

D’aquesta manera van obtenir aquests nous resultats, usant ratolins que dormien amb el cap dins un microscopi, cosa que permetia seguir els fluxos dins els seus cranis d’un líquid amb una tinció especial que se’ls havia injectat abans. De nit, aquest marcador s’eliminava ràpidament del cervell, mentre que quan estaven desperts, el procés de drenatge pràcticament s’aturava. En la fase de “neteja”, el cervell dels ratolins era capaç d’expulsar fins i tot dosis extra de la proteïna β-amiloide, la que sabem que quan s’acumula pot formar les plaques que donen lloc a la malaltia d’Alzheimer. I aquí ve una dada interessant: les demències normalment s’associen a problemes en els patrons del son. Podria ser que això provoqués una acumulació de residus que participessin en l’establiment d’aquestes malalties? Si no dormim bé, tenim més risc de patir algun trastorn cerebral? I al revés: dormir ens protegeix de certes patologies? Ens entra són automàticament quan s’acumulen més residus en el cervell, per exemple al final de la jornada?

Fa uns anys vaig llegir un article a una revista científica important que parlava d’un experiment fet amb ratolins, en el qual se’ls impedia dormir durant una sèrie de dies. Contra tot pronòstic, els animals es tornaven més atents i espavilats. És l’únic estudi que he vist que va en contra del dogma (i la lògica) que dóna al son un paper imprescindible en el funcionament del cervell dels vertebrats. Em va semblar una teoria tan fantàstica que fins i tot la vaig fer servir de base per una novel·la, que ha acabat nominada aquest any a un premi de ciència ficció. Els treballs que hem comentat avui, com la majoria, apunten cap a una altra banda. De fet, són un pas endavant molt important en la nostra comprensió biològica i molecular d’aquest fet tan intrigant que és el son, tot i que possiblement no en siguin l’única explicació. Encara deixen molts interrogants a l’aire. El proper que m’agradaria que contestessin els neurobiòlegs és: per què caram somniem?

[Publicat a El Periódico, 03/11/13]

La consciència en un plat de cultiu

[Començo les reposicions d'estiu (que seran totes articles científics antics inèdits al blog) amb aquest text sobre un tema del qual vaig parlar fa poc (em repeteixo, però és que és un tema que trobo apassionant!). Fa cinc anys ja se'n començava a sentir coses, d'això dels "cervells en un plat", i anem avançant poc a poc, cosa que amplia els dubtes ètics (compareu els dos articles i en veureu l'evolució). Com a curiositat, a l'article més antic parlo d'un científic que en aquell moment era una mena d'heroi i que ara s'ha demostrat que va mentir i posar en perill els seus pacients (alguns van morir). A vegades a la ciència les coses no són tan maques com semblen...]

Potser un dels avenços més sorprenents de la biomedicina aquest segle ha estat aconseguir fabricar teixits humans al laboratori. És el primer pas del què s’ha anomenat medicina regenerativa: produir les “peces de recanvi” que necessitaria un cos malalt per tornar a funcionar. Gràcies a l’habilitat de les cèl·lules mare de poder-se convertir en qualsevol dels tipus de cèl·lula que hi ha en un organisme, hem pogut generar fragments de fetge, de pulmó i fins i tot parts d’un ull, que s’han comportat com els seus homòlegs un cop s’han introduït en animals o, fins i tot, en els primers voluntaris humans. Sense anar més lluny, el grup del doctor Juan Carlos Izpisua, del Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona, anunciava a la revista Nature Cell Biology fa poc que havia creat per primer cop un teixit de ronyó funcional, usant cèl·lules mare d’embrions de ratolins.

Tot això ens està portant cap als trasplantaments “a la carta”, que un dia podrien solucionar problemes tan comuns com la diabetis o la insuficiència renal. De moment, només se n’han provat versions més senzilles, com per exemple els estudis que el doctor Paolo Macchiarini fa amb tràquees. La seva tècnica, desenvolupada el 2008 a l’Hospital Clínic de Barcelona, comença agafant una tràquea d’un donant, que es “neteja” de cèl·lules. L’estructura resultant s’omple amb cèl·lules mare del pacient, que acaben formant el teixit necessari perquè la tràquea funcioni sense rebuig un cop substitueixi la que està espatllada.

Però les coses s’estan complicant ràpidament. El grup del doctor Juergen Knoblich publicava fa poc un article a la revista Nature on explicava que, amb l’ajut d’una mescla especial de substàncies químiques, havia creat en un plat de cultiu el que, a efectes pràctics, es podrien considerar uns “mini-cervells”. Al seu laboratori, van posar un grapat de cèl·lules mare en una substància gelatinosa semblant a la que hi ha entre els teixits al cos humà. Després van afegir les condicions adequades de temperatura, oxigen i nutrients i van deixar que les cèl·lules es reproduïssin al seu ritme. Al cap d’uns dies, havien començat a formar espontàniament unes petites estructures de tres o quatre mil·límetres de diàmetre que recordaven molt el cervell d’un fetus de nou setmanes. Efectivament, quan les van mirar al microscopi, van veure que, malgrat que no s’assemblaven del tot a cap construcció cerebral real, s’organitzaven en àrees neuronals diferents que interaccionaven entre elles, talment com ho faria un òrgan viu.

El cervell és una part del nostre cos que té una rellevància especial, precisament perquè el què ens separa dels altres éssers vius és tenir un còrtex més desenvolupat que ens permet una sèrie de funcions superiors úniques. La més rellevant és possiblement l’habilitat d’adonar-nos que existim, que des del principi ens ha omplert de la incertesa necessària per empènyer-nos a inventar ànimes, paradisos o reencarnacions que justifiquin la nostra presència en aquest planeta. Ara, gràcies a una senzilla combinació de cèl·lules mare i productes químics podem formar parts d’un cervell en un plat de cultiu. Vol dir això que un dia serem capaços de construir unitats artificials conscients d’estar vives? Les conseqüències ètiques serien enormes. Ja van ser molt polèmics els treballs de Craig Venter, que anys enrere, va confeccionar un ésser viu pràcticament de zero, només acoblant-ne les peces bàsiques al laboratori. En aquell cas es tractava d’un simple bacteri. Què passaria si en el futur poguéssim crear vida amb unes capacitats cerebrals més semblants a les nostres? Serà mai possible obtenir un cervell artificial a partir d’un grapat de cèl·lules, amb totes les complexitats físiques i mentals que això implica?

S’ha de subratllar que la importància dels treballs del doctor Knoblich, de moment, radica sobretot en haver proporcionat a la comunitat científica una manera d’estudiar el cervell humà que pot ser més acurada que les que s’usen actualment. Cap animal té un cervell tan complex com el nostre, per això és difícil d’extrapolar resultats. A més, experimentar amb altres primats, els “parents” més propers, genera gairebé tants problemes morals com fer-ho amb humans. Poder disposar de fragments de cervell per manipular al laboratori ens pot ajudar a entendre millor com es desenvolupen, es relacionen i funcionen les neurones i, a la vegada, ens proporciona un model per estudiar la seva resposta a tractaments que podrien millorar malalties cada cop més freqüents, com la de Parkinson o la d’Alzheimer. Això, per si sol, ja és un avenç considerable. Però el que ens espera a la cantonada pot ser realment trencador.

[Publicat a El Periódico, 30/11/13]

Vacances que comencen, vacances que acaben

Avui és l'inici oficial de les vacances d'estiu per a molts, però per mi, que dilluns vaig tornar a la feina, és només el primer dia d'un agost que es farà molt llarg al peu del canó. Però no em puc queixar: he passat uns quants dies a la meva terra i tinc les piles ben carregades. Per a tots els qui comenceu festes, que vagi molt bé! El bloGuejat passarà a partir d'aquesta setmana a l'habitual mode de reposicions estivals, que aquest cop tornaran a ser articles científics antics que no havia penjat mai al blog. Si queda algú per aquí que llegeixi, ja dirà alguna cosa. Mentrestant, us deixo amb el també clàssic recull d'instantànies de vacances...

L'estiu va començar al jardí de casa, amb una "piscina" comprada d'emergència al súper per fer més suportable l'inusual onada de calor que patíem al Regne Unit.

Després vaig fer un salt a l'altra banda de l'oceà, concretament a Montreal, per anar a un congrés (no compta com vacances, això...). El següent va ser una visita a terres catalanes, amb l'imperdible concurs de focs artificials de Blanes com a peça central:

També va haver-hi grans moments gastronòmics (molts! massa!), com aquesta excel·lent fideuà casolana. 

I acabo amb dues instantànies del meu poble, una des de terra i una des del mar, perquè vegeu què maco que és...