Érase una vez…

Tras una encuesta en Twitter que tuvo un éxito claro, he decidido lanzarme y cumplir con la petición de comentar todos los capítulos de Érase una vez la vida. Curiosamente, parece que alguno de mis lectores no sabe de qué hablo, así que vamos a empezar con un post de contexto que además servirá para al final recoger enlaces a los comentarios de cada uno de los capítulos. Primero os voy a contar de qué va el tema, y después os cuento cual es el plan.

Érase una vez la vida, también conocida como Érase una vez el cuerpo humano, es LA serie de divulgación científica que marcó a muchos niños europeos que crecieron en los 90. Es una producción francesa, pero con colaboración de televisiones de otros países, incluyendo RTVE. Se hizo en francés y en español, y se tradujo a muchos más idiomas.

¿Es eso oxígeno o CO2?

La serie tiene 26 capítulos y se estrenó en el año 1987. Existen otras “Érase una vez…” que, aquellos que rondan mi edad, recordarán también con mucho cariño, pero aquí nos vamos a centrar en la vida. Aunque los capítulos están disponibles en Youtube, hace poco descubrí que se encontraban también en Netflix (tanto en Suiza para mi como en España para muchos de los que me leéis). Como sé que no todos tenéis una cuenta de Netflix y no quiero que nadie se quede atrás, en el comentario de cada capítulo añadiré el enlace al capítulo correspondiente en Youtube, aunque si tenéis Netflix os recomiendo verla ahí ya que la calidad es en general mejor (intentaré buscar enlaces adecuados, pero no es lo mismo).

¿Argumento? La vida. El cuerpo humano. ¿Qué pasa dentro de nuestro cuerpo? Partimos de que yo tengo el recuerdo de mi infancia (ya que la vi repetidas veces dada mi clara obsesión ya con la biología y las microcosas) y no he vuelto a verla desde entonces. Pese a ello, no puedo negar que según ha ido avanzando mi carrera, me he planteado muchas veces qué era lo que salía allí (o lo que yo recordaba) y qué es cada cosa realmente. Recuerdo los glóbulos rojos que llevaban el oxígeno o el dióxido de carbono a cuestas, recuerdo los soldados que “aspiraban” cosas malas y los que iban en naves vigilando, el transporte de cosas por las células… y los malos, que yo siempre asumí que eran virus pero que mi mente de bióloga me dice que algo “iba mal” con esos virus.

Ahora vamos a ver mi plan. Cada semana publicaré un post comentando uno de los capítulos. Pretendo que salgan los jueves a las 18:00 hora española, pero habrá que ver si me apaño bien. De cada capítulo haré un resumen muy general y a continuación analizaré qué es lo que se ha enseñado y cómo de correcto es lo que se ha dicho o hecho. Aclararé aquellos aspectos que puedan resultar confusos, pero siempre intentaré centrarme en hacerlo pensando en el público objetivo de la serie, es decir, no voy a criticar las licencias necesarias para que esto sea comprensible para seres de entre 5 y 10 años. Me centro en ese rango porque quizá antes puede ser un poco complicado entender algunas cosas y después creo que deberíamos ya entrar en más detalle. Y porque fue la época en la que yo veía la serie, por lo que sé que es adecuada para ese rango de edad.

Me gustaría que todos los que tengáis hijos aprovechéis esta oportunidad y dediquéis esa media hora cada semana a ver un capítulo con ellos. Os podéis leer el post antes y así podéis explicarles más cosas, muchas de ellas simplemente curiosidades. Cada capítulo dura poco más de 20 minutos y es un tiempo muy bien dedicado, ahora que los seres pequeños que os rodean tienen también muchas preguntas sobre cómo funciona nuestro cuerpo, cómo entran los virus, cómo nos deshacemos de ellos… y por supuesto, si os salen por la tangente y no sabéis contestar a alguna pregunta, les tenéis que decir la verdad, que no lo sabéis, pero que váis a buscar la respuesta. Y me podéis preguntar para que yo os ayude (si es que yo sé la respuesta).

¿Preparados para un viaje al pasado?

Además de escribir cosas aquí (cuyo mantenimiento cuesta), tengo mis podcasts, mi newsletter, leo muchos libros y por lo que se ve, comento series divulgativas. Si quieres ayudarme a financiar todas las cosas que pago para poder seguir adelante, puedes hacerlo invitándome a un café en el siguiente enlace. Haz click en el botón!

https://ko-fi.com/widgets/widget_2.jskofiwidget2.init(‘Apóyame en Ko-fi’, ‘#29abe0’, ‘V7V01FJ8A’);kofiwidget2.draw();

Cloroplastos de mentira

Hoy vamos a hablar de cloroplastos artificiales, y voy a hacer un gran esfuerzo por simplificar lo que voy a contar, evitando el lenguaje complejo y haciendo que se pueda entender aunque no sepáis nada de cloroplastos.

Los cloroplastos

Antes de contar nada sobre el nuevo descubrimiento, vamos a hacer una aclaración sobre qué son los cloroplastos. Son orgánulos presentes en algunas células que permiten fijar la energía del sol, y lo hacen a través de la fotosíntesis, una serie de reacciones que permiten fijar el dióxido de carbono utilizando esa energía solar. Sabemos que eso es muy útil y que en estos momentos es muy importante para controlar la cantidad de dióxido de carbono en nuestra atmósfera. Los cloroplastos están presentes en las células vegetales, y sus pigmentos, diseñados (por selección natural) para captar al máximo esa energía solar, hacen que las células tengan ese color verde. No siempre es así, porque hay sistemas diferentes y el rango de color varía, pero el verde es el más conocido. En sí, la mayor parte del dióxido de carbono no se fija por los cloroplastos de las plantas grandes, se capta en las algas que hay en los océanos, muchas de las cuales son verdeazuladas. Las cianobacterias (ciano de azul) son uno de nuestros principales pulmones. Porque sí, nuestros pulmones son los océanos.

Los cloroplastos artificiales

Hace ya unos años, concretamente cuatro, un grupo de investigadores descubrieron una forma de generar cloroplastos artificiales más eficientes, utilizando para ello células bacterianas. Alteraron las proteínas necesarias en las rutas de fijación, de forma que tenían un sistema de crotonil–coenzima A (CoA)/etilmalonil-CoA/hidroxibutiril-CoA (CETCH), que ya sé que suena a chino pero vamos a nombrarlo sólo para decir que generaron un sistema llamado CETCH que es más eficiente que el natural, y que permite que, con energía del sol, el dióxido de carbono se convierta en azúcares de una forma más eficiente que la natural.

Ahora han ido un paso más allá, y han buscado a ver qué se podía hacer con esto, y si esto iba a funcionar “de verdad”. Como la tecnología avanza mucho, lo que han hecho es encapsular el sistema. Para que todo esto funcione, necesita una membrana, y ellos la obtuvieron de células de espinaca. En sus microgotas con membrana de espinaca metieron en sistema y dicho y hecho, obtuvieron microgotas que fotosintetizaban.

Bueno vale, quizá no fue todo tan directo y tan sencillo, pero el caso es que como concepto está ahí. Lo relevante en estos momentos es que parece funcionar, y ahora se abre la puerta a su desarrollo tecnológico. En estos momentos tiene limitaciones porque el sistema no funciona durante demasiado rato, porque las membranas se van degradando, pero es un buen punto de partida. Además, sabiendo que es eficiente, si se le alarga la vida útil podría utilizarse a mayor escala.

¿Qué utilidad tiene esto? Pensadlo bien, es matar dos pájaros de un tiro. Por una parte, el sistema permite fijar dióxido de carbono, eliminándolo de la atmósfera que nosotros nos dedicamos a llenar con él en nuestra vida diaria. Por otra parte, ese dióxido de carbono que fija, lo convierte en azúcares, que pueden ser utilizados posteriormente en industria (alimentación, por ejemplo).

Los siguientes pasos implican la estabilidad, quizá añadiendo elementos extra a estas microcélulas artificiales. Al fin y al cabo, lo que estamos viendo en artículos como éste, es que es posible analizar en detalle lo que ha surgido en la naturaleza y modificarlo con nuestro conocimiento para hacerlo más eficaz y adaptarlo a nuestras necesidades.

Quizá en el futuro podamos recubrir fachadas con células artificiales que permitan obtener energía, porque al fin y al cabo, el azúcar también puede ser utilizado para obtener esa energía que tanto necesitamos para nuestra vida diaria. Quizá en el futuro en lugar de construir sistemas totalmente artificiales, nos basemos más en los naturales. Si millones de años de vida en la Tierra dieron lugar a los cloroplastos como el mejor sistema para recuperar la energía… ¿quién somos nosotros para decir que lo nuestro es mejor?

Si os ha picado la curiosidad, el artículo con los detalles de lo que hicieron es este, y si alguien quiere acceso y no sabe cómo, me escribís y yo os lo cuento: Light-powered CO2 fixation in a chloroplast mimic with natural and synthetic parts

Este post apareció primero en mi newsletter, a la que por un módico precio puedes suscribirte para recibir comentarios de las últimas novedades científicas: La newsletter de Carmela. Si prefieres esperar a que los posts lleguen aquí, también puedes apoyar mi trabajo invitándome a un café en Ko-fi:

Buy Me a Coffee at ko-fi.com

Primer ensayo de vacuna publicado

El 22 de mayo se publicaron en The Lancet los resultados de fase I de uno de los ensayos clínicos de una vacuna candidata contra el SARS-CoV-2. En estos momentos hay multitud de ensayos en curso y en varios casos se han comunicado resultados preliminares, pero éstos son los primeros que lo hacen en forma de artículo científico que nos permite analizar qué y cómo se ha hecho, aunque los detalles del ensayo aparecen en la descripción del registro del propio ensayo.

¿Tendremos pronto pinchazo?

La vacuna desarrollada por la empresa china CanSino es una vacuna recombinante que utiliza como vector Ad5, un adenovirus humano que en su forma natural causa resfriados. Este virus ha sido modificado para generar la vacuna perdiendo la capacidad de provocar el resfriado y añadiéndole las espinas del SARS-CoV-2, que están codificadas en la proteína S (S=spike=espina).

La fase I de un ensayo clínico se realiza para analizar la seguridad de, en este caso, la vacuna. Pese a que ese es su objetivo, en muchos casos se pueden obtener algunos datos preliminares de su eficacia. Para el planteamiento, los investigadores trabajaron con una muestra no randomizada, de forma que a los primeros voluntarios reclutados se les inyectó la dosis más baja del virus recombinante y, tras asegurarse de que no suponía un problema, al siguiente grupo se le duplicó la dosis, que volvió a subir para un tercer grupo. En total, se comprobó la seguridad de la vacuna en 108 individuos sanos que tienen entre 18 y 60 años, dejando fuera a aquellos más jóvenes (que sabemos que no presentan sintomatología habitualmente) o mayores (por seguridad).

Para la valoración de los efectos adversos (lo que comunmente llamamos efectos secundarios) se registraron las reacciones posibles durante los primeros siete días tras la inyección, aunque posteriormente se hizo un seguimiento hasta 28 días antes de confirmar esos resultados y publicarlos. Para el registro, se pidió a los voluntarios que anotasen lo que sentían, pero también se hicieron pruebas para aquellos síntomas que se pueden medir objetivamente (como la fiebre). Algunos de los participantes sí mostraron efectos secundarios, pero todos ellos fueron leves, sin suponer un riesgo: fiebre, fatiga, dolor de cabeza o muscular… síntomas que asociamos también a otras vacunas. Sí hay que tener en cuenta que varios tuvieron bastante fiebre y, en el caso del grupo con una dosis mayor, los síntomas eran más agudos.

Una vez demostrada la seguridad de la vacuna se continuó el análisis para ver si se había desarrollado “inmunidad”. Se detectó la presencia de anticuerpos que llegaban al pico a los 28 días (que fue cuando terminó la recogida de datos) y también se comprobó la eficacia mediante ensayos de neutralización, que permiten analizar si se puede eliminar el virus de forma eficaz, obteniendo resultados muy prometedores.

Durante el tiempo que duró el estudio, los voluntarios fueron aislados en un hotel, intentando prevenir el contagio, pero en principio no se puede descartar a la ligera que los anticuerpos no se hayan generado por contagio con SARS-CoV-2. Para descartar esta opción, se analizó la presencia de anticuerpos contra la proteína de la cápside del coronavirus y, dada la ausencia de estos anticuerpos, los investigadores pudieron concluir que la respuesta obtenida se debía a su vacuna.

Aunque los resultados pueden sonar muy positivos (y lo son), hay que tener en cuenta un par de factores. Por una parte los efectos secundarios, ya que al vacunar a más gente podrían aparecer con mayor frecuencia de la deseada. Parte se pueden deber al propio vector adenoviral, y también hay que tener en cuenta que muchas personas presentan anticuerpos contra el adenovirus, lo que podría suponer un problema (aunque no necesariamente). Por otra parte, el seguimiento recoge sólo los primeros 28 días, por lo que no sabemos si esos anticuerpos se mantienen en el tiempo. Para responder a esta pregunta, los investigadores pretenden extender su seguimiento durante seis meses.

Pero en principio es esperanzador, y dados los resultados la vacuna pasará a fase II, comprobando ahora sí su eficacia, aunque en un grupo relativamente pequeño. Para esa segunda fase se ampliará el rango de edad incluyendo a personas mayores de 60 años, ya que en ese grupo de encuentran los potenciales receptores de la vacuna si la distribución no es generalizada (en una primera fase tendría lógica centrarse en población de riesgo como mayores y personal expuesto). Además, dados los resultados de las diferentes dosis, se va a descartar la dosis más alta (con más efectos secundarios) y se centrarán en la protección que ofrecen las otras dos dosis.

Ahora sólo nos queda esperar a que avance la fase II, pero también a que otros investigadores publiquen los resultados de sus respectivas fases I, ya que hay varias vacunas más que ya están en fase clínica. Desde luego, la pandemia sin duda ha agilizado los protocolos y la burocracia a nivel internacional.

Si queréis leer los detalles del trabajo, aquí tenéis el enlace al artículo:

Safety, tolerability, and immunogenicity of a recombinant adenovirus type-5 vectored COVID-19 vaccine: a dose-escalation, open-label, non-randomised, first-in-human trial

Si te ha gustado este post y quieres ayudarme a que pueda leer y comunicar mucho más, puedes darme un empujoncito invitándome a un café en Ko-fi:

Buy Me a Coffee at ko-fi.com

Detectando virus con CRISPR-Cas12

Hace ya un par de semanas, alguno me preguntó si iba a explicar lo de detectar el coronavirus con CRISPR. La verdad es que hay varias formas, no sólo una, pero una de ellas ha tenido mucha más repercusión que el resto.

¿Por qué la repercusión? Porque mientras el resto eran grupos pequeños que hacían investigación normal en sus laboratorios, en este caso se trataba de un artículo que había salido de Mammoth Biosciences, una empresa fundada por Janice Chen, Lucas Harrington y Jennifer Doudna. Los dos primeros fueron postdocs de la última, y Jennifer fue una de las co-autoras del primer artículo que describía que CRISPR se podía usar para edición genética… más o menos. Es una mujer que va por la vida ganando premios y esas cosas. Por eso, al salir de ellos (y por supuesto entrar por la vía rápida para la FDA), su artículo tuvo más peso. Ellos describen cómo utilizar Cas12 para detectar el ARN del coronavirus.

¿Cómo funciona Cas12?

En sí, Cas12 no está hecha para detectar ARN. En la naturaleza es una proteína que detecta ADN. Es una proteína asociada a CRISPR (Cas= CRISPR associated) que forma un complejo con un ARN CRISPR. Ese ARN tiene una parte fija (repetición, en negro en la imagen más abajo) y una parte variable (espaciador, en rojo) que actúa como base de datos de CRISPR. Aunque la proteína Cas12 es siempre igual, esa parte variable va cambiando, y al conjunto de las dos partes lo solemos llamar ARN guía. Cuando detecta un ADN que es complementario a la parte roja, se activa y corta cualquier ADN de cadena sencilla que, en principio, sería el que ha desplazado para poder unirse, pero también cualquier otro que pille por banda, porque no lo hace de forma específica, le vale cualquiera.

¿Cómo adaptamos Cas12 para un virus?

Lo primero que tenemos que hacer es solucionar un problema muy gordo, que es que virus hay pocos, y además en este caso (y otros muchos) es ARN. Estos chicos utilizan una técnica llamada RT-LAMP, que usa como plantilla el ARN del virus y hace muchas copias… pero de ADN, que recordemos que es lo que le hace falta como sustrato a Cas12.

Ahora os pongo la imagen para que lo visualicéis, es una adaptación de la que sale en el artículo:

Dibujo como puedo…

Entonces vamos por fases: primero hemos copiado el ARN a ADN, de una copia en azul claro hemos pasado a muchas copias en azul oscuro. A continuación, Cas12 puede detectarlo, si encuentra un fragmento que sea igual a su parte roja. Para eso la hemos programado antes… para que tenga una parte roja que sea complementaria a la secuencia del virus. Al unirse, se activa el “sitio activo” que corta lo que caiga de cadena sencilla (violeta).

Si añadimos un fragmento pequeño de ADN que en los extremos tenga un fluoróforo y un inhibidor de ese fluoróforo (naranja y negro), cuando ese fragmento se corta, el inhibidor se separa y podemos ver fluorescencia.

Así pues, si hay fluorescencia es que se ha cortado, si se ha cortado es que antes se activó, y si se activó es que había secuencia del virus a la que unirse, por lo que fluorescencia = positivo.

Además, todo esto se puede meter casi casi en un sólo tubo, y se puede hacer en cualquier sitio, porque no requiere máquinas especiales, sólo un bloque que mantenga los tubos a una temperatura concreta (y eso cabe en un bolsillo). A partir de ahí, la fluorescencia se puede medir con una máquina concreta o simplemente con tiras reactivas, como las que hay dentro de cualquier kit… como un test de embarazo.

¿Y eso es todo?

Parece algo sencillo y es que lo es, pero también os tengo que decir que no es taaan nuevo como pueda parecer, porque esto ya se había hecho antes para otros virus, y lo que han hecho es adaptarlo. Además, otros grupos han trabajado (y están trabajando) en detectar directamente el ARN del virus, lo que podría acortar el proceso todavía más, pero claro… otros no están en una empresa tan grande. Y que conste que estos chicos son muy majos. Si un día se hacen muy ricos, podré sacar unas cuantas fotos que tengo en mi móvil y sacar algo de tajada…

Si os han quedado ganas de conocer más detalles, el artículo en Nature Biotechnology es este: CRISPR–Cas12-based detection of SARS-CoV-2

Este post apareció primero en mi newsletter, a la que por un módico precio puedes suscribirte para recibir comentarios de las últimas novedades científicas: La newsletter de Carmela. Si prefieres esperar a que los posts lleguen aquí, también puedes apoyar mi trabajo invitándome a un café en Ko-fi:

Buy Me a Coffee at ko-fi.com

El científico que derrotó a Hitler

Gracias a la ayuda de muchos de mis lectores y oyentes, sigo leyendo libros científicos (y algunos no tan científicos), pero este en concreto fue un regalo para la unidad familiar, aunque la unidad familiar esté un poco desperdigada por el mundo.

El título del libro ya indica uno de los personajes de los que se va a hablar, de Alan Turing y obviamente, de su máquina Enigma. Una historia que muchos conocemos, pero con una serie de curiosidades que quizá a muchos les resulten novedosas. El libro no se queda ahí, y va pasando entre diferentes personajes de la historia de la ciencia que muchos conocemos, pero cuya historia nos puede ser bastante desconocida, y es que no siempre es todo como se pinta.

Entre esa serie de historias que se cuentan, la que a mi me ha llamado la atención especialmente es la del sapo partero… porque a ver, ¿cómo se comprueban los descubrimientos de los demás? A veces hay que tener mucho cuidado… También se habla de (otros) grandes engaños, de las vacunas, y de las mujeres que tanto han colaborado en la historia de la ciencia y tan poco reconocimiento tuvieron, aunque a algunas se las nombre siempre.

Desde luego, es un libro que recomiendo para todos los públicos. Es muy ameno, de esos que se leen casi casi del tirón. Y desde luego, no hay que tener conocimientos científicos previos para entenderlo, toda la información está ahí, muy bien explicada al alcance de cualquiera.

Si queréis leerlo y ayudarme a leer más a mi, podéis comprarlo siguiendo este enlace, en el que a vosotros os costará lo mismo y a mi me darán una ayudita para mis libros: El científico que derrotó a Hitler y otros ensayos sobre la historia de la ciencia de Alejandro Navarro Yáñez.

Si quieres apoyarme sin más, pero ahora no quieres ponerte a leer, siempre puedes invitarme a un café, que a veces necesito ayuda para encontrar horas extra para leer!


Buy Me a Coffee at ko-fi.com