Hacia una nueva eugenesia

Los que habéis visto la película GATTACA seguro que recordáis esta escena, en la que unos padres dialogan con el médico sobre qué características genéticas desean para su siguiente hijo, y si es aconsejable dejar algunas al azar: Tras visionar este fragmento, la pregunta que el filósofo Michael Sandel realizó al científico Douglas Melton durante la sesión de Bioética en Harvard fue directa: “¿Cuan cerca estamos de esta situación?” Douglas Melton también contestó sin rodeos: “En el color de ojos, por ejemplo, hay como mínimo 7 genes implicados. Esto lo hace complicado. Además, no despierta ningún interés, por lo que no lo veo cercano ni necesario. En el caso de enfermedades es diferente. Sí que tiene sentido evitar genes que predispongan a ciertas patologías. Y no será tan complicado, ya lo estamos haciendo con animales.” Sandel continuó: “¿Qué opinión te merece un escenario como el de la película? ¿Te sientes receloso, estimulado, cauto?” Douglas volvió a ser contundente: “Si nos centramos sólo en enfermedades, me parece algo tremendamente excitante. Tenemos que trabajar en esa dirección”. Este último punto condujo a un apasionante debate. Las voces más favorables a la manipulación genética opinan que cuando sea posible corregir deficiencias en una etapa embrionaria, no sólo será permisible hacerlo, sino que los padres estarán obligados moralmente a proveer a sus futuros hijos con la mejor salud posible. Argumentan que no hay una diferencia sustancial entre las actividades que ahora hacemos para mejorar la salud y educación de los hijos una vez han nacido, y las que podremos hacer a nivel genético en el futuro. Enviar a un niño a la escuela o vacunarle no es moralmente permisible, sino obligatorio. Para los contrarios, estas tecnologías representan una amenaza a la igualdad, posible falta de libertad, actitudes de dominio por parte de los padres, … y enseguida se menciona una de las palabras más odiadas: Eugenesia (medias encaminadas al perfeccionamiento de la especie humana, y que a lo largo de la historia han incluido normas de apareamiento, esterilizaciones, e incluso exterminios. Os cuelgo un articulo - pag 1 , 2 , 3 - sobre el tema, por si queréis profundizar un poco más) Estimulado por los excelentes comentarios que produjo el anterior post sobre clonación , os invito a la discusión sobre la misma pregunta que se plantea esta semana en la web de la asignatura de Bioética: “La eugenesia coactiva es injusta. Pero ¿Hay algo en contra de una “eugenesia liberal”, entendida como los esfuerzos voluntarios para mejorar la dotación genética de los futuros seres humanos?” A los que leísteis el tema de la clonación quizás os suene repetitivo, pero a pesar de que la manipulación genética está dentro del mismo saco que el control biológico, y que existen elementos éticos comunes entre ambas, hay matices muy importantes que las diferencian. No es ciencia ficción Ya sé que el escenario planteado parece extremadamente futurista, y puede considerarse una discusión banal. Pero es hacia donde se está dedicando mucho dinero, público y privado. Además, Douglas Melton dio un par de ejemplos que inducen a pensar que no se trata de un futuro tan lejano: El toro de la izquierda nació con una mutación concreta en ambas copias de la pareja de genes que regulan la miostatina (un factor de crecimiento). Como resultado, su tejido muscular crece de forma desmesurada, y disminuye la acumulación de grasa. La “piernecita” que veis a su lado es la de un niño de 7 meses con las mismas mutaciones , al que apodaron “Mr. Universe Junior”. A sus 8 años el niño mantiene un tono muscular y fuerza física muy superior a la de los niños de su edad. Su madre, que tiene un gen mutado, es una sprinter profesional. Un ejemplo parecido es el de Eero Mäntyranta, campeón olímpico de esquí de fondo en el año 1964. Tiempo después de ganar su medalla se descubrió que tenía una mutación el receptor de la hormona EPO, hecho que le proporcionaba una cantidad de glóbulos rojos en sangre mucho más elevada de lo normal. Según Douglas Melton, algunos culturistas y deportistas podrían poseer estas mismas mutaciones sin saberlo. Y si se quisiera, no sería en absoluto imposible reproducir este proceso de forma “artificial”. Sin recurrir necesariamente a la manipulación en estados embrionarios, no os quede duda que tarde o temprano oiremos hablar del primer caso de dopaje genético en el deporte. Las líneas entre terapia y mejora, y entre salud y cosmética son a veces difusas. Melton está convencido de que su obligación es investigar para poder aplicar la manipulación genética a la prevención de enfermedades. Otros sin duda aprovecharán este conocimiento para ir más lejos y llevarnos a una nueva eugenesia que quizás nos conduzca a una sociedad injusta y llena de desigualdades, o a un mundo en el que nuestros descendientes serán más sanos, inteligentes, bellos. éticos y felices. O las dos cosas a la vez.

Noam Chomsky, por fin

Llevaba semanas esperando este momento. Noam Chomsky se iba a sentar dos horas en uno de nuestros seminarios privados, dispuesto a contestar a todas las preguntas que tuviéramos tiempo de hacerle. Noam Chomsky es sin duda la figura más conocida del MIT. Pero eso es decir poco. Ha escrito más de 100 libros, revolucionó el campo de la lingüística al dotarla de carácter científico, es quizás el activista político más influyente del último siglo, y el octavo personaje más citado del Arts and Humanities Citation Index por detrás de (en este orden): Marx, Lenin, Shakespeare, Aristóteles, la Biblia, Plató y Freud. ¿Qué puedo decir yo de Noam Chomsky? Nada nuevo, por descontado. Se ha escrito tanto, que me parecería pretensioso e insensato intentar hacer un análisis de su obra y pensamiento. Además, estoy seguro que entre vosotros habrá muchos que podéis opinar sobre él y completar mi limitado relato de los apuntes y sensaciones que dio de si el ansiado seminario del pasado martes. Dedicamos la primera hora a hablar de lingüística, y la segunda de temas políticos. La Gramática Universal La gran aportación de Chomsky fue establecer que nacíamos con una predisposición innata al lenguaje, y que los principios gramaticales de todas las lenguas eran universales. El lenguaje no era algo que se aprendía a partir de cero después del nacimiento. Ya llegamos a este mundo con un “órgano del lenguaje” en nuestro cerebro que nos permite entender y construir frases de forma instintiva. Pero además, la estructura con la que construimos oraciones (gramática) sigue unas normas comunes en cualquier lengua que haya existido, y los niños la reconocen automáticamente. Este innatismo revolucionó el campo de la lingüística, sentó las bases para estudiar el lenguaje de una forma científica, y dio una nueva perspectiva y cohesión a las ciencias cognitivas. Nuestro cerebro al nacer dejó de ser considerado una tabla rasa modulada sólo por nuestras experiencias y aprendizajes. Este es el punto en el que yo estaba particularmente interesado. La característica innata del lenguaje promulgada por Chomsky se ha utilizado reiteradamente como ejemplo para justificar la predisposición biológica de otras capacidades, como por ejemplo la moralidad. Y por algunas de sus lecturas e intervenciones, deducía que él no estaba del todo de acuerdo. Efectivamente, aunque sí defendía una cierta condición innata de la moralidad, según su criterio estábamos siendo víctimas de un Darwinismo-Pop que exageraba de sobremanera los condicionantes que la evolución ha ido tejiendo en nuestro cerebro. Dejo esta opinión sobre la pantalla, y os animo a completar la ruda introducción que he hecho de una de las obras científicas más influyentes del siglo XX. El imperialismo de Estados Unidos Chomsky sigue el pie de la letra las peticiones que realizó en el influyente artículo “La responsabilidad de los intelectuales ”, que publicó en 1967. Según él, los intelectuales están obligados a aprovechar su situación privilegiada para denunciar las mentiras de sus gobiernos y analizar las causas ocultas detrás de sus acciones. Y Chomsky no se queda corto. Sus críticas a la política exterior de Estados Unidos son feroces. Durante el seminario dijo textualmente: “No nos damos cuenta de que somos el peor monstruo imperialista”; ”US es el país más temido y odiado del mundo”. Repasó con acritud la situación política estadounidense, arrebató con fuerza contra los desastres generados por el capitalismo, y profundizó en su gran obsesión: La enorme distancia que existe entre las decisiones políticas y la opinión pública. Según él, si nos imaginamos un mundo con democracia real, en el que todos los gobiernos actuaran acorde a lo que pensaran sus ciudadanos, no habría guerras. En ningún país más del 50% de sus habitantes decidiría enfrontarse de forma armada a sus vecinos. Si fuera la gente la que decidiera, el mundo sería más pacífico. Dio otro ejemplo: lleva mucho tiempo establecido que la opinión pública de Estados Unidos está en contra del sistema de salud vigente, pero los políticos lo ignoran por las fuerzas económicas que les condicionan. Sobre el proceso electoral, dijo que las campañas están diseñadas con las mismas técnicas que los anuncios de pasta de dientes, para inducir decisiones irracionales a un elevado número de consumidores. Estas posiciones tan radicales y directas generan arduas críticas entre sus detractores, y alabanzas de sus fervientes seguidores. Pero más allá de estar de acuerdo o no con sus polémicas opiniones (que también os incito a discutir), no se puede negar que Chomsky es un personaje con un magnetismo especial. Durante la sesión se mostró humilde, muy cercano, y entrañable. Prestaba mucha atención a nuestros comentarios, los escuchaba y valoraba. Sin duda, para mi ha sido un verdadero regalo poder conversar con el carismático Noam Chomsky. Y como siempre, un placer poder explicároslo.

Misterios Cuanticos

Conocí a Enrique del Barco hace 6 años. Era mi primera temporada en REDES y necesitaba asesoramiento para escribir un guión sobre la frontera entre el mundo clásico y el cuántico. En esa apasionante encrucijada se situaban las investigaciones de Enrique en la Universidad de Barcelona. Me explicó que estaba llegando a tales extremos de miniaturización, que a veces aparecían fenómenos cuánticos indeseados. Era un problema, pero… ¿se podría convertir en una ventaja? ¿Se podrían llegar a construir nanoestructuras que aprovecharan estas propiedades cuánticas y pudieran superar los límites que impone la física clásica? Hablamos largo y tendido de ordenadores cuánticos, criptografía, nanociencia, imanes moleculares, y del nada intuitivo comportamiento de los átomos. Ahora Enrique dirige su propio laboratorio en Orlando (Florida), desde donde nos explica sus estudios, nos comenta en primera persona el artículo que ayer mismo publicó en Nature Physics, y se ofrece a intentar responder nuestras preguntas más básicas, retorcidas o fantasiosas sobre el increíble pero cierto mundo de la mecánica cuántica. Patinando entre brújulas moleculares, por Enrique del Barco ¿Quién eres? Me llamo Enrique del Barco y soy profesor en el departamento de física de la Universidad Central de Florida, en Orlando. Allí puedo hacer lo que realmente me gusta; investigación científica. Me preparé para esto durante mi doctorado en la Universidad de Barcelona, bajo la dirección de Javier Tejada, y un postdoc en la Universidad de Nueva York (NYU). ¿Qué quieres averiguar? Mis intereses actuales se focalizan en investigación básica en nanociencia. Estoy convencido de que la nanociencia dará lugar a una nueva revolución tecnológica equiparable a la revolución industrial y de consecuencias similares a la aparición del ordenador personal. La nanociencia se encarga del estudio de los objetos de tamaño nanométrico (sistemas mesoscópicos), es decir, del orden de una millonésima parte de milímetro (diez veces más grande que el tamaño de un átomo). El estudio de estos sistemas tan pequeños es fascinante porque no se comportan como los grandes. De hecho, se suelen comportar de una manera totalmente diferente e insospechada por nuestra experiencia. Lo explicaré con un ejemplo magnético que quizás sea más fácil de entender. Cojamos una brújula. Se trata de un imán cuyos polos norte y sur están bien definidos y se orienta en la dirección del campo magnético terrestre. Una vez con la brújula en la mano la hacemos más y más pequeña y la usamos para grabar información, por ejemplo, una canción en una cinta magnetofónica. Esto lo hacemos disponiendo las brújulas a lo largo de la cinta de grabación con una sucesión definida de orientaciones de sus polos magnéticos. Si la brújula tiene el norte arriba es un 1 si lo tiene abajo es un 0. Ya tenemos nuestro substrato de grabación. Pero ahora queremos que en el mismo tamaño de cinta nos quepa toda la discografía de Joaquín Sabina. ¿Qué tenemos que hacer? Disminuir el tamaño de las brújulas para que quepan más en la cinta y podamos escribir más ceros y unos. La pregunta es: ¿Hay un límite? ¿Podemos disminuir tanto como queramos el tamaño de nuestras brújulas? La respuesta es negativa. Todos hemos experimentado el deterioro de calidad de una cinta magnetofónica y eso es porque si se da cierta energía, por ejemplo al incrementar la temperatura de una cinta expuesta al sol en el coche, la brújula puede rotar sus polos y hacer que se pierda la información almacenada. La probabilidad de que esto suceda es mayor cuanto menor es la brújula. Una posible solución sería bajar la temperatura para preservar la información. Esto en principio funciona, en ausencia de energía las brújulas no podrán cambiar la orientación de sus polos así que ahora ya podemos disminuir su tamaño. Pero enseguida llegamos a otro límite. Cuando la brújula es de tamaño nanométrico la orientación de sus polos puede cambiar súbitamente incluso en ausencia total de energía. Esto es debido a las propiedades cuánticas de la materia que sólo se manifiestan cuando el tamaño del sistema deviene suficientemente pequeño. Y esto, definitivamente, no tiene solución. La física cuántica impone un rígido límite a la máxima densidad de información que podemos almacenar clásicamente en un espacio determinado. Debido a que las demandas informáticas y electrónicas actuales están llegando a este límite, los tecnólogos piden soluciones imaginativas al problema. Estas soluciones han sido ya sugeridas. De hecho, se sabe que las propiedades cuánticas de los nano-materiales, lejos de ser un problema, pueden suponer una revolución sin precedentes. Se trata, simplemente, de aprender a utilizar estas curiosas propiedades en beneficio nuestro. En el ejemplo expuesto, las propiedades de una brújula cuántica no sólo aumentarán la capacidad de información considerablemente sino que permitirán la construcción de ordenadores cuánticos infinitamente más rápidos que los actuales. Es precisamente en la frontera que separa los mundos clásico (grande) y cuántico (pequeño) donde se centra mi interés científico. Quiero entender los mecanismos que rigen el comportamiento cuántico de los materiales —cuándo actúan, por qué aparecen y qué los condiciona— y cómo estas propiedades únicas pueden ser utilizadas en nuestro provecho en un futuro más o menos cercano. ¿Cómo pretendes averiguarlo? En mi caso, para entender lo que ocurre en la frontera clásico/cuántica estudio moléculas magnéticas (pequeñas brújulas moleculares). Los imanes moleculares permiten el uso de ingeniería inorgánica para la confección de prototipos magnéticos de diferentes tamaños que puedan cruzar la frontera desde el mundo mesoscópico al macroscópico. Y, ¿cómo hago esto? Sencillo, llamo a mis colaboradores químicos y les pido moléculas a la carta. “Mira, Eugenio, Quiero una molécula de unos tres nanómetros que tenga geometría esférica y que se adhiera a una superficie de oro, que quiero hacer pruebas de corriente electrica”. Y ellos me envían algo que se le parece y que normalmente resulta mejor de lo que había pedido en un principio. Resulta que ciertas moléculas magnéticas, conocidas como nanoimanes o clusters moleculares (en la figura se muestran varias de estas moléculas, comparables en tamaño, 1-5 nanómetros, a nanopartículas magnéticas como el FePt) presentan características asombrosas a baja temperatura, que permiten un estudio exhaustivo del comportamiento cuántico de materiales magnéticos mesoscópicos que antes de su aparición sólo la teoría más básica podía imaginar. Y entre estas propiedades se encuentra el intercambio de los polos magnéticos del nanoimán por efecto túnel. Es decir, tenemos a disposición nano-brújulas en el límite de tamaño para el almacenamiento de información que discutía antes y se presentan como excelentes candidatos para futuras tecnologías de información y computación cuántica. Barra libre Para estudiar su comportamiento necesito muy bajas temperaturas, por lo que los gastos de investigación se disparan. Por ejemplo, un solo criostato de mi laboratorio consume una media de 1.000 dólares a la semana en helio líquido, a lo que hay que sumarle otra infinidad de gastos que no quiero ni pensar ahora. Los gastos de operación sumados al costo del instrumental necesario hace que investigadores jóvenes sólo puedan acceder a éste tipo de experimentación en países como Estados Unidos, que invierten grandes cantidades de dinero en esta dirección y cuyas dinámica universitaria está perfectamente entrenada para promover nuevas iniciativas (que suele ser el caso de los más jóvenes), justo lo contrario a lo que ocurre en España, desgraciadamente. Para poner un dato encima de la mesa, la UCF me concedió un millón de dólares para montar mi laboratorio, algo que cuando lo cuento en España da la risa. Pero volvamos a la parte divertida. Acaba de salir publicado en Nature Physics un artículo nuestro en el que mostramos una manifestación completamente novedosa de la mecánica cuántica más elemental. Se trata de un nuevo nanoimán molecular que tiene forma de anillo. La parte interesante es que sus dos mitades (señaladas en verde y amarillo en la imagen) “tunelean” al unísono, como si se tratase de una pareja de patinaje artístico sobre hielo, con la particularidad de que, bajo ciertas condiciones, las “trayectorias túnel” de ambos semi-anillos interfieren destructivamente y el efecto túnel desaparece. Algo así como la interferencia destructiva entre dos ondas de agua, cuando se encuentran los valles de una con las crestas de la otra la onda se desvanece. Un fenómeno que también sucede entre dos ondas de luz, que al juntarse pueden dar lugar a oscuridad. En nuestro caso, este fenómeno tiene un origen topológico (de forma) y es conocido como fase de Berry (en honor al matemático británico Michael Berry que la propuso, que por cierto nos visita en Orlando con cierta regularidad para contarnos sus asombrosos estudios de los tsunamis, un buen tema para tu blog, Pere, por cierto). Es la primera vez que esta fenomenología se observa en un sistema de dos spines conectados que oscilan por efecto túnel. De hecho todavía no se ha desarrollado la teoría pertinente, por lo que esperamos que el artículo en Nature Physics tenga una amplia repercusión en diferentes disciplinas. En fin, podría seguir explicándoos cosas, pero quizás sería demasiada mecánica cuántica para un solo día. Un abrazo. La imagen: La siguiente imagen representa un nanoimán molecular conectando los electrodos nanométricos de un transistor monoelectrónico (por el cual la corriente eléctrica fluye electrón a electrón). La conjunción a escala nanométrica de diferentes propiedades básicas se denomina multifuncionalidad y es una de las direcciones de más adhesión en diferentes disciplinas científicas y tecnológicas. En el caso del electrón, se intenta usar su spin (propiedad magnética) y su carga (propiedad eléctrica) en ingenios nanoelectrónicos con nuevas y prometedoras aplicaciones, en lo que se ha dado a llamar spintronics. En nuestro caso, estudiamos spintronics en transistores moleculares, en los cuales, además, se utilizan las propiedades básicas (casi fantásticas) de nuestros nanoimanes moleculares para la manipulación de la corriente eléctrica en formas completamente novedosas.

Enrique del Barco

Mi cerebro mientras miente

Este es mi cerebro. Hoy mismo he pasado 2 horas dentro de un claustrofóbico aparato de resonancia magnética, inmóvil, haciendo tests mientras el escáner registraba qué zonas de mi cerebro estaban activas mientras mentía, y en qué intensidad. El estudio lo dirige Stephen Kosslyn de la Universidad de Harvard, pero quien de verdad lo realiza es Rogier Klevit, a quien también conocí en fase nocturna, y tras varias copas me convenció para participar como voluntario en alguno de sus experimentos con fMRI. Los preparativos empezaron ayer jueves. Acudí al despacho de Rogier y rellené el típico papeleo donde dice que si pasa algo raro es mi culpa porque ellos ya me han avisado (exagero). Entonces me pidió que resolviera unos tests para averiguar mi destreza visual, y que redactara una lista con una serie de datos (me han pedido que no los especifique). Le pregunté el porqué, pero me contestó que no podía explicarme absolutamente nada sobre el estudio. No debía condicionar mis pensamientos antes de entrar en el scanner. Total, que hoy a mediodía me presenté en el centro de Imagen por Resonancia Magnética del Massachussets General Hospital. Tras avisarme que estaría dos horas tumbado oyendo ruidos molestos e intentando no mover un solo músculo, me pasaron una lista relacionada con los datos que yo había escrito. El scanner es estrecho, pero no resulta incómodo. Tu cabeza está fija con una especie de espuma, por lo que resulta fácil mantenerla completamente quieta. El único contacto con los investigadores es una pequeña pantallita frente tus ojos por la que recibes la información, y dos teclas en tu dedo índice y corazón con las que contestas “si” o “no” a las preguntas que te hacen. El primer escáner de resonancia magnética es estructural (MRI). No mide actividad, sólo hace un mapa tridimensional extremadamente completo de tu cerebro (con imágenes como las que veis en la foto de arriba, y en la pantalla de la izquierda). Sobre él insertarán después los datos de actividad cerebral. El segundo ya es funcional (fMRI). Mide qué zonas están activas mientras piensas o realizas una serie de acciones. La primera prueba es muy sencilla. La pregunta que debes responder es. Van pasando parte de los datos anteriores, y debo contestar cuáles tienen sentido para mi. La respuesta es "No" para todos ellos, menos para dos. Cada tanda dura unos 4 o 5 minutos, y la repiten varias veces simplemente modificando el orden de los datos. Luego cambian las instrucciones: Te piden que cuando veas un dato determinado que sí tiene sentido para ti, mientas. Tienes que contestar que NO en lugar de si. En principio, cuando miento de forma consciente, una zona de mi cerebro presenta mayor actividad. Eso ya estaba demostrado, e incluso hay empresas como No Lie MRI que ofrecen sus servicios como detectores de mentiras. Te van haciendo preguntas del estilo “¿tu hija se llama ana?”, ¿tienes un coche verde?, “¿trabajas como abogado?” “¿has sido infiel a tu mujer?” y… “¡vaya! En la última pregunta una zona de tu cerebro indica que mientes…" ¿Tan sencillo? Esto es lo que intenta averiguar el estudio en el que he participado. Y por eso todavía quedaba una siguiente prueba. Me han pedido que no explique la metodología en detalle. Sólo puedo contaros que añaden una pequeña dificultad para ver cómo se ve alterada la señal, y si interfiere de forma parecida a el hecho de mentir. En el fondo están evaluando si la técnica de fMRI es un buen detector de mentiras o no. No puedo entrar más a fondo en el estudio, pero sí explicar un par de sensaciones. ¡Dos horas inmóvil dentro de un tubo estrecho con la posición que veis en la foto! Pues la verdad, ha resultado menos complicado de lo que pensaba. De hecho, con lo aburrido que era, varias veces casi me quedo dormido. Se lo confesé a Rogier y le pregunté si era importante. Me dijo que en mi caso no, pero que en otros estudios, si alguien se adormece los resultados en principio dejan de ser válidos. Segunda duda: Los pensamientos son difíciles de controlar. Estás leyendo fechas y la cabeza se va donde le da la gana… te acuerdas de lo bien que te lo pasaste el fin de semana, de algo que te preocupa, reflexionas sobre el propio estudio en el que estás participando, sobre qué escribirás en el blog… ¿Afectará esto a los resultados? Rogier de nuevo afirmó que en mi caso no, pero que en otras situaciones es un factor importantísimo. Por cierto, y como curiosidad: Me darán 100 dólares por las 4 horas invertidas durante estos dos días. No es mucho, pero precisamente ayer cuando lo comentaba con el investigador Simon Overduin, me dijo que él llevaba más de 300 horas dentro de escáneres. Le resultaba un buen sobresueldo. Hago esta acotación porque no puedo dejar de explicaros lo que ayer por la tarde me mostró Simon en el McGovern Institute del MIT. Su grupo investiga sobre el papel del cerebro y la médula espinal en los movimientos corporales. Uno de los modelos animales que utilizan son las ranas toro, que miden más de un palmo. Pues bien, les quitan el cerebro, dejan la médula y el encéfalo, y se dedican a suministrar impulsos eléctricos y analizar cómo mueven las patas. Pero lo que me impactó es que las ranas viven sin cerebro durante dos semanas! Incluso tienen otra preparación en la que en un medio de cultivo especial conservan sólo la médula y una pierna, para estudiar también su movilidad. Impresionante… intentaré profundizar en otro post. Y ya termino con un último detalle, la maqueta del primer aparato de resonancia magnética que existió. Lo construyeron ingenieros del MIT, y tomó su primera medida en 1969. Es el de la derecha. El de la izquierda es donde me he metido hoy.