Las abejas epigenéticas

Aquí va una primera idea: “La epigenética es a la selección natural de Darwin como la cuántica a la física Newtoniana”.

Como muchas metáforas, es imprecisa y puede despistar más que esclarecer. Pero también ofrece una nueva manera de exponer una imagen, y hace agitar varios conceptos dentro de nuestra cabeza para ver si se autoorganizan en algo interesante.

Con las leyes de la física clásica de Newton podríamos explicar la mayoría de fenómenos que rodean nuestra vida cotidiana, y añadiéndole la teoría de la relatividad alcanzaríamos también a describir objetos de viajen cercanos a la velocidad de la luz u otras situaciones peculiares del mundo macroscópico. Pero ya bien entrado el siglo XX apareció la mecánica cuántica mostrando que el mundo atómico se regía por unas leyes diferentes, y para una comprensión completa de la estructura más íntima de la materia, teníamos que incluirla ante fenómenos bien específicos. Cuando el pasado martes oí en la John’s Hopkins University a Andrew Feinberg (el científico que a principios de los 80 estableció los primeros vínculos entre epigenética y cáncer), explicar cómo algunas experiencias que teníamos en nuestra vida conducían a metilar genes específicos de nuestro ADN, activándolos o desactivándolos según convenía, y que en ciertas ocasiones esta información genética sobre (epi) la secuencia de bases podía incluso transmitirse a la línea germinal y pasar a nuestra descendencia, pensé en el paralelismo con la física. La selección natural de Darwin ha estado explicando muy bien la evolución de las especies diciéndonos que transmitimos a las siguientes generaciones los genes con que nacimos de manera invariable. Y continúa haciéndolo. Pero ahora estamos descubriendo que a una escala “microscópica” existe un universo “cuántico-epigenético” que necesitamos incluir para entender este componente a veces estocástico de la genética, y tener una visión completa de cómo se regula la información en los genes y –aunque en la gran mayoría de casos será menospreciable- pueda influir en la selección natural. Las metilaciones de ADN podrían ser a la genética convencional como los orbitales atómicos a la física clásica.

Se que resulta injusto dedicar tanto espacio a esta elucubración, sobre todo cuando durante las 6 horas y 12 expertos en epigenética que pasaron por el seminario de la John’s Hopkins se habló escasos 15 minutos de evolución y el resto fue una intensa revisión sobre la influencia de la epigenética en medicina. Pero os debo confesar que las sobrecargadísimas diapositivas de power point hicieron algunas sesiones insufribles y me dieron tiempo para la reflexión anterior. ¡No me estoy quejando! De hecho, es de agradecer: los científicos no se conforman en simplemente darte las conclusiones de sus estudios y esperar que te los creas. Quieren mostrarte todos los experimentos y datos que han acumulado durante meses y meses de laboratorio para demostrar experimentalmente sus hipótesis de partida. Por eso tardan 3 años en publicar un artículo de 3 páginas cuyas conclusiones finales ocupan 3 líneas en el abstract. Pero también por eso esas 3 líneas valen más que 300 otras que no hayan pasado por el filtro de la experimentación científica.

Se les perdona entonces que en sus charlas diluyan dichas 3 líneas entre interminables datos y que encima, al contrario de los políticos o abogados, cuando toque lanzar un mensaje contundente muestren inseguridad y digan comedidos que todavía faltan investigaciones a realizar. Me fío más de sus incertidumbres que de otras certezas incontestables.

Pero aquí, y porque cada uno se va por las ramas que más le apetecen, nos saltaremos los gráficos y tablas que sostienen algo que ya resulta indudable: las marcas específicas en el ADN acumuladas durante nuestra vida en función del ambiente en que nos movamos son sospechosas de participar en un número cada vez mayor de enfermedades y trastornos.

Un ejemplo: La fibrosis quística es la quintaesencia de las enfermedades genéticas. Si tienes una de las decenas de mutaciones que pueden afectar al gen CFTR de tu cromosoma 7, tus pulmones y sistema digestivo se llenaran de mucosidad deteriorando en alto grado tu calidad de vida y causando muerte prematura. Pero… ¿porqué este niño y esta niña, que tienen exactamente la misma mutación y perfil genético, están desarrollando la enfermedad de manera tan diferente? La científica Pamela Zeitlin sospecha que las marcas epigenéticas están condicionando la expresión de ese gen, y aunque ambos niños tengan una secuencia de bases idéntica, en uno está más activo que en el otro debido a metilaciones específicas en las citosinas.

Dicha influencia todavía no está del todo demostrada, pero en lo referente al cáncer las evidencias llegaron hace tantos años que incluso ya se están probando terapias dirigidas específicamente a modificar las metilaciones que en ocasiones lo causan. El médico Malcolm Brock enseñó fotografías (no publicadas en la literatura científica todavía) de la progresiva desaparición mes a mes del tumor pulmonar de uno de los pacientes a quienes está tratando con un fármaco epigenético. El farmacólogo de la John’s Hopkins Philip Cole advirtió que si bien los medicamentos basados en la epigenética pueden ser muy esperanzadores, especialmente en algunos tipos de cáncer, debemos ser cuidadosos con los posibles efectos adversos de indirectmanete desmetilar genes involucrados en otros procesos.

El psiquiatra James Potash está buscando metilaciones concretas acumuladas durante nuestra infancia que afecten a la expresión de genes relacionados en funciones cognitivas. Como consecuencia estos genes transcriben menos ARN, se generan menos proteínas, cambia la actividad neuronal, y al final de la cadena afecta a nuestro comportamiento. Quizás de esta manera tan reduccionista se podría explicar (sólo en parte) que los niños sujetos a estrés tengan más posibilidades de depresión al llegar a adultos. Algunos indicios están siendo explorados con el gen FKBP5, implicado en los mecanismos de regulación del estrés. Sólidas sospechas existen también sobre la esquizofrenia y -aunque sonó más a búsqueda de financiación sobre una línea en que la John’s Hopkins ya tiene grandes expertos-, la influencia en el desarrollo embrionario y autismo.

Un factor clave a nivel de ciencia básica es que estas metilaciones no son aleatorias. La epidemióloga Daniel Fallin está secuenciando fragmentos concretos de ADN y viendo que existen regiones específicas con muchísima más predisposición (y de lejos) a ser metiladas que otras. Los genes pueden condicionar a la enfermedad de manera directa (fibrosis quística), en combinación con el ambiente (predisposición a la obesidad o enfermedad cardíaca), y mediante infecciones. Y en los tres ámbitos han encontrado evidencias de que el factor epigenético puede jugar un rol muy importante.

Pero a mi, lo que de verdad me dejó perplejo es el estudio de Brian Herbs sobre la epigenética de las abejas.

Abejas: El zebra fish de la epigenética

Lo que a Brian Herbs le intriga de las abejas es cómo pueden los individuos de una misma colonia, que son genéticamente idénticos, convertirse en zánganos, reinas, obreras, o en varios subtipos con funciones y apariencia externa tan diferente. E incluso que en ocasiones unas se transformen en las otras dependiendo de las necesidades de la colonia. ¿Cómo puede un mismo genotipo generar fenotipos tan diversos? Sin duda, porque en diferentes individuos se expresan diferentes genes, y esto tiene toda la pinta de estar regulado de manera muy dirigida por la epigenética; no sólo por las señales químicas que rodean a una célula cómo ocurre en muchos casos.

No subestimes la potencial importancia de estudiar la epigenética de las abejas. Quizás –como muchas otras- sea una línea de investigación que quede aparcada con el tiempo, pero el objetivo de Herb y algunos otros científicos es que las abejas se conviertan en un modelo animal para estudiar los mecanismos de la epigenética como para otros campos se utilizan la mosca del vinagre, el gusano c. elegans, o el pez cebra. “¿Podrían las abejas convertirse en el zebra fish de la epigenética?” le pregunté a Herb tras su charla. “Eso esperamos; si llegamos a conocer bien sus características bioquímicas seremos capaces de diseñar experimentos que evidentemente no podemos hacer con humanos, y van mucho más lejos que los estudios con cultivos celulares. Creemos que las abejas pueden ser un modelo animal ideal para investigar los procesos epigenéticos” contestó, añadiendo que dentro de unos meses se publicarán los primeros resultados y no me podía dar muchos más detalles... Hasta aquí puedo leer; porque algo que no gusta nada a los científicos es que airees sus resultados o ideas antes de que ellos los publiquen en sus revistas de referencia. Pero seguro que algún día oiremos hablar en más detalle de la epigenética de las abejas.

Esto lo cambiará todo

Uno de los comensales con quien almorcé ayer domingo se quejaba de haber dormido poquísimo la noche anterior y tener mucho sueño. “Eso es que llevas mucha adenosina acumulada y le está mandando una señal a tu hipotálamo para que deje de segregar histaminas y las otras sustancias químicas que te mantienen alerta” le dije recordando el artículo del National Geographic que había leído por la mañana. “Entre la falta de descanso y el mezcal que te estás tomando pronto llegarán las alucinaciones”, siguió en tono jocoso otro de los presentes. “De hecho”, proseguí yo, “el reportaje decía que el efecto de no dormir durante 24 horas equivale a 3 chupitos de whiskey a la hora en impedimento cerebral. Pero lo que más me sorprendió es que literalmente puedes llegar a morir por no dormir; existe una enfermedad genética rara llamada Insomnio Familiar Fatal (FFI), en la que proteínas malformadas llamadas priones empiezan a atacar el tálamo del paciente provocando imposibilidad de dormir y su ulterior fallecimiento”.

Alguien más se añadió a la conversación: “Lo contrario – la narcolepsia- también es sorprendente. Tengo un amigo que en el momento menos imaginado se queda planchado de repente. Es muy peligroso, sobre todo ante posibles accidentes”. Entonces expresé con actitud de plenamente convencido:“Algún día seguro que los narcolépticos tendrán un chip registrando señales cerebrales o monitoreando sustancias químicas en la sangre que les avisarán instantes antes de sufrir un ataque. De hecho, lo mismo ocurrirá con enfermos del corazón, o epilépticos, o incluso personas sanas. Llevaremos dispositivos insertados en nuestro cuerpo controlando constantemente nuestro estado de salud e interpretando la información a tiempo real…”.

Y es que la lectura que me acompañó este fin de semana fue la elucubración futurista “Esto lo cambiará todo”; una recopilación de respuestas que el portal edge.org acumula tras preguntar a más de un centenar de algunos de los científicos y pensadores más influyentes de la actualidad.

Si os pidieran ¿qué idea científica o desarrollo tecnológico será la más transformadora que esperas poder llegar a observar?... ¿qué responderías?

La pregunta es –expresamente- muy abierta. Compartamos visiones futuristas en los comentarios. Yo de momento, resumo algunas de las que plasma el libro.

Manipular la vida

Si empezamos por las más inmediatas, vemos un grupo de científicos que apuesta por la biología y la reciente explosión en la capacidad de leer, manipular y diseñar genes. Craig Venter destaca por la creación de vida artificial y la capacidad de diseñar microorganismos con las funciones específicas que hayamos programado. Tanto a nivel conceptual como práctico, que nuestra especie pueda escribir el software de la vida va a ser una de las revoluciones más impactantes de las próximas décadas. Steven Pinker, por su parte, opina que el fin de ciertas enfermedades genéticas gracias a la selección de embriones y la genómica personalizada en que medicina, tratamientos farmacológicos y prevención se adaptarán específicamente al perfil genético de cada individuo, van a ser uno de los primeros grandes cambios que se avecinan. Más polémico, Richard Dawkins cree que romper la barrera entre especies (por ejemplo con una posible quimera entre un embrión humano y el de un chimpancé), demostraría que no hay nada “esencialmente humano” en nuestras células. El cada vez más provocador Dawkins escribe que “en la mente de muchas personas confundidas, un zigoto humano que no tiene nervios ni puede sufrir, es sagrado simplemente por ser “humano”. Ninguna otra célula disfruta de este estatus”. En línea parecida, Marc Hauser apuesta también por las consecuencias inimaginables que pueden resultar de ir intercambiando genes entre especies. No todo el mundo está tan de acuerdo con este carácter revolucionario de la ingeniería genética, y Randolph Nesse argumenta que justamente uno de los grandes cambios en biología será asumir que el cuerpo no es una máquina, y su funcionamiento tiene un grado de complejidad tal que disipará las expectativas de dominarlo, e incluso de comprenderlo en detalle.

Cambio climático y nuevas fuentes de energía

El peak oil y el fin del petróleo barato se aproximan. Este será sin duda uno de los eventos más impactantes de las próximas décadas… o no. Dependerá si hemos tenido tiempo de encontrar una fuente de energía que lo sustituya. Aquí, las apuestas son diversas. Ian McEwan confía plenamente en la energía solar. Roger Highfield asegura que dominar la fusión nuclear tendrá más impacto que la llegada del hombre a la luna. Y Alun Anderson pronostica microorganismos diseñados artificialmente produciendo de manera fácil y barata una nueva generación de biocombustibles que sustituirán al petróleo. En definitiva, el cambio conceptual sería la diferencia entre recolectar energía versus producirla. Y eso, puede cambiar el mundo.

Respecto al cambio climático, hay quien opina que las consecuencias de no actuar para frenarlo pueden ser devastadoras, y otros creen que el gran salto será ser capaces de dominar el clima a voluntad.

Vida extraterrestre

Claramente será la noticia del siglo. Muchos son los que anticipan una revolución cuando descubramos un planeta con vida fuera de la Tierra. Para Douglas Rushkoff y George Dyson lo verdaderamente excepcional sería encontrar vida inteligente en algún rincón cercano del Universo. De la misma manera, Paul Davies considera que responder “No” a la pregunta ¿estamos solos en el Universo? supondrá el mayor cambio que podemos esperar. La propia expansión de los humanos por el espacio es, para algunos como David Dalrymple, algo que transformará a nuestra especie.

El Control del cerebro

Quizás el área que más respuestas aglutina sea todo lo referente a la neurociencia, la inteligencia artificial, y la fusión del cerebro con la máquina. Frank Tipler apuesta por la singularidad (el momento en que una inteligencia artificial supere a la humana), y David Eagleman visiona la posibilidad de plasmar actividad cerebral en ordenadores hasta el punto de ser capaces de guardar la consciencia, y acercarnos a la inmortalidad. Sin ir tan lejos, Freeman Dyson considera que descodificar señales neuronales puede hacer real la radiotelepatía. Leer la mente, aumentar la inteligencia, o guardar memorias son algunas de las consecuencias de descodificar el funcionamiento del cerebro.

Hay muchos más: James Geary habla de un hipotético futuro en que a un robot se le otorgue el status de ser vivo. Daniel Everett asegura que los sistemas de traducción automática que permitirán comunicar a todo el mundo se acercan. Gregory Benford cree que la primera persona que alcanzará los 150 años podría estar leyendo estas líneas. Lawrence Krauss advierte de un devastador posible uso de armamento nuclear. Seth Lloyd menciona su investigación en computación cuántica diciéndonos que no la esperemos en menos de 40 años. Otro físico como Frank Wilczek cree que ser plenamente capaces de sacar partido de las propiedades del mundo cuántico va a cambiarlo todo. Brian Eno teme que el sentimiento de que todo puede ir a peor tenga consecuencias dramáticas en nuestra sociedad. Austin Dacey ve en la capacidad de crear carne sin necesidad de sacrificar animales un gran impacto en el planeta. Y en la última aportación, Nicholas Humphrey observa a los romanos de hace 2000 años y reflexiona sobre un par de puntos: lo poco que habrían acertado en sus predicciones si les hubieran hecho la misma pregunta, y lo parecidas que son sus vidas con las nuestras en los aspectos más básicos de la naturaleza humana.

Yo, sin terminar el libro pero observando el comportamiento de los Homo sapiens desde un banco de una plaza de una ciudad cualquiera, también me/os pregunto ¿Qué será aquello que lo cambiará todo?

El Sol, como nunca antes lo hemos visto (II)

En el post anterior, el físico solar Ignacio Ugarte nos anticipaba cómo serían las primeras imágenes ofrecidas por el telescopio SDO de la NASA, y qué relevancia tendrían para el estudio del clima espacial.

Aquí nos comenta sus primeras reacciones y describe algunos de los vídeos colgados hace apenas escasas horas.

Iñaki Ugarte:

Prometimos imágenes espectaculares y aquí las tenemos. Una vez más NASA lo ha vuelto conseguir. Este Universo no deja de maravillarnos, y sólo hace falta poner una nueva ventana para verlo. Acabamos de abrir el Solar Dynamics Observatory. Disfrutad. Este primer video muestra un filamento solar de tamaño considerable durante una erupción fallida en la que el material vuelve a caer por su propio peso. Recordemos que el diámetro de la Tierra es 100 veces menor que el del Sol. Viendo las dimensiones de la imagen, dentro de la erupción cabrían unas 15 Tierras en fila de izquierda a derecha:

Aquí se ve una erupción solar de las que anticipábamos en el artículo. La atmósfera solar y sus gases ionizados siendo expulsados violentamente. Los colores representan diferentes temperaturas (2, 1.6 y 1 millón de ºC) obtenidas con diferentes filtros:

Otra toma de la erupción donde también vemos los campo magnéticos, una miríada de "imanes solares", repartidos por la superficie del Sol: esas regiones blancas (polos positivos) y negras (negativos) en un fondo gris. De ahí, recorremos las diferentes capas de la atmósfera subiendo en altura y temperatura:

Las imágenes originales no tienen color. Se han elegido diferentes colores para representar diferentes filtros o temperaturas. Los videos en su mejor calidad los podéis encontrar en este enlace. Pinchad, de verdad merece la pena.

Ignacio Ugarte

El Sol, como nunca antes lo hemos visto

Iñaki está entusiasmado. La semana pasada me decía “¡Debes hacer un post sobre el Sol! Debes hacer un post sobre el Sol!”. “¿Por qué?” le pregunté. “Primero porque se lo debes al no haberlo ni mencionado en la historia de la vida que escribiste, pero sobre todo, porque el miércoles 21 se van a presentar las primeras imágenes del satélite que la NASA lanzó el pasado 11 de febrero para estudiar el Sol. Y serán es-pec-ta-cu-la-res”. Ante tanta efusividad científica, mi sugerencia iba a ser obvia: “¡Escríbelo tú!”

Aquí os dejo con el texto de Ignacio Ugarte, físico pamplonés que investiga el origen de las erupciones solares y el calentamiento de la atmósfera en la George Mason University de Washington DC, y que nos anticipa por qué las nuevas imágenes obtenidas por el satélite Solar Dynamics Observatory (SDO) van a ser tremendamente importantes, además de bellas.

El Sol, como nunca antes lo hemos visto, por Ignacio Ugarte Comenzaba la fascinante historia de la vida en 1000 palabras hace 4600 millones de años con los restos de polvo y gas girando alrededor del Sol. El Sol allí ya presente, su existencia incuestionable.

En esa historia y en la de cada uno de nosotros, el Sol transmite un sentido de inevitabilidad. Fiel y viejo amigo, imperturbable, constante, puntual, hasta tal punto que nos pasa desapercibido. La Luna, por ejemplo, más esquiva con sus fases, parece llamar más nuestra atención y eso que le debe todo su esplendor a la luz del Sol que refleja. Sabemos, sin embargo, lo fundamental que es esta estrella en nuestras vidas. No es una barbaridad decir que estudiar y comprender el Sol y su interrelación con La Tierra es tan importante como lo puede ser comprender el clima terrestre.

Estos días se han abierto las puertas de un nuevo satélite lanzado por la NASA para la observación y estudio del Sol, el Solar Dynamics Observatory (Observatorio de Dinámica Solar) y se han empezado a recoger las primeras imágenes que prometen ser espectaculares. El satélite es la primera misión del programa “Living With a Star” (viviendo con una estrella) ideado por NASA para investigar de manera efectiva el clima espacial, aunando los esfuerzos de los mayores expertos en la materia. Se espera una rueda de prensa de NASA para el miércoles 21 de Abril a las 8 de la noche hora española: “El Sol como nunca lo hemos visto antes”. La noticia pasará quizás desapercibida en estas semanas de fútbol y corruptelas politicas, pero merece la pena que nos paremos un momento a reflexionar sobre un par de cuestiones.

Viviendo en la sociedad tecnológica que vivimos, donde todo parece estar a nuestro alcance, ¿qué esfuerzo científico, tecnológico y económico debe hacer esta sociedad para comprender su entorno? Hablamos de NASA, la agencia espacial más reconocida, y del objeto del Sistema Solar más importante además de La Tierra. ¿Con qué nivel de detalle y con qué frecuencia creéis vosotros que observamos el Sol actualmente? Os doy un segundo para que penséis en un número. ¿Y si os digo que la frecuencia con la que actualmente se toman imágenes completas del Sol de forma rutinaria es de un minuto? Eso es menos frecuencia que cualquier webcam instalada en un destino turístico. ¿Mucho, poco? ¿Y si os digo que las imágenes no resuelven nada menor que 700 km? Si mirásemos la Tierra de esa manera se vería tan pixelada como la imagen de la derecha ¿Seríamos capaces de comprender lo que ocurre aquí abajo viéndolo desde fuera con ese grado de detalle (o falta de)?

Bien, pues ése es el trabajo de un físico solar. Y esa es la fuerza del trabajo científico: sacar el máximo partido de la menor cantidad de información disponible, y hacerlo con rigor.

Dado el presupuesto disponible y las limitaciones de tamaño y peso que se ponen a los instrumentos de toda misión espacial, éste es el mejor esfuerzo que se había podido hacer hasta ahora. Hay y ha habido instrumentos, que han observado más rápido y con más detalle la atmósfera solar, pero siempre de manera localizada y discontinua. Recordemos que un telescopio solar en tierra no observa de noche.

SDO va a tomar imágenes completas del Sol cada 10 segundos, sin interrupciones, durante años, y en ocho longitudes de onda o colores diferentes (no visibles por el ojo humano porque es luz ultravioleta). Además medirá sus campos magnéticos. Las imágenes de 17 megapíxeles (ocho veces la resolución de una televisión de alta definición) contendrán píxeles que abarcan áreas tan grandes como dos veces Andalucía, 400x400 km.

Siguiendo nuestro ejemplo anterior, la Tierra se vería como aquí a l izquierda. ¿Decepcionante? En absoluto. El diámetro del Sol es 110 veces el de la Tierra. Llegará el día en que seamos capaces de resolver una “ciudad” o “un barrio”, pero de momento la comunidad solar está ilusionada. Con esta herramienta incomparable, intentaremos dar un paso más en comprender los misterios del Sol. Entre ellos el origen de las erupciones solares, violentas eyecciones de materia a grandes velocidades que cuando llega a la Tierra puede ocasionar daños en satélites, redes eléctricas o perturbar las señales de radio o el sistema GPS. Estas erupciones, responsables también de las auroras polares, son todavía impredecibles y se espera que el estudio de cientos de ellas con este nivel de detalle, nos permitirá comprender mejor los procesos básicos y afinar las predicciones.

Es tal la cantidad de datos que manda el satélite (150 millones de bits por segundo) que NASA ha tenido que construir dos antenas de radio de 18 metros para recogerlos. Esto son 1.5 Terabytes diarios, tecnicismo que equivale a bajarse medio millón de canciones mp3 al día. El reto que se plantea ahora es la financiación de investigadores que analice toda esta información. Los datos serán accesibles de forma libre en cualquier rincón del planeta, y son varios los investigadores españoles involucrados en el proyecto repartidos por diferentes partes del mundo. Se espera una coordinación de esfuerzos entre varios satélites (SOHO, STEREO, Hinode, RHESSI) de varias agencias espaciales y telescopios terrestres en muchas partes del planeta, con mención especial y, sin chauvinismo alguno, de los observatorios de La Palma y Tenerife.

¿Coste del proyecto? 850 millones de dólares para una misión que inicialmente tiene 5 años de duración. Proyecto ambicioso, sin duda, cuyo coste se debe analizar en el contexto de unos presupuestos y su reparto.

Estemos atentos a las imágenes espectaculares que se avecinan. Más noticias y la rueda de prensa (Miércoles 21 de Abril a las 20:00 hora española) se podrán seguir a través de la web del SDO, la televisión de la NASA y el twitter del satélite. Añadiremos y comentaremos las imágenes y películas tan pronto estén disponibles.

Ignacio Ugarte

Los límites de la epidemiología

El País presentaba hace unas semanas un muy buen artículo explicando que niños españoles de escuelas que alternaban clases en inglés y castellano, con el tiempo adquirían mejor nivel en lengua española que otros de escuelas monolingües. La tesis era que estudiar un segundo idioma estimula el aprendizaje general de las lenguas.

“¿Podrían los profesores o centros educativos bilingües dar una enseñanza de mejor calidad?”, pensaréis como explicación alternativa. Según el estudio en que participaron 120 centros públicos, no. Los autores habían tenido en cuenta este y otros efectos, y achacaban la mejora a la plasticidad cerebral y a la potenciación de capacidades lingüísticas por forzar tus neuronas estudiando dos idiomas en lugar de uno. Encaja. ¿Hipótesis válida? Sí claro. ¿Teoría demostrada? No, en absoluto. (este post no va de bilingüismo, sino de este sutil matiz entre lo que ciertos tipos de estudios científicos pueden demostrar, o sólo sugerir).

¿Cómo pueden los investigadores averiguar si ser vegetariano es más saludable que omnívoro, si la aspirina previene ataques cerebrovasculares, si el vino tinto es tan milagroso como dicen, si el clima frío afecta a la longevidad, si haciendo yoga evitas ciertas enfermedades, o si un nuevo medicamento funciona realmente mejor que otro antiguo? Tener suposiciones “científicamente coherentes” es fácil; comprobar si son ciertas resulta mucho más difícil, y sólo está al alcance de una ínfima parte de los muchos estudios epidemiológicos que se realizan.

Saltémonos de momento los estudios con ratitas y cultivos celulares. Tú puedes atiborrar con aceite de oliva la dieta de una rata y obtener unos primeros indicios o explicaciones bioquímicas tremendamente valiosas, pero al fin y al cabo, una rata es una rata. En el laboratorio puedes conseguir mucha precisión, pero menos relevancia. Las pruebas definitivas llegan –y sólo a veces- con los estudios epidemiológicos con humanos. Y de ellos, también hay unas metodologías más fiables que otras. Revisemos los principales tipos:

A) ESTUDIOS DESCRIPTIVOS

Un primer gran grupo de estudios epidemiológicos son los descriptivos, que cogen sectores de población, analizan diferencias entre sus miembros, e intentan encontrar asociaciones entre todo tipo de características o enfermedades. Resultan muy útiles para generar hipótesis, pero poco más.

Estudio correlacional: ¿Os suena la paradoja francesa? Hace un par de décadas se constató que los franceses, a pesar de tener una dieta rica en grasas saturadas, gozaban de mejor salud cardiovascular que otros países. Al comparar otros hábitos dietéticos se concluyó que el consumo habitual de vino tinto podía ser el responsable de esta protección. ¿Hipótesis válida que merece ser mejor estudiada? Sí, y tanto. ¿Teoría demostrada? De ninguna manera. Podría haber centenares de factores ocultos que contribuyeran a esta correlación. Los estudios correlacionales sólo dan pistas. La paradoja francesa fue muy útil para estimular estudios más detallados que posteriormente sí confirmaron algunos beneficios del consumo moderado de vino, pero muchísimas otras suposiciones han sido desmentidas. No hagas correlaciones precipitadas, aunque sean la respuesta más rápida.

Estudio de series de casos: Para afinar más, puedes seleccionar –por ejemplo- un grupo específico de mujeres que sufran cáncer hepático y ver cuantas tomaban anticonceptivos orales y cuantas no. Suponiendo que te aparezca mayor porcentaje en las primeras, ¿demuestra esto que la píldora está asociada al cáncer de hígado? Tampoco. No hay controles, y de nuevo pueden esconder un montón de factores asociados a tomar anticonceptivos que te han pasado por alto. Es una pista que los investigadores deben conocer, pero nunca aparecer en los medios como una clara causa-efecto.

Estudio transversal: También puedes hacer un cross-sectional study (estudio transversal). Tomas un gran número de personas que sufran migrañas, diabetes, anemias, problemas renales… y miras cuantos ganan menos de 10.000 dólares al año, cuantos entre 10-20 mil, entre 20-35 mil, y quienes cantidades mayores. Te sale un gráfico como el de la derecha que parece indicar que la pobreza causa enfermedad. ¿Lo hace? No necesariamente. Quizás las personas con salud delicada tienen más dificultades para encontrar buenos trabajos. Un estudio así donde se establecen relaciones en momentos puntuales es muy útil si lo que analizas es algo invariable, como el grupo sanguíneo. Pero no sirve para nada ante algo que cambie en el tiempo, como saber si caminar es bueno para el corazón.

Los estudios descriptivos están muy bien, son baratos, facilitos de realizar, ayudan a los investigadores a engrosar su lista de publicaciones científicas, y aportan hipótesis de trabajo muy valiosas. Pero los estudios buenos de verdad son los analíticos; los que tienen controles, se comparan grupos bien definidos, y sobre todo, se analiza la exposición a un factor a lo largo del tiempo.

B) ESTUDIOS ANALÍTICOS

Estudio observacional: Coges un grupo de pacientes con cáncer de esófago, buscas personas de características parecidas pero sin cáncer, y empiezas a hacerles preguntas de todo tipo sobre su pasado. Si eres muy detallado, quizás puedas encontrar algún factor que durante el tiempo haya estado mucho más presente en un grupo que en otro. Pero además, podrás tener en consideración otros aspectos del historial de los pacientes que puedan también haber influido. Este sería un estudio de caso-control, en el que la comparación global del pasado entre individuos con o sin enfermedad te permite ser mucho más cuidadoso que en un estudio descriptivo. Pero el mirar hacia atrás tiene una limitación: la capacidad de recuperar de manera bien fiable la información sobre los últimos 10, 20 o 30 años de tus participantes. Si dispones de tiempo y recursos, mucho mejor mirar hacia delante y hacer un estudio de cohortes: Te vas a una ciudad pequeña, caracterizas bien a unos cuantos miles de sus habitantes, y empiezas a seguirles periódicamente e ir tomando datos sobre todos los aspectos de su vida. No les pides que hagan nada extraño, simplemente observas su evolución durante décadas, y empiezas a hacer análisis estadísticos sabiendo que dispones de una muy amplia y fidedigna información acumulada en un largo período de tiempo. Eso es lo que empezaron en el 1948 en la población de Framingham, a unos 40 km de Boston, con el famoso “Framingham Heart Study”, que tantísima información ha generado sobre los factores que influyen en el riesgo cardiovascular. Es lento, pero merece la pena.

Estudios de intervención: Ahora bien; si tu institución tiene todavía más dinero, aún existe un tipo de estudio muchísimo mejor y más definitivo. Buscas un conjunto de personas prácticamente idénticas, las separas en los grupos que te convenga, y haces experimentos sobre ellas: controlas al máximo su vida durante semanas o meses, e intervienes sobre ella. La modificas a tu antojo. Les pides que coman unos alimentos u otros, que hagan un cierto tipo de ejercicio o lleven vida sedentaria, o si ensayas un medicamento, a unos les das el real y a otros el placebo. Y todo bajo control. En un estudio epidemiológico randomizado intentas que lo único que diferencie a tus sujetos sea el factor que tú quieres analizar. La limitación es que no puedes decirles “vosotros empezad a fumar 30 cigarrillos al día” para ver qué ocurre, ni testar nada que sea perjudicial para ellos, pero cuando no hay inconvenientes éticos y puedes afrontar los enormes costes que conllevan, los estudios de intervención son los que realmente permiten demostrar hipótesis de una manera experimental.

¿Son infalibles? Claro que no. Fijaros en este curioso caso: En los años 70 un ambicioso estudio clínico randomizado llamado “Coronary Drug Project” intentaba analizar si varios fármacos que reducían los índices de colesterol conseguían prevenir los ataques de corazón. Se reclutaron 8500 hombres de mediana edad con problemas coronarios previos, y se hicieron varios subgrupos. A uno de ellos se les dio el fármaco clofibrate, pero al cabo de cinco años, los investigadores no encontraron el mínimo efecto protector. ¿Qué pensaron? “a ver si algunos participantes en el estudio no siguieron correctamente el tratamiento…”. Les preguntaron a cada uno de ellos, y efectivamente comprobaron que bastantes participantes habían pasado olímpicamente de ir tomando la medicación. Comprobaron de nuevo la incidencia de enfermedad cardiaca, y vieron que en estos últimos era de un 25%, mientras que en aquellos que tomaron más del 80% de las pastillas era sólo del 15%. Respiraron tranquilos. El clofibrate sí tenía un efecto protector. Tema solucionado, ¿verdad? Sólo aparentemente. Al repetir el mismo análisis con los que habían sido recetados con placebo, también vieron que los que se saltaron el placebo tenían una incidencia del 28%, por un 15% los que siguieron a rajatabla el estudio. Conclusión: El tomar correctamente un placebo… ¡disminuía a la mitad el riesgo cardiovascular! Evidentemente, la interpretación fue otra: la persona que no sigue un tratamiento, posiblemente es también más despreocupada con otros factores que afectan a su salud. Es lo que los investigadores llaman el “Compliance bias”, uno de los muchos efectos distorsionadotes que se esconden detrás de los estudios clínicos.

Este caso del clofibrate aparece citado en un polémico y demoledor reportaje crítico con la epidemiología publicado en el New York Times bajo el título “¿Sabemos realmente qué nos hace estar saludables?”, En él se reconoce el imprescindible papel que ha jugado la epidemiología en la comprensión de enfermedades virales, de la relación entre tabaco y cáncer de pulmón, entre exposición solar y melanoma… pero refleja como muchos científicos se quejan abiertamente el exceso de relaciones causa-efecto que se publican en la literatura científica. Richard Peto de la Universidad de Oxford dice textualmente “la epidemiología es preciosa, y nos ofrece una gran perspectiva de la vida humana y la muerte, pero se publica una enorme cantidad de basura”.

La clasificación de estudios epidemiológicos y tranaparencias que he expuesto al principio del post están extraídos del excelente seminario que recibí cuando todavía era un Knight Fellow en el MIT con la experta de Harvard Julie Buring, y que podéis ver en esta dirección. Recuerdo terminar el seminario y preguntarle su opinión sobre el artículo que hacía poco había publicado en NYT. Me sorprendió que, a pesar de considerarlo exagerado, Julie Buring se mostraba muy de acuerdo en que son poquísimos los estudios epidemiológicos que realmente están bien realizados, y afirmaba que la mayor parte de las conclusiones que los propios científicos exponen y después llegan exageradas a los medios no están bien sustentadas, en absoluto.

Cuando alguien os diga que las almendras previenen la diabetes, que os cuente también qué tipo de estudio lo ha “demostrado”. Hacía tiempo que me apetecía exponer y abrir a opiniones este asunto que da para muchísimo más de un ya de por sí largo post. Continuará...