Arqueología, la Isla de Pascua y el elixir de la eterna juventud

La búsqueda del elixir de la eterna juventud es uno de los Santos Griales de la Arqueología en muchas películas. Sorprendentemente, la rapamicina, que alarga la vida a ratones de laboratorio en su tercera edad, es un producto natural de la bacteria Streptomyces hygroscopicus, descubierta en muestras se suelo de la Isla de Pascua, Chile. Algo que William Mulloy, el “Indiana Jones” de la Isla de Pascua, nunca hubiera soñado. El artículo técnico ha sido aceptado en Nature pero ya se han hecho eco del mismo muchos medios (el antienvejecimiento atrae lectores), por ejemplo, el genial Javier Sampedro en “Hallado el primer fármaco que alarga la vida en los mamíferos,” El País, 09/07/2009 (que quizás llegue a portada en Menéame).

Para los que tengan acceso a una subscripción a la revista Nature, les recomiendo la lectura de Matt Kaeberlein, Brian K. Kennedy, “Ageing: A midlife longevity drug?,” News & Views, Nature advance online publication, 8 July 2009. Por cierto, el artículo está muy bien escrito. Los más agerridos preferirán ir directamente a la fuente, el artículo técnico David E. Harrison et al. “Rapamycin fed late in life extends lifespan in genetically heterogeneous mice,” Letter, Nature advance online publication, 8 July 2009.

Para los que no tengan acceso a Nature permitidme unas líneas (que por otro lado a mí me sirven para leerme con detenimiento ambos artículos técnicos que imprimí ayer tarde). No soy experto y mis comentarios son los propios de un aficionado.

Lo primero y más importante. No te acerques a la farmacia de la esquina a pedir cápsulas de rapamicina. Sus efectos potenciales inmunosupresores pueden ser muy perniciosos para tu salud. Así que cuidado. El descubrimiento publicado en Nature abre una nueva línea de investigación farmacológica pero todavía quedan lustros para que llegue al mercado un medicamento antienvejecimiento (si es que llega) basado en esta investigación.

Lo segundo, ya se sabía que la rapamicina alargaba la vida de invertebrados: levaduras de la cerveza, bacterias, gusanos y moscas de la fruta. Los investigadores del ITP querían estudiar los efectos de la rapamicina en ratones pero añadirla a la comida no producía efecto alguno en los ratones. Así que tuvieron que desarrollar un nuevo excipiente para la rapamicina que permite que sea ingerida en forma de cápsulas por vía bucal que se libere solo al alcanzar el intestino. Gracias a este nuevo procedimiento, que aplicaron a ratones que ya tenían 600 días de vida (el equivalente a unos 60 años en una persona) descubrieron que la rapamicina alarga en un 38% y 28% la vida de ratones hembras y machos, respectivamente. La figura de abajo os muestra los resultados del estudio. Los ratones tratados con rapamicina encapsulada a los 600 días de vida (curva roja) viven significativamente más que los no tratados. Los autores del estudio también consideraron otras drogas candidatas a alargar la vida como enalapril y CAPE (caffeic acid phenethyl ester) en dosis bajas y altas, pero no lograron alargar la vida respecto a los controles (curvas de otros colores).

¿Qué pasa si se les da a los ratones cápsulas de rapamicina a partir de los 270 días de vida en lugar de partir de los 600? Buena pregunta. Los machos se ven poco beneficiados por el tratamiento. Sin embargo las hembras si muestran en una mejora en su esperanza de vida. De todas formas, los investigadores han enviado el artículo antes de tiempo y de los ratones estudiados en este caso solo han fallecido el 51% de las hembras y el 68% de los machos. Así que, cuidado, las conclusiones en este caso están “con alfileres.”

¿Cómo actúa la rapamicina? Realmente no se sabe. Se sabe que comer poco alarga la vida. Así que los autores han estudiado la posibilidad de que la rapamicina produzca restricciones dietarias, pero han observado que los ratones envejecen sin mostrar ninguna reducción en su peso corporal. ¿Qué otra explicación puede haber? Todavía es pronto para saberlo. Claro que para publicar en Nature hay que mojarse y los autores proponen que la rapamicina actúa gracias a una combinación de efectos antineoplásticos (generan radicales libres), reforzar la resistencia celular ante esfuerzos y mejorar la respuesta celular ante la ingesta de nutrientes. Es decir, que no tienen ni idea.

En resumen, espero haberos aclarado algo. Aún así lo más importante, cuidado con los medicamentos milagro.

PERDÓN. Si eres lector de Menéame y llegas a esta entrada desde allí, perdón porque en la entrada aparece un enlace como “últimas relacionadas” con el título incorrecto “Cuidado, la rapamicina mata a los ratones de 270 días, aunque aumenta la vida de los de 600 días,” el primer título que le puse a la entrada y que decidí cambiar tras escribirla. Pero los errores debidos “a la tecla rápida” hicieron que se colara en Menéame. ¡Cosas de Menéame! Digo, ¡de la informática! Quiero decir, … ya me entendéis. Por cierto, no es la primera vez que me pasa.

Sobre quacks, crackpots, cranks y otras especies pseudocientíficas

Toda persona que afirme que la relatividad, la mecánica cuántica o la física de partículas son “obviamente” falsas, que proponga teorías “clásicas” que las sustituyan basadas en imágenes “intuitivas” más o menos ingeniosas, utilice o no matemáticas en sus descripciones, puede y debe ser calificado de quack, crackpot, crank, … o sus equivalentes en español.

¿Es tu caso? Puedes hacer varias cosas. Una, puedes calcularte tu “crackpot index” siguiendo el test de John Baez. Aunque muchos crackpots consideran que es una idiotez hacerlo. Como alternativa puedes aplicarte el test de quacks de Warren Siegel, al que ya le dedicamos una entrada en este blog (Cuá, cuá, cuá, …, para quienes prefieren pensar o soñar a trabajar o estudiar (o Siegel’s “are you a quack?”), Publicado por emulenews en Febrero 22, 2008).

Claro, me dirás, cómo voy a perder el tiempo haciendo dichos tests, prefiero dedicarme a hacer sudokus. Sin embargo, otros sí que se han atrevido a pasar los tests, por ejemplo, “A Discussion with a PhD Physicist Professor,” presenta la discusión entre el autor del Modelo Físico del Éter, que explica toda la realidad física conocida en la actualidad, según el autor, claro. El autor pasa el test de quacks de Warren y discute con Warren al respecto. Muy curiosas las respuestas de Warren (obviamente está en inglés). Os extraigo un trocito para que veáis de qué va: [Author] ”I’m not asking for a Nobel prize, I’m asking for the scientific community to carefully consider my theory and test its validity.” Su teoría numerológica (por llamarla de alguna manera) ”predice” 5 dígitos del momento magnético del electrón. [Warren] “The point is that 5 digits is nowhere near as good as 9. (…) As I said, no one will spend their time when you are still so far behind QED. QED agrees with experiment, yours doesn’t.“

Por cierto, si alguien quiere criticar a Warren, le facilitaré la vida, basta con que se lea su artículo Kiyoung Lee, Warren Siegel, “Simpler Superstring Scattering,” JHEP 0606:046: 2006 [ArXiv preprint gratis] donde es clave la suma “1-2+3-4+5-6+… = 1/4.” Curioso, pero así de sorprendentes son las técnicas de regularización infrarroja en teoría de supercuerdas. Fuera bromas, el artículo es bastante interesante.

Todo esto me recuerda al libro, que recomiendo, ”Voodoo science: the road from foolishness to fraud,” de Robert L. Park, Oxford University Press, 2002.

Sobre estos temas también me veo obligado a recomendar la refrescante lectura del artículo técnico de Justin Kruger y David Dunning, “Unskilled and Unaware of It: How Difficulties in Recognizing One’s Own Incompetence Lead to Inflated Self-Assessments,” Journal of Personality and Social Psychology, 77: 1121-1134, 1999 (versión de acceso gratuito), del que extraigo parte del resumen.

“People tend to hold overly favorable views of their abilities in many social and intellectual domains. This overestimation occurs, in part, because people who are unskilled in these domains suffer a dual burden: Not only do these people reach erroneous conclusions and make unfortunate choices, but their incompetence robs them of the metacognitive ability to realize it. Paradoxically, improving the skills of the participants, and thus increasing their metacognitive competence, helped them recognize the limitations of their abilities.”

Esta entrada está dedicada a MiGUi por su comentario “Me asombra tu magnanimidad. Dedicarle un artículo a alguien que spamea y no dejarlo por los suelos xD.”

Hasta cuándo cada nuevo genoma humano secuenciado se publicará en Nature

Próximamente se publicará en Nature el análisis del genoma completo de un coreano, llamado AK1, que se une a los genomas publicados de un africano (un Yoruba), dos individuos de origen europeo (James Watson y Craig Venter) y al de un chino (aparte del genoma de referencia NCBI obtenido por el Proyecto Genoma Humano). Entiendo que cada uno se ha obtenido con técnicas de secuenciación genómica diferentes y que comparar dichos genomas puede tener repercusiones clínicas y antropológicas, pero se me antoja que, como secuenciar un genoma completo cada día es más barato, llegará pronto el día en que este tipo de artículos ya no se puedan publicar en revistas del prestigio e impacto de Nature. Tiempo al tiempo. Para los interesados el artículo técnico es Jong-Il Kim et al. “A highly annotated whole-genome sequence of a Korean individual,” Nature advance online publication, 8 July 2009.

La verdad, yo no tengo mucho más que decir sobre este artículo. Un genoma más, algo importante ahora que hay pocos. En mi opinión de ignorante, comparar el número de polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) entre genomas de origen étnico diferente me parece poco interesante. Así que os dejo con las palabras de los propios autores, quizás de interés para algún biólogo experto en secuenciación de genomas.

“We have obtained the genome sequence of a Korean individual by a unique combination of whole-genome shotgun sequencing, targeted BAC sequencing, and custom-designed high-resolution array CGH. This combination of approaches improved the accuracy of SNP, indel and CNV detection, and will assist in the assembly of contiguous sequences. Agreement on technical standards for individual genome sequences will aid in comparisons between genomes and, ultimately, to associations with phenotypic differences.”

PD: Los interesados en saber algo más de lo que aporta este nuevo genoma pueden recurrir a Gonzalo Casino, “Secuenciado el quinto genoma humano. Los genes asiáticos se parecen más a los europeos que los africanos,” El País, 08/07/2009. Los interesados en leer los comentarios en Menéame aquí tienen el enlace aunque muchos están enfocados en la línea del racismo.

El español Joan Massagué encuentra una marca genética en las células de cáncer de mama asociadas a las metástasis tardías

El oncólogo Joan Massagué, Premio Fundación BBVA en Biomedicina 2009, ha descubierto que una proteína promotora del cáncer, llamada Src, ayuda a que las células de los tumores de cáncer de mama puedan sobrevivir durante años en el tuétano de los huesos y provocar metástasis tardías, incluso si se ha extirpado el tumor. Joan Massagué, del Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, New York, y sus colegas han realizado un estudio bioinformático (minería de datos) de la expresión génica de 615 células de cáncer de mama asociadas a mujeres que han presentado metástasis tardías, encontrando un patrón característico asociado a la activación de la proteína Src. Más aún, utilizando ratones han identificado que el papel de dicha proteína es fundamental para la supervivencia “oculta” de las células cancerígenas en el tuétano óseo. En ratones, la reducción por ingeniería genética de la cantidad de proteína Src en las células de los tumores de cáncer de mama reduce su posibilidad de crecimiento y supervivencia en el tuétano óseo, activando una vía metabólica que provoca la muerte de estas células. Es muy pronto para hablar de aplicaciones clínicas, aún así es un gran avance que nos han contado en  ”Cancer biology: At rest in the bones,” Research Highlights, Nature 460: 154, 9 July 2009, donde siempre alegra ver el nombre de un compatriota (aunque sea un “cerebro fugado” a los EE.UU.). Para los interesados, el artículo técnico es Xiang H.-F. Zhang et al. “Latent Bone Metastasis in Breast Cancer Tied to Src-Dependent Survival Signals,” Cancer Cell 16: 67-78, 7 July 2009.

PS: La noticia ya ha sido publicada en portada en Menéame como “Descubren la molécula que ayuda a las células del cáncer de mama a sobrevivir en la médula ósea.”

Los macacos rhesus responden como los humanos al efecto Thatcher

El efecto Thatcher consiste en invertir rasgos de la cara en la foto de una persona (p.ej. ojos y boca). Nosotros rápidamente detectamos el cambio si la foto está cabeza arriba pero nos cuesta notarlo si la foto está cabeza abajo (compara la foto de Margaret Thatcher de la izquierda abajo con la de la izquierda arriba). Sin embargo, nos cuesta verlo en la cara de un mono (en las fotos un macaco rhesus). Robert Hampton de la Emory University, Atlanta, Georgia, y sus colegas han mostrado que a los macacos rhesus (Macaca mulatta) les pasa lo mismo que a nosotros con fotos “thatcherizadas” de sus congéneres.  Estos monos naturales de Asia pasan más tiempo mirando estas fotos trucadas cuando están derechas que cuando están invertidas. Nos lo comentan en ”Perception: Picture imperfect?,” Research Highlights, Nature 460: 154, 9 July 2009, haciéndose eco del artículo técnico Ikuma Adachi, Dina P. Chou, Robert R. Hampton, “Thatcher Effect in Monkeys Demonstrates Conservation of Face Perception across Primates,” Current Biology, Article in press, Available online 25 June 2009.

El reconocimiento facial de nuestros congéneres es fundamental en nuestras relaciones sociales interpersonales. Somos capaces de reconocer miles de caras de personas diferentes (aunque hay personas más hábiles que otras). Más aún, somos capaces de notar cambios muy sutiles en los rasgos faciales (ojos, labios, etc.). ¿Le ocurre lo mismo a los primates no humanos? En humanos es difícil notar cambios en la orientación de ojos y boca si vemos una cara invertida, aunque los reconocemos inmediatamente en una cara orientada normalmente (en esto consiste el ”efecto Thatcher”). Adachi et al. han demostrado que a los primates no humanos les pasa exactamente lo mismo, lo que sugiere que los mecanismos cerebrales que subyacen al reconocimiento de rasgos faciales los compartimos con los demás primates no humanos (se han conservado evolutivamente desde nuestros antecesores).

Una noticia tan curiosa no ha pasado desapercibida por muchos otros, por ejemplo, “Humanos y monos rhesus usan los mismos mecanismos para reconocer rostros,” fuente Europa Press.

Los microbios presentan respuestas condicionadas como los perros de Pávlov

Tanto la bacteria E. coli como la levadura S. cerevisiae presentan respuestas condicionadas, cual perros de Pávlov, que les permiten prepararse anticipadamente a cambios en su entorno, como han mostrado Mitchell et al. en un artículo que se publica hoy en Nature. Las redes metabólicas y de transcripción génica de estos microorganismos se comportan cual redes de neuronas en seres vivos superiores, produciendo la emergencia de comportamientos complejos a partir de mecanismos sencillos. La bacteria intestinal Escherichia coli en el tracto digestivo superior, ambiente rico en lactosa pero pobre en maltosa, activa la transcripción de genes que le ayudan a responder a ambientes ricos en maltosa. El intestino (tracto digestivo inferior) es un ambiente rico en maltosa y pobre en lactosa. Los experimentos de Mitchell et al. evidencia que esta respuesta condicionada reduce el coste de la activación de estos genes en un ambiente pobre en lactosa. La bacteria se anticipa a los futuros cambios en su entorno. La levadura de la cerveza, Saccharomyces cerevisiae, presenta también respuestas condicionadas durante el proceso de la fermentación, ante cambios en la temperatura y en el nivel de etanol del entorno. Sorprendentes resultados según Tim F. Cooper, “Evolutionary biology: Microbes exploit groundhog day,” News and Views, Nature 460: 181, 9 July 2009, que nos comenta el artículo técnico Amir Mitchell et al. “Adaptive prediction of environmental changes by microorganisms,” Nature 460: 220-224, 9 July 2009.

¿Por  qué estos microorganismos (y quizás muchos otros) presentan respuestas condicionadas genéticas para adaptarse a ambientes cambiantes? ¿Qué fuerzas ecológicas han seleccionado evolutivamente este tipo de habilidades? Por ahora nadie lo sabe. Lo que está claro es que las redes de regulación génica que conectan los estímulos desde el entorno con las respuestas de los microorganismos, tanto procariotas (E. coli) como eucariotas (S. cerevisiae)  no solo son muy complejas sino que les permiten adaptarse rápidamente a cambios del entorno.