Sanidad

EVA SÁNCHEZ TOMÉ

Esa famosa frase utilizada en el anuncio de un fabricante de ruedas de coche, define perfectamente muchas cosas de la vida cotidiana, pero más aun define el uso que se le da a la potencia de cómputo que tiene la humanidad y cómo se aprovecha dicha potencia.

Como escribe Jose Luis Bernier en el post "Su ordenador personal al servico de la ciencia y la medicina " son muchos los recursos que tiene la humanidad entre PCs, clusters, supercomputadores y demás aparatos capaces de procesar información, ya existe tecnología para intercomunicar toda esa potencia como son los sistemas Grids. La pregunta es ¿por qué no se aprovecha toda esa potencia? Estas cuestiones son las que se tratan en ese post, y se proponen algunas aplicaciones de investigación que se verían beneficiadas de toda esa potencia.

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Mi anterior post: Apoptosis, necrosis, autofagia y literatura tenía un sabor final amargo.

Puede parecer que detrás de cada una de las citas literarias que allí incluía no quedaba nada, salvo tristeza.

La investigación en ciencias biomédicas es otra cosa: Detrás de la última frase, detrás de la última palabra de cada publicación, detrás de la última palabra de cada artículo científico importante queda casi todo por hacer y por decir. Esto es así porque en ciencia los saberes son resultado de las experiencias; y el progreso de la medicina, cada vez más compresivo, surge de experimentos que llevan al investigador desde la molécula hasta los seres vivos a través de organizaciones jerárquicas de macromoléculas, organelas, células, tejidos y órganos, de creciente complejidad. De ello, el conocimiento individual debe ser cambiante y progresivo. Las ciencias médicas son así una obra que no tiene solución de continuidad y cuya evolución ayuda a conseguir, y transmitir, el conocimiento y a tratar y cuidar las enfermedades. Por eso, a sabiendas de la enorme dificultad que es avanzar en ciencias biomédicas, este post lo quiero terminar con una cita literaria que evite la sensación de amargura:

Dice Luis García Montero

"Gloria a los sueños que vuelven a caminar aun que parezcan derrotados, gloria a las bellas ilusiones que saben hacerse humanas, para caerse, para volver a levantarse, para dar vueltas en el universo mezclando su destino con la tierra"

¿Qué pensaría si le dijese que usted puede colaborar activamente en tareas de investigación biomédica sin formación académica ni salir de casa? Probablemente pensaría que o le estoy tomando el pelo o que voy a pedirle un donativo. Pero no, es absolutamente cierto, no le exagero.

Existe un paradigma de computación distribuída, denominado Grid Computing, que trata de resolver problemas muy complejos sumando la potencia de cómputo resultante de interconectar ordenadores personales, grandes sistemas informáticos y distintos instrumentos de medida (telescopios, sensores, etc). Esta heterogenea mezcla de recursos computacionales es factible, independientemente del tipo de recurso (PC, Mac, Cluster, Supercomputador) o sistema operativo que se use, gracias al uso de servicios web (no confundir con páginas o portales web).

Quizás el ejemplo más conocido de uso de un grid sea el proyecto SETI@Home (Search for ExtraTerrestrial Intelligence at Home, Universidad de Berkeley) que trata de encontrar signos de inteligencia en otros planetas. En este proyecto participan de forma voluntaria y altruista más de 2 millones de ordenadores personales repartidos por todo el mundo. La estrategia que se sigue, a trazos generales, es la siguiente:

1. Telescopios de distintos observatorios astronómicos captan señales provenientes de diversos puntos del espacio
2. Esta ingente cantidad de datos se trocea y reparte entre los ordenadores voluntarios:
   1. Cuando un usuario se conecta a Internet, su ordenador se baja una parte de los datos
   2. El ordenador del usuario analiza los datos buscando alguna regularidad en la señal captada.
   3. En la siguiente conexión a Internet, se sube el resultado y se bajan nuevos datos a analizar.

Lo interesante de esta estrategia, y la razón de su éxito, estriba en que esta tarea no afecta al trabajo del usuario ni reduce la potencia efectiva de su ordenador, ya que el análisis de los datos se realiza en los momentos en que su ordenador está ocioso, cuando se activa el salvapantallas.

Aparte de SETI@Home hay otros muchos problemas donde se puede aplicar una estrategia similar, unos relacionados con el cambio climático, otros con la Medicina, otros con la Química, la Física, la Astronomía, etc. La forma más sencilla de colaborar en su resolución es a través de BOINC (Berkeley Open Infraestructure for Network Computing), una plataforma gratuita que puede instalarse en cualquier PC o Mac. A través de ella podremos seleccionar los problemas donde queremos participar y qué porcentaje del esfuerzo computacional queremos asignar a cada uno de ellos. Relacionados con la Biología y la Medicina existen actualmente los siguientes proyectos:

• Tanpaku (Tokyo University of Sciencie)
• Proteins@Home (Ecole Polytechnique, París)
• Malariacontrol.net (The Swiss Tropical Institute)
• SIMAP (Technical University of Munich)
• World Community Grid (IBM)
• Rosetta@home (University of Washington)

Hay varios proyectos más en los que podemos colaborar (como reza el poster de Proteins@home: una tarea casi tan noble como donar sangre pero sin zumo ni galletas), tanto relacionados con la Medicina (por ejemplo, AIDS@home ) como con otros problemas de gran interés social. Tenga en cuenta que hasta el más modesto de los ordenadores domésticos puede ser de ayuda. ¿Se anima a colaborar?

          La literatura que recojo en este artículo puede parecer dramática, áspera, excesiva y quizás cruel.

          Las células proliferan, las células se renuevan, las células se mueren. Sabemos que en los organismos multicelulares la proliferación celular se controla y que sus desajustes conducen a situaciones anormales que, en los seres humanos, asociamos con enfermedades diversas.

       Si crecimiento de los organismos vivos nos parece un fenómeno fisiológico que conocemos y admiramos, el entender que los adultos dejan en algún momento de crecer, y permanecen, más o menos, estables en su tamaño, no nos parece de tan fácil comprensión.

       Simplificando al máximo diríamos que un balance entre los procesos de proliferación y de muerte celular explica esa situación de equilibrio. Y aquí es donde intervienen, junto a la palabra proliferación, las palabras apoptosis, necrosis y autofagia.

        La proliferación de las células se inicia por la duplicación exacta de los contenidos de las mismas, para proceder después a dividirse en dos células idénticas a las progenitoras. Este es un proceso precisa, y preciosamente, determinado por el código genético celular. Por apoptosis entendemos un tipo de muerte celular programada en el que mediante un conjunto de reacciones bioquímicas se avanza irreversiblemente hacia la muerte de la célula. La apoptosis es un fenómeno biológico fundamental, permanente, dinámico e interactivo. Existen mecanismos pro- o anti-apoptóticos, regulados genéticamente, que actúan de forma activa (consumiendo energía) y equilibrada. La apoptosis, necesaria para evitar la sobreproducción celular, es ordenada y silenciosa y parece no producir reacción tisular. La necrosis es una forma de muerte celular que resulta de un proceso pasivo, accidental y que, sin necesidad del consumir energía, ocurre como consecuencia de la destrucción progresiva de la estructura celular con alteraciones definitivas e irreversibles de su función. Finalmente, la autofagia es un proceso que permite a las células secuestrar contenidos citoplasmáticos dañados para, a través de la formación de vesículas, dar origen junto a los lisosomas al complejo de fusión denominado “autofagosoma”. El resultado es la degradación de las estructuras, y de las proteínas, dañadas para permitir a la célula la supervivencia.

      Y ahora viene la literatura. Sin más. Que no nos asuste.

      Dice José Saramago: Nosotros, personas, somos frágiles, pero en verdad tenemos que ayudar en nuestra propia muerte. Es quizás una cuestión de honor nuestra: No quedarnos así, entregados.

       Dice Thomas Mann: ¿Que es el suicidio, una muerte voluntaria?. Nadie muere voluntariamente. El abandonar la vida y entregarse a la muerte ocurre siempre por debilidad y la debilidad es siempre consecuencia de una enfermedad del cuerpo, del espíritu o de ambos. No se muere uno antes de haberse conformado con la idea.

       Dice Cesare Pavese: El suicidio es un modo de desaparecer, se comete tímidamente, silenciosamente, anonadadamente, no es un hacer, es un padecer.

       Dice Cesare Pavese: Vendrá la muerte necesariamente, por causas ordinarias, infalible tan verdad es que vendrá. ¿Porqué no se busca la muerte voluntaria que sea una afirmación de libre elección?, que exprese algo en vez de dejarse simplemente morir.

       Dice Franz Kafka: Si yo muriese próximamente, o si perdiese por completo la capacidad de vivir- esa posibilidad es grande porque en las últimas dos noches he expectorado mucha sangre- puedo decir que soy yo quien me he desangrado a mi mismo.

         Nos queda la comparación y la pregunta:

        El salto que hago, desde la biología de la renovación y la muerte celular, a la literatura para colocar, aquí, frases de unos escritores de asombrosa calidad: ¿es tan brutal como la que, ocasionalmente, descuidadamente, o con intención, se hace al divulgar resultados de investigación básica pretendiendo, tras enfrentarlos con la realidad de las enfermedades o con los intereses sociales, explicar algo?.

¡Qué complejidad!.

Lo que sigue quiere ser un punto de partida divulgativo de la investigación biomédica.

Empezamos: Muchos de los avances de nuestro conocimiento sobre biología dependen de las capacidades de los investigadores para modificar, o modular, la expresión de una, o de otra, entre millones de proteínas. De sólo una, o de sólo varias proteínas, entre los millones de ellas que nuestras células contienen. Y haciendo esto los investigadores consiguen activar, o reprimir, o anular, cierta función en el interior de una célula que forma parte de un tejido, que es constituyente de un órgano, que está comprendido en un sistema biológico, y que a su vez pertenece a animal de experimentación que nos sirve de modelo.

Es posible que ya muchos lectores se hayan perdido y hayan dejado de leer este post. Lo siento. Y sé que es así, a pesar de que estoy tratando de hacer sencillo lo complejo. Añado, además, que estas experiencias, realizadas en el laboratorio, y utilizando modelos celulares, o pequeños animales, queremos extrapolarlas a los seres humanos para entender como nuestro cuerpo funciona en condiciones de salud y que es lo que se desarregla, cuando la enfermedad nos asalta. Y es bien cierto que ni somos un cultivo celular, ni una mosca del vinagre, ni un ratón transgénico.

¡Qué complejidad!.

Conozcamos a p53.Es la imagen que encabeza este post. Con esa letra, seguida de esos dos números, llamamos a una proteína cuya función se relaciona con la inhibición del crecimiento celular y con la respuesta apoptótica de la célula a las agresiones que se puedan producir en su material genético, o a las señales que se reciban a través de la membrana citoplasmática. En el cáncer la función de p53 está frecuentemente perturbada por anomalías existentes en el gen p53 codificante de esa proteína. Y no es igual tener un cáncer con p53 normal, con p53 mutada o sin p53. Y no es igual porque el conocimiento de la función, o de la ausencia de función de p53, proporciona al clínico una aproximación al pronóstico de la enfermedad que le permite aventurar las posibilidades de supervivencia del paciente o la respuesta al tratamiento que le prescriba. Para avanzar en este camino trabajos como los de Manuel Serrano o de Gerard Evan son hoy de una importancia extraordinaria. Entender como funcionan las proteínas y ser capaces de corregir los defectos moleculares en la célula, para controlar las enfermedades, se nos antoja un objetivo cada vez más cercano. Y los científicos que a ello se dedican son dignos del máximo reconocimiento y admiración, y los ciudadanos debemos entender la complejidad del problema y la dificultad que supone dilucidar cada uno de los incontables mecanismos que son necesarios para llegar al conocimiento científico, primero, y a las aplicaciones de la ciencia a la medicina, después.

¡Que complejidad y que belleza!.

La relación entre el pronóstico del cáncer de mama y determinadas características de la biología del proceso neoplásico, entre ellas la presencia en el tumor de las proteínas receptoras de estrógenos (RE) y de progesterona (RPg) es un hecho universalmente aceptado. Además se ha demostrado concluyentemente que las personas con fenotipo RE(+)/RPg(+) tienen una probabilidad de supervivencia más elevada cuando en su tratamiento se incluye la hormonoterapia y/o la quimioterapia adyuvante. Hacer cada vez más eficaz el tratamiento del paciente oncológico es el propósito de la investigación clínica. Gracias al trabajo sistemático de muchos médicos, al análisis de sus datos y a la comunicación de los resultados que obtienen es posible encontrar, con cierta periodicidad, nuevas ideas, hipótesis e informaciones, que contribuyen al mejor conocimiento de la enfermedad y a la mejora de la esperanza y de la calidad de vida, de las personas que necesitan ser tratadas de un cáncer.

Ejemplo de lo que la investigación médica supone de esfuerzo, de análisis y de propuesta, es el trabajo recientemente publicado en la Revista Breast Cancer Research por Lisa Dunnwald y colaboradores en el que se estudian los resultados terapéuticos en un total de 209.276 mujeres que fueron diagnosticadas y tratadas de cáncer de mama en Estados Unidos entre los años 1970 y 2001. El objetivo del estudio ha sido determinar si el mayor riesgo relativo de fallecer por cáncer de mama que se observa en las mujeres con fenotipo RE(-)/RPg(-) es similar en distintas poblaciones de mujeres caracterizadas por sus datos demográficos: raza, etnia, edad en el momento del diagnóstico, año de diagnóstico, y por las características macro y microscópicas del tumor: tamaño, grado de diferenciación, histología y estadio clínico. Los resultados obtenidos demuestran consistentemente que las personas cuyos tumores presentan la combinación de fenotipos RE(+)/RPg(+) tienen mejor pronóstico que el que se asocia con cualquier otra de las posibles parejas de expresión de receptores hormonales: RE(-)/RPg(+); RE(+)/RPg(-) o RE(-)/RPg(-), con independencia del resto de las características demográficas que pertenezcan a la persona, o que definan al tumor, del que han sido tratadas.

La aportación más novedosa del trabajo surge de la demostración del elevado riesgo de mortalidad que gravita sobre las mujeres con fenotipo RE(-)/RPg(-) incluso cuando sus tumores son pequeños y de bajo grado. Este hallazgo hace plantearse a los autores la posibilidad de recomendar a estas pacientes que se sometan a tratamiento adyuvante con quimioterapia, a pesar de que ni por razón de estadio tumoral, ni por el tamaño del proceso neoplásico, sean candidatas a tal medida. La hipótesis es clara: En los tumores con ambos receptores hormonales negativos, con independencia de su tamaño o de su grado de diferenciación, la probabilidad de que la enfermedad tumoral haya alcanzado el nivel sistémico es elevada y, cuando esto ocurre, el control del proceso neoplásico requiere de la administración de fármacos que actúen a ese nivel. Demostrar que esta hipótesis es cierta obliga a continuar una línea de investigación clínica de enorme interés.