Los premios Nobel 2022 y el genio que no ganó

Primera parte

Pasada la semana de los premios Nobel vale la pena echar un vistazo sobre estos reconocimientos que, dígase lo que se diga, siguen siendo los más importantes a nivel mundial.  De ahí la necesidad de esta doble columna en El Unicornio.  Hoy vamos con la primera parte, mañana con la segunda para degustar mejor el festivo. 

Sin contar el “premio Nobel de paz” que es político y lo otorga Noruega, los premios Nobel son cinco: tres en ciencias naturales (teniendo en cuenta que la medicina es una tecnología que se soporta en la biología); uno para la más matemática de las ciencias sociales, la economía; y el quinto para una de las bellas artes, la literatura.  De los de ciencia, Colombia va invicto, con cero premiados desde 1901.

Este año hubo 11 ganadores, nueve hombres y dos mujeres. Seis ganadores, o sea más de la mitad, son estadounidenses, de las principales universidades norteamericanas que no necesariamente pertenecen a la Ivy League.  Dos son de Francia, y tres de sendos países: Dinamarca, Suecia y Austria.  Británicos, alemanes y asiáticos esta vez brillaron por su ausencia, como siempre brilla el tercer mundo con el esplendor del subdesarrollo.  De los 11 ganadores, cinco nacieron en la década de los 40, otros cinco en la década de los 50 (todos varones boomers nacidos entre 1953 y 1955) y sólo una maravillosa jovenzuela que nació en los años 60.  Por otro lado, la Academia Sueca parece estarse adecuando al correccionismo político de estos tiempos, pero a diferencia de los medios amarillistas aquí no nos interesa la vida sexual de los científicos.           

A mis amigos literatos o economistas no los veo muy contentos, más bien lucen indiferentes. Quizás porque, como yo, no conocían a los premiados. Cuarenta años después de otorgárselo a un colombiano, el de Literatura lo ganó una francesa octogenaria, Annie Ernaux.  Menos conocida que algunos de sus rivales, como Salman Rushdie o Michel Houllebeck, la ganadora tiene varias obras traducidas al español, pero debo reconocer que nunca la había oído mencionar.  Ahora es que me entero que ganó el premio de la lengua francesa en 2008 y el premio Formentor 2019, así que no fue propiamente un “palo”.  El de Economía, que no lo da la Academia Sueca de Ciencias sino el Banco Central de ese país, se lo otorgaron a investigadores del sector bancario, precisamente.  Uno de ellos, el republicano Ben Bernanke, fue presidente de la Reserva Federal de EEUU (2006-2014).  Los otros dos son académicos, Douglas Diamond y Philip Dybvig.  Los trabajos que motivaron el reconocimiento son modelos matemáticos que datan de los años ochenta y se centran en el estudio de las crisis financieras.

Mis amigos químicos, en cambio, sí andan contentos por el premio a la química click, que toda la prensa ha comparado con el juego del Lego, pues ciertos módulos moleculares se enlazan como fichas de este juego de construcción.  Sobre todo están encantados con el triunfo de la joven y popular Carolyn Bertozzi, con apenas 56 años recién cumplidos y en cuya estantería ya no parecen caber más premios.  Pero fueron tres los ganadores del premio de Química, como es lo más común en los premios Nobel actuales. Sólo que este trío pertenece a tres generaciones científicas: Barry Sharpless nació a comienzos de los 40, el danés Morten Meldal en los 50 y la mencionada Bertozzi en los 60.  El más viejo, Sharpless, es repitente, pues había obtenido el Nobel de química en 2001 y es el auténtico padre de la química click, es decir, del concepto y de los primeros desarrollos. 

¿Y de qué click estamos hablando?  Se trata de una pauta operativa para hacer síntesis orgánica, que imita la naturaleza y es sumamente práctica, pues tiene un amplio rango de aplicaciones.  Meldal, por su parte, logró en Dinamarca la primera reacción específica utilizando este concepto, abriendo el camino hacia mayores aplicaciones de esta técnica.  Sin embargo, los avances obtenidos por los equipos de Sharpless y Meldal tenían el inconveniente de contener cobre, un metal tóxico para las células, impidiendo su aplicación en el campo biomédico.  Bertozzi y su equipo solucionaron de modo ingenioso ese inconveniente con la química bioortogonal, de manera que ahora se puede usar esta fecunda técnica en seres vivos, ya sea para investigación o para tratamientos clínicos.

En la segunda parte de esta columna especial veremos los premios de mayor impacto filosófico: medicina y física.  El primero cambió nuestra concepción de la naturaleza humana y el segundo transformó nuestro entendimiento de la realidad en su nivel más profundo.  Ah, y sabremos por fin quién fue “el genio que no ganó”.

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Segunda parte

En la primera parte de esta columna especial vimos los premios en literatura y economía, para luego enfocarnos en lo que fue el trabajo que mereció el Nobel de química.

Tales desarrollos de la química bio-orgánica fueron realizados a finales de los noventa y comienzos del presente siglo. Resulta curioso que estos avances tengan mayor impacto en la medicina que los logros de Svante Pääbo, el sueco ganador en solitario del Nobel de Medicina de este año.  Los suecos premiaron al sueco, pero no por rosca, como sospecharía un colombiano, pues se trata nada menos que del famoso padre de la paleogenómica, el estudio en laboratorio del ADN antiguo. Es el líder mundial en este campo. 

Pääbo lideró el proyecto que por primera vez secuenció el genoma de un fósil Neanderthal (2009), lo cual llevó a la resolución de un viejo debate sobre la relación entre Neanderthales y Sapiens, dejando en claro que sí hubo hibridación y que por tanto en los humanos actuales, especialmente en europeos, hay genes neanderthales (alelos, para ser exactos).  Como si fuera poco en 2010 anunció otra secuenciación histórica: una falange hallada en una cueva de Denisova, región de la Siberia rusa, muy cerca de Kazajistán y Mongolia, correspondería a una especie desconocida del género Homo. Y esa especie, ahora llamada los denisovianos, también se hibridó, tanto con Neanderthales como con Sapiens, y en los humanos actuales, especialmente asiáticos, hay alelos denisovianos. 

Todos estos hallazgos tienen una tremenda importancia filosófica, pues cambian radicalmente nuestro concepto de la naturaleza humana, alejándonos de todo tipo de esencialismo.  Su importancia para la medicina apenas se está explorando.  En todo caso, quienes trabajamos en filosofía y Gran Historia (Big History), estamos de plácemes con el reconocimiento a una de las personas que más ha contribuído a desentrañar la genealogía humana.  Pääbo, que es hijo de otro Nobel de Medicina, es tan merecedor del premio que hasta ha podido ganarlo antes por su trabajo sobre la evolución molecular del gen FoxP2, el llamado “gen del lenguaje”.  Nota bibliográfica: Pääbo publicó en 2014 el libro El hombre de Neanderthal, traducido en 2015 al español (Alianza Editorial).

Y ahora viene lo mejor. En 2022 hubo otro premio Nobel dotado de una importancia filosófica aún mayor, si cabe. El de Física, otorgado a un trío que al igual que Ernaux y Sharpless, nacieron en los años cuarenta: el francés Alain Aspect, el austríaco Anton Zeilinger y el gringo John Clauser, de los Clauser de Pasadena.

Todo empezó con el debate filosófico más importante del siglo XX, el cual no fue protagonizado por filósofos, sino por científicos: Albert Einstein y Niels Bohr. Un rifirrafe de alturas inusitadas que inició en el Congreso de Solvay de 1927 con la crítica de Einstein a la mecánica cuántica que él mismo contribuyó a crear, a la cual acusaba de “incompleta”.  El primer round lo ganó Bohr y el segundo en 1930 también.  Einstein ripostó en 1935 con uno de sus artículos más famosos, escrito en inglés en conjunto con Boris Podolsky y Nathan Rosen, por lo que se le conoce con la sigla de sus apellidos EPR y su contenido pasó a la historia como la “paradoja EPR”.  Lo que estaba en juego era nada menos que la naturaleza de la realidad.  Para Einstein y sus compañeros era imposible la interacción instantánea a distancia como pareciera suceder en los entrelazamientos cuánticos entre dos partículas.  “Spooky action” la llamaba el genial judío.  En el lenguaje de la física actual se le denomina “no localidad” (que sólo ocurre en ciertos fenómenos cuánticos).

Dicho burdamente, con perdón de los filósofos, Einstein defendía el realismo objetivo y determinista en el marco de un programa de búsqueda de “variables ocultas”, mientras que Bohr se alejaba de esa visión filosófica promulgando un metafísico “principio de complementariedad” y lo que finalmente se conocería como “la interpretación de Copenhague”, que tiene diversas versiones, unas más subjetivistas que otras.  El joven John von Neumann aparentemente había “demostrado” en 1932 que no podía haber tales variables ocultas.

Los físicos siguieron en lo suyo, desarrollando nuevas teorías cuánticas y descubrimientos experimentales, despreocupados de los fundamentos epistemológicos y ontológicos de lo que hacían (a excepción de David Bohm), hasta que en 1964 un pelirrojo norirlandés, John Stewart Bell, ingeniero cuántico (como le gustaba etiquetearse), logró lo que Gary Zukav describió como “el trabajo más importante en la historia de la física”….  ¡Nada menos!

En ese año Bell publicó en una revista casi desconocida un artículo titulado “Sobre la paradoja EPR”, el cual permaneció desapercibido durante años.  Allí Bell cuantificó matemáticamente las implicaciones teóricas de la paradoja EPR (la denominada “desigualdad de Bell”) y sentó así las bases para un eventual diseño experimental.  Si el experimento violaba la desigualdad de Bell, que es lo que predecía la mecánica cuántica, Einstein estaría equivocado.  Fue precisamente ese diseño el que lograron materializar John Clauser y otros científicos, en los años setenta.  Finalmente fue Alain Aspect quien en 1982 -en Francia- coronó el experimento definitivo que derrota la tesis de Einstein, al menos en el sentido de darle base empírica rigurosamente controlada a las interacciones no locales (“spooky actions”). 

La verdad es que el debate sobre la naturaleza de la realidad ha dado un giro, pero no se ha cerrado, como suele pasar en filosofía.  Mientras tanto, las aplicaciones tecnológicas del entrelazamiento cuántico se hacen cada día más importantes.  Es el caso de la computación cuántica y la invulnerable criptografía cuántica.  En ese contexto entra la teleportación cuántica que ha trabajado Zeilinger con asombrosos experimentos de orilla a orilla del Danubio (1997) o entre La Palma y Tenerife (2012).  Un sistema entrelazado sigue comportándose como una unidad independientemente de la distancia que luego separe a sus componentes.

Todo esto se lo debemos a John Stewart Bell.  ¿Por qué Bell no ganó el Nobel?  Lamentablemente murió de una hemorragia cerebral a los 62 años, poco después de darle una entrevista a Jeremy Bernstein, publicada en el libro Perfiles cuánticos (McGraw-Hill, 1991).  

Bell no ganó el premio, pero hoy hay un premio que lleva su nombre, para trabajos sobre fundamentos de la física cuántica.

Brindemos por el pelirrojo genial, el ingeniero cuántico de Belfast que no ganó el Nobel.  Que sea con cerveza irlandesa, Guinness.  O si no con Carlsberg, la cerveza danesa de Niels Bohr y Morten Meldal.

Publicado en El Unicornio

Octubre 16 de 2022

 

Premio Nobel para el CRISPR: un pronóstico acertado

 Esta columna fue publicada el 3 de octubre en el portal El Unicornio, antes de los anuncios de ganadores del premio Nobel 2020.

Acerté en que se otorgaría el premio a la tecnología CRISPR.  Pero mi vaticinio apuntaba al premio de medicina y fisiología y resultó que se lo dieron en química.  Una prueba anecdótica más de la unidad de la ciencia y, específicamente, de la base química de lo biológico. 

Acerté también en que se lo daría a Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier por la biotecnología de edición genética CRISPR/Cas9.  Pero yo también incluía como probable premiado al español Francisco Martínez Mojica por su trabajo de ciencia básica que llevó al descubrimiento de las secuencias repetitivas palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas en el ADN de bacterias y la postulación de su función como sistema inmune adaptativo en esos microorganismos.  Sorprendentemente, la academia sueca decidió no entregárselo a la ciencia básica, sino sólo a la tecnología de edición artificial. 

¿Premio Nobel para el CRISPR?

Por Jorge Senior

La próxima semana se entregan los premios Nobel en ciencias y literatura.  El Nobel de Medicina y Fisiología sigue siendo el galardón más prestigioso de esta rama científico – tecnológica, a pesar de ganadores como Luc Montagnier y Kary Mullis que han batido récords de desprestigio, no por las investigaciones premiadas, sino por hablar más de la cuenta después de volverse famosos.

¿Quién ganará en 2020, el año de la pandemia?  Mis apuestas van con un español, Francisco Martínez Mojica, y dos mujeres, la francesa Emmanuelle Charpentier y la estadounidense Jennifer Doudna, todos ellos entre los 50 y los 60 años de edad.  Ninguno de los tres es médico, son microbiólogos y bioquímicos muy ligados a la investigación básica biomédica.  Y los tres han sido protagonistas claves de la investigación, el desarrollo y la innovación de una revolucionaria tecnología de edición genética, cuyo impacto en la sociedad puede ser tremendo por las inmensas posibilidades que abre.  Pero también es posible que el Nobel se lo otorguen a Feng Zhang o a George Church, quienes disputan la primacia sobre la hazaña tecnológica.  De hecho, la Oficina de Patentes de EEUU le dio la prioridad a Zhang en 2017.  Sin embargo, la Academia Sueca maneja criterios distintos a una batalla de abogados.

El término “CRISPR” es un acrónimo correspondiente a la versión en inglés de la enigmática frase siguiente: Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas (o sea que en español el acrónimo sería RPCARIE).  Recordemos que un palíndromo es una palabra o frase cuyas letras tienen la misma secuencia al derecho o al revés.  Pero en este caso las “letras” son las bases del ADN. 

Se trata de secuencias repetitivas que se encuentran en el ADN de ciertas bacterias y contienen fragmentos de material genético de virus que han atacado anteriormente a ese linaje bacteriano, lo que permite que funcione como memoria del sistema defensivo antivirus.  Francisco Martínez Mojica fue el primero en identificar esas secuencias repetitivas en arqueas en su tesis de doctorado del año 1993 y en 2005 postuló su función inmunológica.  Además, fue quien acuñó el acrónimo CRISPR.

 Si la bacteria es infectada nuevamente por un virus que tenga ese material genético, puede identificarlo y defenderse cortando el ADN del virus con la ayuda de unas proteínas asociadas que hacen el papel de “tijeras”. Tales proteínas reciben el nombre de “Cas” (acrónimo de “CRISPR Associated”) y se distinguen entre sí por números: Cas1, Cas2, etcétera.   En consecuencia este particular sistema inmune de las bacterias recibe el nombre de CRISPR/Cas.

En 2005 el francés Alexander Bolotin descubre la Cas9 y al año siguiente Eugene Koonin del NCBI de Estados Unidos propone un esquema para la función inmune adaptativa del CRISPR.  Los científicos ya vislumbran el potencial tecnológico de estos descubrimientos y se dispara la investigación de punta en el tema.  En 2008 el holandés John van der Oost descubre que el pedazo de ADN vírico se transcribe a ARN que a su vez guía las Cas a su blanco.  Pero a finales de ese año, en Illinois, Luciano Marraffini y Erik Sontheimer encuentran que el objetivo del CRISPR es cortar el ADN, no el ARN, hecho confirmado posteriormente por Sylvain Moineau en Canadá.

Es en 2011 cuando Emmanuelle Charpentier detalla el mecanismo del ARN para guiar a las Cas9 y al año siguiente, junto a Jennifer Doudna anuncia el logro de una técnica de manipulación para guiar al Cas9 por medio de partículas de ARN y así, en principio, poder editar a voluntad el ADN de cualquier ser vivo.  Nace así el CRISPR/Cas9 como tecnología potente y barata, dando inicio a una revolución en ingeniería genética.  Pocos meses después Virginijus Siksnys, en Lituania, hace un anuncio similar. 

Feng Zhang era un joven doctor en química y bioingeniería de apenas 31 años en 2013 cuando, trabajando para el Broad Institute, logra adaptar el CRISPR/Cas9 para editar ADN de células eucariotas, como las que tenemos los seres humanos y otros animales, así como las plantas.  El Instituto Broad pertenece nada menos que a las universidades Harvard y MIT y le ha ganado la batalla legal por la patente del sistema CRISPR/Cas9 a la Universidad de Berkeley (California) que respalda a Doudna y Charpentier. Aunque casos se han visto en que el perdedor logra que se revoque la decisión. De todos modos, Feng no se detuvo y entre 2015 y 2017 logró otra hazaña con el sistema CRISPR/Cpf1 que ofrece ventajas sobre el Cas9.

En solución salomónica el premio Harvey de 2018 fue otorgado a Doudna, Charpentier y Zhang, más allá de las disputas por la patente.  Más del 25% de los ganadores del Harvey han obtenido después un Nobel. ¿Sucederá lo mismo en este caso? Si asi fuese quedaría por fuera Francisco Martínez Mojica, el español de la Universidad de Alicante que hizo el descubrimiento básico inicial, pues cada premio Nobel tiene un tope de tres ganadores.

A la postre, el premio es lo de menos.  Con el poder de edición genética la medicina de precisión podrá quizás curar más de 4.000 enfermedades genéticas.  Lo alucinante es que también se posibilita la creación de superhumanos.  La eugenesia está de regreso y más potente que nunca.  La especie humana se convierte cada vez más en Homo Deus, como planteara Yuval Noah Harari en el segundo libro de su trilogía.  Es inaplazable el debate bioético y político sobre una tecnología tan peligrosamente poderosa y de consecuencias imprevisibles.