Genómica del cáncer

Cuando se empezaron a estudiar los primeros genomas, a principios de este siglo, secuenciar un tumor humano costaba unos cien mil dólares, ahora, cien veces menos. El gran abaratamiento de las técnicas de secuenciación de ADN ha permitido catalogar las mutaciones genéticas surgidas en las células corporales, no heredadas, que dirigen el crecimiento de los tumores. Unos artículos, publicados en 2013 en la revista Science, han resumido los últimos avances.

Unas pocas mutaciones genéticas -entre dos y ocho-, que se acumulan a lo largo de dos o tres decenios, desencadenan los principales cánceres humanos; con alguna puede nacerse, pero habitualmente surgen después y, en algunos, la causa es evidente: el humo del tabaco en el cáncer de pulmón, o la radiación solar ultravioleta en el de piel. Por desgracia, estas mutaciones críticas no son las mismas en todos los cánceres, sino específicas de cada tipo; por esta razón no hay ocho, sino ciento cuarenta genes conductores del cáncer (concretamente, ciento treinta y cinco en un melanoma, cuarenta y uno en el cáncer de próstata, treinta y tres en el de mama, u ocho en una leucemia). ¿Qué efecto tienen estas mutaciones? Aumentan el ritmo de división celular o reducen la cadencia de la muerte, y confieren así a la célula mutada una ventaja competitiva entre sus vecinas: su efecto acumulativo a lo largo de los años engendra un clon de células que si mutan otra vez, y otra, y otra… ¡Tranquilícese el aprensivo lector!, una peca ilustra el hecho de que una única mutación no suele ser maligna. Ciento cuarenta genes conductores del cáncer, aunque no son muchos, esconden una simplicidad subyacente: son componentes de sólo doce sistemas celulares, los que comunican el entorno de la célula -qué hormonas allí existen o qué hacen sus vecinas- con su núcleo, donde el genoma reside; ellos determinan su destino, si se debe convertir en célula muscular o renal, cuándo muere o a qué ritmo se divide, y ellos son la diana que los investigadores tratarán de regular.

Los oncólogos saben que el cáncer no es una enfermedad, sino doscientas distintas y que eso entraña una extraordinaria dificultad; afortunadamente curan la mitad y, mediante el diagnóstico precoz y la genómica, pretenden hacer lo mismo con la otra mitad. Los especialistas ya defienden que la mejor gestión del cáncer consistirá en un estudio genómico del paciente. ¿Es caro? Menos de ochocientos euros por persona puede resultar más barato que los gastos de la cirugía o la quimioterapia.

Puentes de hidrógeno, inauditos puentes

Año 55 antes de la era cristiana. La guerra de las Galias. El Rin marca la frontera entre Germania y la Galia; en esta orilla los galos, protegidos por Julio César, en la otra los bárbaros que esperan la marcha del ejército romano para reanudar el hostigamiento. César quiere demostrarles su superioridad, y decide hacerlo de forma espectacular: cruza el Rin construyendo un puente. En diez días, los estupefactos germanos ven que un robusto puente de estacas fijo al fondo, una maravillosa obra de ingeniería, se extiende sobre uno de los ríos más anchos de Europa. Con su alarde de pericia César había mostrado a los germanos que Roma podría plantarse en su territorio cuando quisiera.

Casi todos los procesos químicos que suceden en la superficie de la Tierra y en los seres vivos, tanto naturales como artificiales, se producen entre sustancias disueltas en agua; poco más puedo añadir para resaltar la importancia del agua. La manera en que se unen sus moléculas -concretamente, los puentes de hidrógeno que se establecen entre ellas- es uno de los factores esenciales para explicar sus inusuales propiedades. ¿Cómo se forman tales puentes? Una molécula de agua consta de un trío de átomos -dos hidrógenos y un oxígeno-; cada hidrógeno se une al oxígeno porque ambos comparten electrones; y esa avidez mutua por quedarse con los electrones les impide separarse. Pero la avidez de ambos no es igual, la del oxígeno es muy superior a la del hidrógeno; eso significa que el oxígeno adquiere cierta carga negativa (los electrones son negativos) y el hidrógeno positiva. Ahora bien, en el agua líquida cada átomo de hidrógeno procura colocarse entre dos átomos de oxígeno (cada uno en una molécula), y la tendencia de ambos oxígenos a unirse al mismo hidrógeno produce la atracción entre las moléculas. Cierto, una de las distancias (cien billonésimas de metro) es casi el doble que la otra (ciento ochenta); pero también es verdad que, atrayendo a ambos oxígenos, el hidrógeno actúa como un puente de unión entre las dos moléculas. Una unión veinte veces más débil, aproximadamente, que las fuertes atracciones entre los átomos dentro de una molécula, pero veinte veces más fuerte que las débiles atracciones entre las moléculas.

Hasta hoy nos llegan los ecos del maravilloso puente mandado construir por Julio César, porque los puentes –prescinda de la guerra, el crítico lector- sirven para salvar obstáculos, comunicar pueblos, consolidar amistades, en otras palabras, para unir personas… o moléculas.

Los componentes del vino

El inteligente lector sabrá que el vino se obtiene por fermentación de la uva; pero probablemente ignorará su compleja composición. Además de agua -entre el setenta y cinco y el noventa por ciento-, el vino contiene multitud de sustancias. Comenzamos con los alcoholes: el alcohol etílico, cuyo porcentaje nos indica los grados, procede de la transformación de los azúcares del fruto por la acción de las levaduras, los rastros del tóxico metanol son responsables de algunos síntomas de la resaca, y el glicerol no merece comentario. Los ácidos, como el tartárico, el málico, el láctico y el acético (que indica un vino picado), transmiten frescor al paladar. Los polifenoles coloreados -antocianinas y flavonoides- tiñen la bebida, y los incoloros –taninos- son amargos y precipitan a veces. En el vino también se detectan azúcares, como la fructosa, sacarosa y glucosa, el picante dióxido de carbono, aromáticos ésteres, pectinas –polisacáridos- que aportan viscosidad, compuestos que proceden de los aminoácidos de la uva y, por último, minerales, como el sodio, potasio, calcio o magnesio, que proporcionan un gusto salado.

Antes de proceder al embotellado, se añaden más productos. La lista de aditivos enológicos consta de tres docenas de sustancias, aproximadamente: azúcar de remolacha, carbono activo, gelatina, vejiga de pescado, proteínas animales, bentonita, taninos, enzimas, ácido tartárico, ácido ascórbico, sulfato de cobre (que elimina olores indeseados), ferrocianuro potásico, dióxido de carbono y nitrógeno. No me olvido de los agentes antimicrobianos: el dióxido de azufre, ácido sórbico, sorbatos, ácido benzoico y ácido fumárico. El dióxido de azufre (o sulfitos o productos similares) merece un comentario particular; porque puede desencadenar una crisis a las personas que padecen asma, irrita el tubo digestivo y tal vez provoca jaquecas; cierto que una pequeña concentración de sulfitos se encuentra de forma natural en el vino, pero desde hace siglos se suele añadir bastante más. ¿Por qué? Porque inhibe el crecimiento de bacterias y mohos, y conserva el vino. Un dato más, para el amante del licor de Baco: los vinos blancos y los rosados contienen más sulfitos que los tintos.

Escribiendo en España, el país que tiene más viñedos y el tercer productor mundial de vino, casi es obligatorio recordar este alegato de Baltasar del Alcázar (1530-1606), espero que para solaz del lector sibarita:

Si es o no invención moderna,

vive Dios, que no lo sé;

pero delicada fue

la invención de la taberna.

Porque allí llego sediento,

pido vino de lo nuevo,

mídenlo, dánmelo, bebo,

págolo y voime contento.

La Luna y el clima

La ausencia de cultura científica es tan grande que la mayoría de la población cree que la Luna influye en el momento del parto, y que durante la Luna llena aumenta el número de alumbramientos. Para comprobar la certeza de tal creencia, G. Abell y B. Greenspan analizaron, desde 1974 hasta 1978, casi doce mil nacimientos durante cincuenta y un ciclos lunares en un hospital de EE.UU: no hallaron correlación alguna. Sí, los científicos han comprobado que la Luna no interviene en los partos; pero probablemente influye en otro aspecto más importante. Tal vez sin el satélite los humanos no estaríamos aquí.

El reparto de la cantidad de calor procedente del Sol que llega a la Tierra depende de la inclinación (veintitrés grados y medio) del eje de rotación del planeta respecto al plano de su órbita; es uno de los elementos fundamentales del clima y las estaciones son consecuencia de ella. La inclinación, que los astrónomos llaman oblicuidad, no ha permanecido inmutable a lo largo de la historia terrestre, tanto ella como la excentricidad (el achatamiento) de la órbita que describe la Tierra han cambiado y con ellas el clima de nuestro planeta. En la primera mitad del siglo pasado, Milutin Milankovitch formuló una hipótesis: los períodos glaciales de los últimos dos millones y medio de años se habían debido a las variaciones en la insolación de las altas latitudes, inducidas por las variaciones de la oblicuidad y excentricidad; los datos han consolidado la teoría. Sí, estamos seguros que las pequeñas variaciones de la oblicuidad de la Tierra (un grado y tres décimas, en un millón de años) han mantenido el clima estable, pues los períodos glaciales, aún constituyendo cambios considerables, no han bastado para alterar el clima de una manera extrema.

Aparentemente la Luna no tenía influencia en el clima… hasta que Jacques Laskar construyó unos modelos que han sorprendido a la comunidad científica; los modelos muestran que, sin Luna, las variaciones de la oblicuidad terrestre a lo largo de su historia habrían sido extremas, de hasta ochenta y cinco grados: el clima se habría alterado radicalmente. Parece que la Luna estabiliza la oblicuidad y con ello nos garantiza una estabilidad climática a largo plazo; es más, de los cuatro planetas del sistema solar interiores sólo el clima ha permanecido estable en la Tierra. La Luna actúa como regulador climático y esa circunstancia permitió que apareciese la vida animal y vegetal sobre la Tierra: no hay otra conclusión.