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Para todos los públicos El cazador de cerebros - Hacking life - ver ahora
Transcripción completa

Hoy estamos en San Francisco

para conocer a unos científicos excepcionales,

a los inventores de las herramientas biotecnológicas más pioneras

para "hackear" la vida, modificar nuestras células

y condicionar la evolución del ser humano.

Y no exagero, de verdad.

No fue fácil juntar a estos genios y que nos dedicaran

su precioso tiempo.

Pero merecerá la pena.

Idos preparando.

Estoy un poco nervioso porque, al menos para mí,

este podría ser el programa más especial de la temporada,

y es que estamos en California y tengo el honor de entrevistar

a tres de los más grandes de la Biomedicina actual.

A Karl Deisseroth, el creador de una técnica

llamada Optogenética que está revolucionando la Neurociencia,

al premio Nobel Shinya Yamanaka,

que aprendió cómo reprogramar células madre,

y a Jennifer Doudna, la creadora de la tecnología CRISPR,

que está transformando la manipulación genética.

Quizás estos nombres no os suenen, pero, de verdad,

son los verdaderos "hackers" de la vida.

Son las personas que han creado las herramientas

para cambiar literalmente nuestros genes,

nuestras células e incluso nuestro cerebro.

La Universidad de Stanford es el cuartel general

de Karl Deisseroth, psiquiatra, neurocientífico

y aficionado a la poesía.

Es un creador de técnicas para entender el cerebro.

sin herramientas precisas con que estudiar a sus pacientes,

desarrolló una técnica que activa circuitos neuronales

mediante luz: la Optogenética.

Muy probablemente le valga el Premio Nobel.

Hemos conseguido que nos regale 20 minutos de su tiempo.

Hola, me llamo Karl Deisseroth y soy psiquiatra en Stanford.

Tengo cinco hijos.

Me gusta pescar, también me gusta la literatura,

la poesía e investigar cómo funciona el cerebro.

Tengo un paciente con trastorno del espectro autista.

Un adulto con rasgos autistas.

Habla y se comunica conmigo, cosa que algunos no pueden hacer,

pero no entiende las reglas de una conversación.

Nos miraría conversar a ti y a mí y se preguntaría cómo sabemos

cuándo le toca a uno callarse y al otro empezar a hablar.

Para él es como un idioma extranjero, un código social que se le escapa.

Llevo años ayudándole, dándole trucos conductuales

y recetándole medicación para controlar la ansiedad, etc.

Y todo iba bien, pero de repente empezó a sentir

que no podía funcionar en el mundo como hasta entonces.

Empezó a sentirse confundido y a tener la sensación

de que todo lo que había conseguido aprender ya no le servía.

Y me parece un caso muy interesante,

porque la psiquiatría no se limita a lo que sucede en el organismo,

como otros campos de la Medicina,

sino que es la interacción entre el cuerpo y el mundo.

Sí, pero el cerebro autista de tu paciente

claramente es diferente del mío o del tuyo,

y la ciencia, por ahora, no es capaz de ver

dónde está esta diferencia.

No hay metodología para ver qué es distinto.

Carecemos de metodología, en efecto, y, a simple vista,

si miraras una fotografía suya, te parecería normal,

pero si además tomáramos una imagen del cerebro

con un escáner de altísima resolución,

un escáner o una tomografía, tampoco se vería diferencia alguna.

La única manera de diagnosticarlo es hablando con los pacientes.

Y aquí es donde aparece esta técnica maravillosa tuya

para analizar redes neuronales, ¿no? Sí.

Muchos científicos y psiquiatras piensan que la respuesta se halla

en poder estudiar y comprender los circuitos cerebrales.

Y aquí puede ayudarnos la Optogenética.

La Optogenética es una técnica revolucionaria

que permite investigar con gran precisión

cómo funciona el cerebro.

Una vez localizadas las neuronas que se quieren estudiar,

se modifican genéticamente para que sean sensibles a la luz.

y mediante un cable de fibra óptica introducido en la cabeza,

podemos activar o desactivar ese grupo específico de neuronas

para estudiarlas a tiempo real y con enorme precisión.

¿La Optogenética puede utilizarse ya como tratamiento?

Bueno, por ahora, se han llevado a cabo

estudios terapéuticos basados en la Optogenética,

pero que no la aplican directamente, sino que se guían

por los conocimientos obtenidos gracias a ella.

Por ejemplo, hay un estudio sobre la adicción a la cocaína.

En 2013, se publicó un artículo que descubrió que hay una zona

en la parte frontal del cerebro de las ratas

que, si se estimula, puede provocar que ratas adictas a la cocaína

dejen de interesarse por la sustancia.

Luego se hizo un ensayo clínico que partía de esta premisa,

ese conocimiento causal, y lo aplicaba a las personas.

No usaba la Optogenética porque eso implicaría

implantar un gen extraído de algas en el cerebro

y estimularlo mediante luz.

Se podría hacer, pero no es necesario,

porque contamos con un método de estimulación cerebral

no invasivo llamado "estimulación magnética transcraneal"

o "TMS".

Así que se dividió la muestra de adictos a la cocaína

en dos grupos.

A la primera mitad, se aplicó estimulación cerebral

en la misma zona que se había estudiado en animales.

Y el resultado fue una disminución importante

de la conducta cocainómana de los participantes.

Es un ejemplo de ensayo clínico guiado por la Optogenética,

que ya es una realidad.

Pero ¿crees que podremos manipular el cerebro

para potenciar alguna de sus propiedades?

Por ejemplo, para conseguir una gran memoria como la tuya. (RÍE)

Es una pregunta muy interesante.

Creo que, en teoría, sí que es posible.

Lo hemos visto con los animales,

las ratas y los ratoncitos estudiados.

Podemos modificar qué quiere, cómo lo quieren.

Potenciar o reducir sus motivaciones, sus impulsos,

su manera de funcionar

y aumentar o disminuir su memoria.

Esto plantea dilemas éticos.

Incluso si nunca se usa directamente de una forma poco ética

las implicaciones siguen ahí,

porque corrobora, ya lo sabíamos antes,

pero esta vez queda patente sin ambigüedades,

que quienes somos, nuestros recuerdos,

nuestras habilidades,

nuestras prioridades,

nuestras inclinaciones,

todos los aspectos que nos hacen ser quienes somos,

todo ello se debe a patrones de actividad

que se generan en neuronas concretas del cerebro.

Es un argumento filosófico que ahora ha quedado muy claro.

Deisseroth no es científico de un solo invento.

También ha inventado CLARITY,

una técnica para ver las redes del cerebro.

CLARITY hace el cerebro transparente,

lo que permite observar las neuronas, las fibras,

y cómo los circuitos cerebrales se interconectan.

Mira, aquí están las células individuales

y aquí, las conexiones que unen distintas partes del cerebro.

Ahora puedes ver algunas de las principales vías neurales.

Hay varias en el cerebro.

Aquí está el cuerpo calloso,

aquí la cápsula interna que desciende hasta el tronco encefálico...

¿Y la ventaja de esta técnica es que no hay que cortar el cerebro.

La primera es la que acabas de mencionar.

Hacer incisiones en el cerebro es muy difícil

y puede dar lugar a muchos errores.

Se puede acabar cortando por error donde no toca.

Pero, además, también cuesta unirlas de nuevo

para obtener una imagen tridimensional.

Se requiere mucho procesamiento posterior.

Por no hablar de que para estudiar un único axón muy estrecho

que recorre una gran distancia, como decías,

es muy difícil encontrar exactamente el mismo axón

entre las diferentes secciones.

En cambio, con este método, como no haces ningún corte...

Se puede seguir cada axón de un lugar a otro.

Es fantástico.

Impresionante hablar con Karl Deisseroth.

Impresionante lo que cuenta también.

El cerebro de un autista y el cerebro de alguien no autista,

o alguien con una depresión endógena o alguien sin tendencia a ello,

son diferentes.

Pero cuando miran la actividad cerebral

o neurotransmisores,

no encuentran la causa o el origen de estas diferencias.

Y es porque quizás no se pueden ver todavía circuitos neuronales,

cómo la actividad fluye de una área a otra,

y esta es la gran aportación de Karl Deisseroth.

Él lo que crea con la Optogenética son técnicas,

con el CLARITY, con un microscopio, un telescopio,

cosas que te permiten ver aspectos invisibles,

en este caso, del cerebro.

Es por lo que ciencia y tecnología se van reforzando mutuamente.

Los avances tecnológicos permiten avanzar a la ciencia

y la ciencia permite avanzar a la tecnología.

Es como un círculo que siempre mira adelante.

A Karl Deisseroth le van a dar el Premio Nobel segurísimo.

Estoy inquieto.

He conocido a grandes cerebros, pero no se entrevista cada día

a un premio Nobel de Medicina como Shinya Yamanaka,

que fue galardonado en 2012

por descubrir cómo convertir un tipo de células,

por ejemplo, de la piel, en otras,

por ejemplo, del corazón,

mediante un alucinante proceso llamado "reprogramación celular",

que es como un rebobinado de las células

y que tiene un espectro de aplicaciones amplísimo.

Y está empezando a crear otra gran revolución.

Me llamo Shinya.

Empecé mi carrera profesional como cirujano,

pero me percaté de que no podía ayudar a muchos pacientes

que sufrían enfermedades y lesiones intratables,

como mi propio padre.

Por eso me hice científico.

Mi objetivo es ayudar al mayor número de pacientes posible

con la ciencia.

En 2010, asistí a una conferencia suya

en los Institutos de Salud de los EE. UU.,

y lo que vi me dejó pasmado.

Se trataba de una célula de corazón que palpitaba,

y de repente usted afirmó:

"Hace unas semanas, esta célula era una célula de la piel".

Ajá. Exacto. Guau.

Y eso es por lo que ganó el Premio Nobel.

Pero, además, dio lugar a enormes expectativas.

En primer lugar, ¿cómo lo consiguió?

Hace aproximadamente diez años,

identificamos un conjunto de cuatro genes.

Ajá.

Resulta que, si se añaden estos cuatro genes

a las células de la piel o a los glóbulos sanguíneos,

se obtienen células madre que son muy parecidas,

casi idénticas, a las células madre embrionarias.

Ajá.

Las llamamos "células madre de pluripotencialidad inducidas"

o "células iPS", por sus siglas en inglés.

Una vez obtenidas las células madre pluripotenciales,

ya sean tus células, mis células, etc.,

podemos expandirlas tanto como queramos.

Guau.

Entonces, una vez amplificadas,

podemos convertirlas en cualquier tipo de células,

como neuronas, células cardíacas, glóbulos sanguíneos de nuevo,

células de la piel de nuevo, osteocitos...

Esto es lo que podemos hacer con esta tecnología.

Podéis hacer terapia celular. Exacto.

O sea, convertir células de la piel en cualquier otro tipo de célula

para tratar enfermedades. ¿Como cuáles, por ejemplo?

Por ejemplo, como la insuficiencia hepática.

Se podría ayudar a los pacientes mediante un trasplante de hígado.

Pero en muchos países, como Japón,

el trasplante de órganos es muy difícil,

puesto que hay muy pocos donantes de órganos.

Mi padre, por ejemplo,

falleció por culpa de una insuficiencia hepática.

Pero ahora podemos obtener células iPS

para curar a personas como mi padre y conseguir,

a partir de sus células cutáneas o sus glóbulos sanguíneos,

células madre pluripotenciales y luego expandirlas

para conseguir muchas células hepáticas,

muchos hepatocitos, a partir de sus propias células.

Y estas células se pueden inyectar después.

Todavía estamos trabajando en ello.

Pero en lugar de trasplantes de órganos,

podremos hacer trasplantes de células.

Pues esto que vamos a ver son células de corazón

que hemos diferenciado a partir de células madre.

Empezando con células madre,

que podemos crecer todo lo que queramos

y producir tantas como queramos.

¿Células madre reprogramadas? Son reprogramadas ya.

Inicialmente, vinieron de piel. Ah, fíjate.

Las células madre son lo que llamamos "pluripotentes",

que pueden producir cualquier otro tejido.

Aquí las que estamos usando para producir células de corazón...

Estas células mantienen las características

de la persona de la que vinieron.

Si la persona de la que vinieron tenía enfermedad del corazón,

como arritmia, ellas van a tener arritmia.

Puedes hacer pruebas sobre ellas para...

Podemos poner distintos fármacos

y ver si el fármaco afecta al latido.

Esta es una de las aplicaciones de las células madre,

no solo el transferirlas para curar un tejido,

sino decir: "Tengo células tuyas y voy a probar fármacos

sobre tus células". Absolutamente.

Pero lo otro es que las células madre se duplican y reproducen

tanto como quieras y, además, las puedes manipular genéticamente.

Vale. Una pregunta que nosotros hacemos es:

"¿Esta variante en un gen produce enfermedad de corazón?".

No está claro, pero podemos empezar con una célula madre,

modificarla para introducirle esa mutación

y ver si cuando las diferenciamos en células de corazón,

laten bien o tienen problemas

comparado con las que no tienen la mutación.

Entonces, la gran ventaja de lo de las células madre reprogramadas

es que puedes tener muchísimas... Infinitas.

...y, además, de un paciente concreto.

Es lo que lo diferenciaría de otros cultivos celulares.

Sí, que el paciente está andando por la calle.

No es ni un embrión, ni "post mortem", ni nada.

¿Cuáles son sus sueños para los próximos años?

Esperamos que muchas aplicaciones se estudien en ensayos clínicos

en los próximos cinco o diez años.

Diría que, además, de las retinopatías,

la enfermedad de Parkinson es un campo muy prometedor.

Y también lo son las lesiones de la médula espinal.

Incluso el tratamiento del cáncer tiene posibilidades prometedoras.

Lesiones de médula espinal...

¿Cree que se podrá reparar una lesión?

Sí, eso es lo que queremos.

Esto será una situación impresionante, ¿no?

Alguien que no puede moverse, gracias a la ciencia, lo logrará.

Eso será como un cambio de paradigma.

Ahora mismo, en los últimos 10 o 15 años,

muchas personas no pueden moverse por sí mismas.

No pueden correr, no pueden nadar...

Tienen que quedarse en la cama o necesitan la ayuda de otros.

Pero esperamos que, gracias a nuestra tecnología,

podamos reducir ese periodo para que las personas vivan sanas

hasta el final.

Esa es nuestra motivación.

Yo escuché por primera vez hablar de las células madre reprogramadas

Vi a Shinya Yamanaka en una conferencia

transformando una célula de la piel en una célula cardíaca latiendo.

Para mí fue sorprendente.

Y, durante este tiempo, se hablaba de que era muy lento

el progreso con estas células, pero diez años después,

que en ciencia no es nada,

ya se está tratando una enfermedad ocular,

que se llama "macular disease" con células madre reprogramadas.

Y el año que viene empezará un ensayo clínico con párkinson

y otro con lesión medular.

Lo de la lesión medular,

o sea, en el momento en que un paralítico,

sea con células madre reprogramadas u otra tecnología,

se levante de la silla de ruedas y empiece a caminar,

eso será uno de los grandes hitos de la ciencia.

Estoy un poco nervioso.

Yo soy químico y bioquímico y voy a conocer

a la bioquímica más de moda del momento actual:

Es la creadora de la tecnología CRISPR,

de edición genética,

que no solo va a revolucionar la Medicina,

sino es que puede cambiarnos como especie.

No somos conscientes de las implicaciones

que puede tener esto.

El CRISPR-Cas9 son como unas tijeras moleculares

que permiten cortar, pegar, "hackear" la información genética

de nuestras células con una facilidad desconcertante.

Ningún descubrimiento reciente augura más promesas

y plantea más cuestiones éticas que la edición genética.

Hola, me llamo Jennifer Doudna y mi interés en la ciencia surgió

porque me crié en Hawái y me fascinaba

la adaptación de las plantas y animales al entorno de la isla.

Ahora trabajo en el campo de la edición de genes

y es como si hubiera cerrado el círculo que inicié de niña.

Campanas

¿A veces no piensas: "Ay, madre, ¿qué he creado?"? (RÍE)

Claro. (RÍEN)

Es sorprendente lo que ha ocurrido en los últimos años.

El trabajo que iniciamos como un proyecto de investigación,

motivado por la curiosidad,

ha dado lugar a una tecnología que realmente cambiará el futuro.

Lo hará. ¿Y qué habéis creado?

Hemos creado una tecnología de edición genética

que se llama CRISPR-Cas9.

Es una herramienta para modificar el código del ADN de las células

a la que podemos editar el texto de un documento.

Sí. Ahora, los científicos pueden usar

la tecnología CRISPR para cambiar una única letra

del ADN de las células o modificar frases

o párrafos enteros.

Es una técnica fantástica que permite que los científicos

controlen las células.

Los fragmentos de ADN que pueden dar lugar a una enfermedad

ahora se pueden corregir.

Incluso se pueden hacer modificaciones

que cambien el futuro de la evolución.

Guau, es apasionante, pero también da un poco de miedo.

Da un poco de miedo, sí.

¿Y por qué es más potente que las técnicas anteriores

de ingeniería genética?

Porque es una herramienta muy fácil de utilizar.

Está a disposición de cualquier científico

con formación en biología molecular.

Y resulta muy democratizadora.

Gracias a ella, cualquier científico del mundo

que quiera cambiar el ADN de las células

No es una técnica cara ni tampoco difícil de usar.

Y funciona con todos los organismos.

¿Crees que la gente es consciente de las implicaciones

que tiene esta tecnología?

Empieza a serlo, creo.

Ha recibido mucha atención mediática porque suena a ciencia ficción decir:

"Podemos reescribir el código de la vida".

Este año, CRISPR fue noticia en todo el mundo.

Se utilizó para modificar el genoma de un embrión humano

que probablemente hubiera fallecido de muerte súbita

debido a una mutación genética.

Fue un gran paso en la terapia genética,

pero, asimismo, saltaron las alarmas.

Al modificar el ADN de células germinales,

la información pasa de generación en generación,

y eso implica dirigir nuestra evolución como especie.

Un verdadero reto ético que debemos empezar a discutir

y regular.

Hola. ¿Qué tal? Hola. ¿Qué tal? Buenas.

¿Intentando curar el colesterol, vosotros?

Pues, verás, muchas veces, el problema de hipercolesterol

es debido a una mutación en un gen.

Entonces, esto ocurre en el hígado,

que es el que metaboliza el colesterol en sangre.

Lo que intentamos hacer es atacar el hígado

e intentar corregir esta mutación. Claro.

Para que eso deje de producirse.

Podemos evitar que la gente tenga que tomar medicación a diario

y de manera crónica, como está sucediendo.

O sea, el hígado regula el colesterol

y hay quien tiene una mutación y lo regula mal.

Quieres cambiar, con el CRISPR este,

la mutación para convertirlo en un hígado sano.

En ratones ya habéis conseguido bajar los niveles de colesterol

cambiando los genes. Tenemos resultados positivos.

Y esto, a nivel terapéutico, ¿cómo funcionaría?

A nivel terapéutico, estamos ante una revolución,

porque con solo una inyección seríamos capaces de cambiar el ADN,

restablecer la secuencia sana y con esto reducir

los niveles de colesterol en sangre de nuevo.

Pasaríamos de tener un hígado enfermo a uno sano

con tan solo una aplicación, o una inyección.

¿Y qué hay de las aplicaciones más polémicas?

¿Dónde están los límites?

Podemos modificar células germinales y dirigir la evolución

de otras especies con cambios genéticos.

Sí. Y, por tanto, la selección natural.

O incluso nuestra propia especie. ¿Dónde están los límites?

Sí, bueno, me parece que, en primer lugar,

es muy importante que el público general

empiece a entender la tecnología.

Eso es fundamental.

Es algo que debemos asumir tanto yo como el resto de científicos

que nos especializamos en este campo.

Tenemos que ayudar a explicarlo.

Al fin y al cabo, somos educadores, así que nos toca hacerlo.

Pero también creo que es importante que tengamos un papel de liderazgo

y guiemos estas conversaciones.

No tanto a la hora de tomar decisiones,

sino para transmitir una idea clara de lo que podemos

y no podemos hacer hoy en día,

y también para explicar muy bien adónde nos llevará esta tecnología.

Yo soy bioquímico, me licencié hace unos 17 años.

Nuestra manera de entender la naturaleza

ha cambiado tan rápidamente...

Tienes razón, es una época fantástica.

Es algo muy remarcable.

El ritmo de la ciencia en general se está acelerando

a pasos agigantados.

¿Por qué?

Pues, en gran parte, gracias a las tecnologías,

los avances en inteligencia artificial

y la posibilidad de programar ordenadores

para analizar "big data" biológicos.

Creo que estamos presenciando una intersección increíble

de tecnologías que resulta verdaderamente apasionante,

pero también un poco apabullante.

Sí.

Y es que cuesta mucho estar al día de todo.

Todos nos sentimos así.

Es tan difícil estar al corriente de todos los trabajos

que se publican, de todo lo que se investiga,

de todas las oportunidades, de todas las cosas

que ahora podemos hacer gracias a la tecnología disponible.

Es un cambio muy profundo.

La verdad es que, como ser humano, me siento muy privilegiada

por vivir en esta época de la historia humana

en la que tenemos acceso a todas estas tecnologías

que impulsarán el futuro de las sociedades

en direcciones que ni siquiera podíamos concebir hace cinco años.

En apenas 15 años, la innovación científica

no solo ha facilitado el estudio de los seres vivos,

también nos ha dado herramientas para modificarlos radicalmente.

Hoy en día, ya podemos alterar conductas en el cerebro,

cambiar el rumbo de las células o editar genes

que se transmitirán de generación en generación.

Con una mezcla de asombro, vértigo y esperanza,

ya hemos empezado a "hackear" la vida.

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El cazador de cerebros - Hacking life

28 nov 2017

Hablamos con tres rockstars de la ciencia. Sus revolucionarios descubrimientos cambiarán sin duda la evolución de la especie humana. Gracias a ellos será posible manipular tejidos, cerebros y genes como nunca se había hecho antes. La posibilidad de modificar la vida humana plantea enormes retos éticos a los que la sociedad va a tener que enfrentarse de forma apremiante.
Pere Estupinyà entrevista a Shin'ya Yamanaka, investigador de Gladstone Institutes, Premio Nobel de Fisiología y Medicina y Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en Biomedicina; a Karl Deisseroth, catedrático de Bioingeniería, Psiquiatría y Ciencias del Comportamiento, Universidad de Stanford y Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en Biomedicina; y a Jennifer Doudna catedrática de Química y Biología Molecular y Celular, Universidad de California en Berkeley y Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en Biomedicina.

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  1. Laura Angusti

    ¡Excelente reportaje! disfrute de cada minuto, lo que esperamos el resto de los mortales y normales, es que todo sea para beneficio y tener una vida más saludable, mejorando todo los aspectos posibles en temas de tejidos y curas de enfermedades. Habrá que esperar unos años, aunque al parecer cada año se avanza el doble que el anterior, ¡por suerte! :)

    26 jul 2018
  2. Camara

    Muy interesante ver como la tecnología tiene muchos aspectos a tener en cuenta, tanto riesgos como beneficios, ya sea desde material fotográfico, hasta los robots más modernos. Todos tienen su ciencia. Excelente capítulo

    22 jun 2018