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jueves, 2 de diciembre de 2010

¿El arsénico fuente de vida?


 Aunque muchos periódicos se apresuraron hoy a publicar como un hecho el hallazgo de que una bacteria crece y se desarrolla con arsénico en vez de fósforo, uno de los elementos centrales en las formas de vida hasta ahora conocidas, la realidad es que aún existe un largo camino por delante para confirmar tal evidencia.

A continuación, un artículo de la revista The Scientist coloca la cuestión en sus términos:

Una extraña bacteria extraída de un lago de agua salada en California puede crecer aparentemente con arsénico en lugar de fósforo en su ADN y en otras biomoléculas mayores. El hallazgo, publicado hoy 2 de diciembre en el sitio web de Science Express pone en duda la creencia largamente aceptada de que el fósforo es absolutamente esencial para la vida, y amplia el rango de ambientes en los cuales los científicos pueden esperar encontrar organismos extraterrestres.

"Esta es una sorpresa", dijo el bioquímico Barry Rosen de la Universidad Internacional de Florida, quien no participó en la investigación. "No sólo para las bacterias sino para la vida en general, el arsénico es uno de los pocos elementos que es considerado sólo tóxico y sin ningún rol en el metabolismo".

Es "una maldita sorpresa", agregó el ecologista James Elster, de la Universidad Estatal de Arizona, quien tampoco participó en el estudio. "He pasado mi carrera estudiando los límites del fósforo, cómo lo utilizan los organismos y cómo los ácidos nucleicos siempre tienen fósforo en ellos y ahora aparece esta excepción. Esto es realmente un misterio".

El arsénico está exactamente debajo del fósforo en la Tabla Periódica y por ello tienen muchas propiedades químicas similares. En contraste con las relativamente estables bases moleculares del fósforo, los componentes del arsénico son relativamente inestables. Mientras que los componentes del fósforo toman años, décadas o incluso milenios en descomponerse, la tasa de hidrólisis de los componentes del arsénico se mide usualmente en minutos o segundos.

De hecho, su similitud con el fósforo y su inestabilidad explican parcialmente por qué el arsénico es tan tóxico. El cuerpo puede no estar preparado para distinguir entre el fosfato --la más común forma de fósforo en el organismo-- y su equivalente arsénico, el arsenate.

Como resultado de esto, los científicos sospechan  que el arsenate puede ser incorporado en las moléculas  por el mismo camino que normalmente utilizan los fosfatos causando procesos sujetos a fallas si las moléculas de arsenate no son rotas rápidamente o de otro modo no trabajan correctamente.

Pero al menos un organismo parece tener bloqueado este problema. Analizando muestras de sedimento del Lago Mono en California, un lago salado con altas concentraciones de arsénico disuelto, la astrobióloga de la Nasa, Felisa Wolfe-Simon, de la inspección Geológica de Estados Unidos, y sus colegas identificaron una bacteria que puede crecer cuando es cultivada con arsénico y con sólo pequeños rastros de fósforo.

En condiciones de alta concentración de arsénico la bacteria no creció tan bien como cuando dispuso de abundante fósforo, pero crece significativamente más que cuando ni arsénico ni fósforo eran provistos.

"Eso me dice que ellas realmente están utilizando el arsénico", dijo Rosen.

Para determinar como utiliza la bacteria el normalmente tóxico elemento, los investigadores proveyeron los cultivos con arsénico radioetiquetado y encontraron en ellos células que contenían proteínas, metabolitos, lípidos y ácidos nucleicos.

Otros análisis del ADN sugirieron que el arsénico puede simplemente estar reemplazando el fósforo en la columna de la molécula átomo por átomo. "El desafío entonces es explicar cómo se concibe que un organismo es capaz de utilizar arsénico en sus moléculas genéticas", dado que ellas se destruyen muy rápido, dijo el astrobiólogo Steven Benner, del Instituto Westheimer de la Fundación para la Evolución Molecular Aplicada, quien no estuvo involucrado en la investigación.

Sugirió que una posibilidad es que en la interacción moléculas aun desconocidas estabilicen las bases de los compuestos de arsénico. Pero primero es necesaria más investigación para confirmar cómo se incorpora el arsénico al ADN y a otras moléculas.

Ellos muestran que el arsénico está en el ADN, pero ellos no muestran que está participando en la columna vertebral en reemplazo del fosfato, dijo Rosen. "Para estar verdaderamente convencido, me gustaría ver en una molécula con arsénico que es activa y funcional".

Si el arsénico está efectivamente sirviendo como sustituto del fósforo bajo ciertas condiciones, el resultado tendrá dramáticas consecuencias, dijo Benner quien participó hoy en un panel de discusión acerca del estudio en la NASA. "Ello anulará un siglo de información acerca del comportamiento comparativo de fosfatos y arsenatos".

Otra cuestión abierta es si esta bacteria está usando o no arsénico en su hábitat natural del Lago Mono, dijo Elser, también miembro del panel de discusión celebrado hoy. Los experimentos demuestran que los microbios son capaces de crecer con arsénico, pero estos son experimentos artificiales de laboratorio.

"El único modo de responder esa cuestión es conseguirla en una situación de campo y utilizar arsénico radioetiquetado bajo más realistas condiciones de campo", dijo.

Los resultados plantean algunas cuestiones obvias acerca de los ambientes químicos que pueden ser capaces de sostener vida y ampliar la investigación hacia ambientes con vida extraterrestre. Adicionalmente, la extrañísima bacteria puede proporcionar algunas soluciones creativas para algunos problemas críticos.

Debido a que el arsénico es un contaminante tóxico muy abundante, los científicos siempre están buscando formas de removerlo del ambiente, dijo Rosen. "Si tuviéramos un organismo artificial que pudiera capturar y acumular el arsénico, sería posible utilizarlo para biorremedicación".


Otra potencial aplicación para un microbio amigo del arsénico es en el reciclado del fósforo, dijo Elser. La agricultura está a punto de quedarse sin fósforo en pocas décadas, dijo, y la bacteria que utilice arsénico en su lugar podría ayudar a conservar ecosistemas vitales.

"Aquellas son sólo aplicaciones de ciencia ficción que surgen en la mente ahora que pensamos que existe un organismo que puede no necesitar realmente el fósforo", Agregó Elser, lo cual es algo que me horroriza decir.

sábado, 2 de mayo de 2009

Influenza y atraso científico


El brote de influenza A/H1N1 (nombre adoptado por la Organización Mundial de la Salud) que afecta a México, mostró de manera dramática el atraso científico en que los gobernantes mantienen a este país.

Debieron transcurrir casi cinco días --desde que se emitió la alerta epidemiológica el 23 de abril-- para que el sector salud estuviera en condiciones de realizar los primeros análisis moleculares que confirmaran que los casos reportados correspondían a la nueva y preocupante cepa H1N1. Eso debido a la carencia de laboratorios de alta tecnología.

Entre balbuceos, el secretario de Salud, José Ángel Córdova tuvo que aceptar el miércoles esa realidad ante un panel de televisión que lo cuestionó al respecto.

Esa inadmisible incapacidad tecnológica originó la danza de las cifras en que se enredaron las autoridades y cuya confusión hizo crecer la incertidumbre y el miedo iniciales.

Si el virus hubiera sido más letal, su expansión en México hubiera sido exponencial en cuestión de horas, sin que las autoridades tuvieran forma de saber en qué casos aplicar los reducidos tratamientos de que disponen.

Afortunadamente, el virólogo británico John Oxford aseguró ayer a la AFP que hemos estado expuestos a otros miembros de la familia H1N1 desde 1978, por lo que existe la posibilidad de una cierta memoria inmunitaria contra este agente entre los humanos, al contrario de lo que ocurrió con el virus de la gripe aviar (H5N1), totalmente nuevo para el organismo y por eso más letal.

A propósito de tratamientos, nuestro subdesarrollo también se manifiesta crudamente en este renglón. De acuerdo con un reporte de la agencia AP, México tendría dosis del antiviral Tamiflu únicamente para atender a 1.3 por ciento de la población, lo cual sería insuficiente si la pandemia se extendiera. Causaría, además, problemas políticos porque alguien tendría que determinar quien tiene o no acceso a los fármacos.

Tampoco tenemos capacidad para producir vacunas. Los institutos nacionales de Higiene y Virología, fundados en 1956 y 1960 respectivamente producían 90 por ciento de las que se necesitaban en el país. Pero ¿qué creen? Fueron desmantelados.

El proceso concluyó en 1999 cuando el presidente Ernesto Zedillo, con los estrechos criterios tecnocráticos que sólo ven la utilidad económica inmediata y que aun hoy siguen vigentes, los redujo a dos áreas de una paraestatal llamada Laboratorios de Biológicos y Reactivos de México, S.A. de C.V. (Birmex), entidad que produce sólo dos de las 12 vacunas, que incluye el actual esquema básico de vacunación.

Decisiones como esa explican la condición dependiente y subordinada de Méxio. Muestran además el riesgo y la indefensión en que se deja a la población, cuando se presenta alguna calamidad inesperada. Durante los sismos de 1985 salieron a relucir cientos de corruptelas y negligencias que pudieron evitar la muerte de miles de mexicanos.

Veinticuatro años después un brote epidémico desnuda lo que ya se sabía y se pedía evitar: el abandono estatal en materia de investigación y desarrollo.

En distintos tonos y foros, la comunidad científica nacional lleva años insistiendo en el carácter estratégico --y ahora se ve que hasta de seguridad nacional-- de la ciencia y la tecnología para el desarrollo del país.

Nada se ha hecho, aparte de discursos, para corregir la falta de inversión y las erráticas políticas públicas en la materia.

En un post anterior (¿Y la ciencia?) mostramos la raquítica inversión en CyT y cómo afecta en el largo plazo el ingreso y la calidad de vida de un país y sus habitantes.

Lo que vivimos hoy es una nueva y palmaria demostración de cómo en México los hombres en el gobierno sólo están dedicados a administrar el poder en tanto fuente de riqueza personal y, si acaso, de grupo.

Carecen de proyectos específicos en áreas estratégicas para el país. No los tienen porque no son estadistas ni hombres de Estado. Se trata de politiquillos de medio pelo, cuyos planes de desarrollo son documentos vacíos y atiborrados de verborrea inútil. Ayunos de sentido, aderezados con estadísticas que envuelven diagnósticos torcidos, que dan lugar a objetivos vagos e imprecisos, que a su vez disfrazan metas que de antemano todos saben incumplibles.

Esa es la realidad de la política en México y cuyo verdadero rostro y carencias quedan expuestos en situaciones como la actual epidemia.

¡Hasta la próxima!

miércoles, 25 de marzo de 2009

¿Y la ciencia?

En medio de los debates cotidianos la gran ausente sigue siendo la política científica. Abandono quizá sea la palabra adecuada para ilustrar lo que ha ocurrido en la materia los últimos 9 años.

Como en el caso del combate a la pobreza, presupuestos van y vienen y el problema persiste incluso aumentado.

Una nota del Centro de Estudios de las Finanzas Públicas (CEFP) de la Cámara de Diputados fechada el 28 de noviembre de 2008 refiere que de acuerdo con el Gasto Interno Bruto en Investigación y Desarrollo (GERD) --medida empleada usualmente en las comparaciones internacionales-- México figura en los últimos lugares entre los países de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE).

De hecho, en 2005 ocupó el último lugar, cuando el GERD erogado como proporción del Producto Interno Bruto (PIB) fue de sólo 0.43 por ciento, mientras que el promedio ese año para los países miembros de la OCDE fue de 2.26 por ciento y para la Unión Europea, de 1.9 por ciento.

De acuerdo con el CEFP, si se compara a México en un contexto más amplio que el de la OCDE, el resultado no es mejor. Conforme a los indicadores de Desarrollo Mundial 2007 del Banco Mundial, el gasto en Ciencia y Tecnología (CyT) de nuestro país se ubica debajo del promedio mundial que es de 2.28 por ciento.

Pero no sólo eso. Aun dentro de su categoría México no alcanza el promedio de los países de ingreso medio superior que es de 1.12 por ciento del PIB. Lo mismo sucede dentro de los propios países de la Región de Latinoamérica y del Caribe, donde el promedio es de 0.56 por ciento del PIB.

Aún más sorprendente resulta saber que incluso los países catalogados como de ingreso bajo invierten más que México en Ciencia y Tecnología. De acuerdo con el citado índice del Banco Mundial, esas naciones destinan 0.73 por ciento del PIB.

Las comparaciones internacionales en este renglón son desfavorables para México, pues se encuentra por debajo del promedio de naciones de nivel de desarrollo o categoría similar. Así, el CEFP concluye que nuestro país realiza menos de una quinta parte de la inversión en Ciencia y Tecnología que los promedios mundial y de la OCDE, y una octava parte, si la referencia se hace respecto de los países que mayor gasto destinan al rubro.

El problema no es sólo estadístico. Tiene repercusiones en el día a día, en el ingreso y en la calidad de vida de las personas. Estudios comparativos demuestran que los países que invierten en CyT logran marcados incrementos en el ingreso per cápita. Veamos:

Entre 1970 y 2000 la inversión de México en CyT como porcentaje del PIB creció 2 veces; la de Brasil se incrementó 4.5 veces, la de España, 5 y Corea aumentó 9 veces.

Como resultado de ello, el ingreso per cápita de los mexicanos se multiplicó en ese periodo sólo 3.8 veces; el de Brasil, 6.3; el ingreso de los españoles creció 7.4 veces y los coreanos aumentaron sus ingresos 25.4 veces en esos 30 años.

¿Dónde está la falla? En la asignación de recursos presupuestales, ahí donde --más allá de los rollos bienintencionados-- se expresan las verdaderas prioridades del gasto gubernamental.

Por ejemplo, el Programa Especial de Ciencia y Tecnología 2008-2012 publicado en el Diario oficial de la Federación el 16 de diciembre pasado reconoce que entre 2000 y 2006 "la inversión gubernamental en IDE (Investigación y Desarrollo) sólo creció anualmente 2 por ciento debido a las restricciones presupuestales".

Pero esas "restricciones" no estuvieron presentes a la hora de gastar en publicidad. Pues en esos mismos años el gasto en servicios de comunicación social y publicidad de las dependencias y entidades de la Administración Pública Federal pasó de 2,547.8 millones de pesos en 2001 a más de 5, 000 millones de pesos en 2006, Es decir, registró un crecimiento de 196 por ciento. Los contrastes son explícitos y reveladores.

Pese al efecto multiplicador que tiene la ciencia y la tecnología en el crecimiento económico y en la competitividad del país, se prefiere invertir en gastos propagandísticos para legitimar o promover al gobierno en turno.

Si realmente trabajaran y ofrecieran resultados concretos, apenas si sería necesaria toda esa propaganda. Pero hay que maquillar esa falta de resultados con publicidad, pues siguiendo a Maquiavelo, nuestros próceres siguen pensando que "gobernar es hacer creer".