Entrevista a Jack Szostak

«Queremos saber cómo la evolución empezó por sí misma»

Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2009

En el Parque Nacional de Yellowstone (Wyoming, Estados Unidos) se encuentra el Grand Prismatic Spring, una fuente termal donde el agua hirviente asciende treinta y seis metros desde las profundidades de la tierra hasta la superficie. Las aguas forman entonces un bello espectáculo cromático, donde el azul puro del centro queda rodeado por bandas concéntricas que se inician con un verde tímido y culminan con un naranja encendido. Esta gradación de colores conforma una especie de termómetro gigantesco que señala simultáneamente la temperatura del agua y el límite de la vida: ningún organismo terrestre puede sobrevivir en el azul humeante del medio, pero a medida que el agua va enfriándose hacia los bordes, encontramos bacterias termófilas, únicas en la Tierra, capaces de aguantar incluso 99°C de temperatura.

Jack Szostak (Londres, 1952) cita a menudo Yellowstone como uno de los ejemplos donde la vida se abre camino de forma casi inverosímil y procede a una victoriosa (si bien dura) conquista del entorno. Profesor de Genética de la Facul-tad de Medicina de Harvard e investigador en el Departamento de Biología Molecular del Hospital General de Massachusetts, Szostak recibió en 2009 el Premio Nobel de Fisiología o Medicina, junto a las expertas en biología molecular Elizabeth Blackburn y Carol Greider. El galardón reconocía su descubrimiento del papel de los telómeros y la enzima telomerasa a la hora de evitar la degradación de los cromosomas en la división celular, un descubrimiento que marcó un antes y un después en el estudio del envejecimiento de las células. Aunque con un poco de retraso (las investigaciones del trío galardonado se publicaron a lo largo de los años ochenta), la Real Academia Sueca de las Ciencias distinguía por fin «un descubrimiento que ha estimulado el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas».1 Actualmente, sin embargo, Jack Szostak dedica todos sus esfuerzos a tratar de re-crear esta célula primitiva capaz de reproducirse y poner en marcha el proceso de evolución descrito por Charles Darwin. La grandeza de esta tarea tropieza con la humildad del profesor Szostak, que no solo habla en un plural inclusivo permanente, en referencia al equipo que le acompaña en su laboratorio de Massachussets, sino que insiste en que al final todo es «solo química».

«Experimentos químicos muy simples pueden aportarnos conocimiento sobre el origen de la vida»

El pasado 18 de noviembre visitó la Universitat de València dentro del programa Encuentros de Excelencia Internacional VLC/Campus. Su ponencia sobre el origen de la vida atrajo a cientos de personas a Burjassot, muchas de las cuales no pudieron hacerse con un sitio dentro de la sala Darwin del Campus Burjassot-Paterna, que ofrece aforo para 311 personas. Ante esta circunstancia, el profesor Szostak propuso impartir una segunda sesión, que de nuevo llenó el espacio, repleto hasta los topes. A pesar de la dosis de trabajo inesperada, aún encontró energía suficiente para reunirse con Mètode, hacer un recorrido por su trayectoria, hablarnos de las últimas novedades en su investigación y aportar su punto de vista sobre algunas cuestiones del panorama científico actual.

En uno de sus artículos recientes usted decía que le parecía más fácil encontrar una respuesta al origen de la vida que al origen del universo o de la conciencia. ¿Cómo ha llegado a esta conclusión?

Hay experimentos químicos muy simples que pueden aportarnos conocimiento sobre el origen de la vida. El trabajo sobre el origen del universo es increíblemente abstracto: matemáticas, física de partículas… Es muy interesante, pero retroceder hasta entender por qué pasó el Big Bang me parece muy difícil. Otro problema interesante es el origen de la conciencia. En la época en que empecé a trabajar, las herramientas para entender el cerebro simplemente no existían. Ahora estamos empezando a obtenerlas, nos encontramos al inicio de todo esto, así que si fuera un estudiante joven quizá me dedicaría a la neurociencia.

Los inicios de su carrera los dedicó al campo de la genética y más adelante se centró en el estudio del origen de la vida. ¿Cómo se dio este cambio de dirección?

Empecé trabajando dos cosas relacionadas: la reparación de ADN roto y los telómeros. Monté mi laboratorio para entender cómo las rupturas de los extremos del ADN se reparaban y entonces conocí a Elizabeth Blackburn, que estaba estudiando extremos de ADN que «no» se reparaban. Unos y otros se comportaban de manera muy diferente y era muy interesante, así que utilizamos la genética y la bioquímica para estudiar estos procesos. Sin embargo, llegados a cierto punto, había mucha gente trabajando con los telómeros. Era obvio que el siguiente nivel de experimentos tenía que ser con sistemas animales y personas. Yo no quería estar en un campo tan competitivo, ni tampoco trabajar con sistemas animales, así pues, empecé a buscar otras cosas. Incluso me planteé dedicarme a la neurociencia o la biología estructural, pero ya había mucha gente trabajando en eso. Pero durante los mismos años que estábamos trabajando con los telómeros se descubrieron los ribosomas. Los ribosomas eran un ácido nucleico, estudiados por la bioquímica, que es un campo muy grande, así pues, nos dedicamos a estudiarlos durante varios años y empezamos a adoptar un enfoque más evolutivo. Queríamos otros nuevos, que no se encontraban en la naturaleza, por lo que teníamos que hacerlos evolucionar nosotros mismos. Eso nos llevó a trabajar con evolución dirigida y de allí llegamos al origen de la vida, porque queríamos saber cómo es que la evolución pudo empezar por sí misma. Una cosa es hacer evolución dirigida en un laboratorio, con todas las herramientas, las enzimas, la secuenciación… Pero que pase de forma espontánea por toda la Tierra… Era muy misterioso.

El objetivo de su laboratorio es sintetizar una célula primitiva capaz de reproducirse y evolucionar según la teoría de Darwin. ¿Cómo sería esta célula primitiva?

En realidad, se trata de una versión muy simple de la célula moderna. Tiene una membrana y piezas pequeñas de ARN dentro. La membrana puede crecer y dividirse en respuesta a los cambios en el entorno, y el ARN puede replicarse a causa de la química que lo rodea. Básicamente, el medio controla el crecimiento y la división de la célula. No obstante, a medida que la célula ha ido evolucionando, ha desarrollado una maquinaria que le permite controlar estos procesos por ella misma. Se convierte en independiente del entorno local y también capaz de colonizar otros. Pero en los inicios debía ser muy simple y solo viviría en ambientes que permitieran estos ciclos de crecimiento y división.

Jack Szostak

Jesús Císcar

¿Qué tipo de experimentos se llevan a cabo en su laboratorio para «encontrar» esta célula?

Para crear una célula capaz de evolucionar, necesitamos información genética. Esta información tiene que ser capaz de hacer algo útil, y eso nos ha hecho volver a los ácidos nucleicos, a la química de la replicación del ARN. Buena parte del trabajo que estamos haciendo ahora mismo consiste en experimentos relativamente simples para tratar de entender este proceso de replicación. Por supuesto, llevamos a cabo experimentos muy controlados en el laboratorio, pero nuestro objetivo final es entender exactamente cómo ocurrió todo de forma espontánea en el ambiente temprano de la Tierra.

¿Qué ideas tienen sobre este ambiente terrestre primigenio que permitió el surgimiento de la vida?

Tenemos algunas teorías que en parte vienen de observar la Tierra actualmente. Aquí podemos estudiar cráteres de impacto, cráteres de volcanes, muchas zonas volcánicas como Yellowstone, Islandia o la península de Kamtxatka… En estos sitios hay mucha agua circulando entre las rocas, que se calienta y da lugar a procesos químicos muy interesantes. El agua va por la superficie, así que hay también radiación solar y la química de la atmósfera. Si intentamos trasladar este ambiente a hace cuatro mil millones de años… Está claro que la química y la atmósfera eran diferentes entonces, pero podemos empezar a imaginar cómo todo aquello contribuyó al origen de la vida.

Su investigación implica un enfoque multidisciplinario con una gran cantidad de problemas y preguntas de naturaleza diversa que hay que resolver. ¿Es este uno de los motivos que le atraen de este trabajo?

Sí, por supuesto. Hay unas veinte personas en mi laboratorio y todas tienen trayectorias diferentes: algunas personas vienen del mundo de la matemática computacional, lo que nos permite hacer química teórica; otras llegan con formación en química orgánica sintética, así que pueden crear cualquier molécula que queramos; otra gente tiene un historial en biología molecular, así que entienden el ARN, la secuenciación y este tipo de experimentos. Otros han trabajado con membranas, vesículas, microscopia… Esta investigación atrae a gente con todo tipo de experiencias. Y, por supuesto, para trabajar juntos, tienen que aprender a hablar unos con otros. Llegan al laboratorio hablando lenguas diferentes: la lengua de la química computacional, de la cristalografía de rayos X, de la resonancia magnética nuclear… Y a las personas nos cuesta mucho aprender a comunicarnos.

Supongo que su laboratorio tendrá un montón de candidatos…

[Riendo] ¡Por supuesto!

Hace un par de años, usted dijo que se encontraban muy cerca de «crear vida en el laboratorio». ¿Cuáles son sus perspectivas ahora mismo?

[Riendo] ¡Supongo que nos encontramos un par de años más cerca! En realidad, creo que solo falta resolver algunos problemas para tener una buena comprensión del camino. Si tenemos suerte y podemos hacerlo, quizá seremos capaces de construir células en el laboratorio.

¿Qué problemas quedan?

En primer lugar, para estudiar la replicación del ARN, utilizamos bloques de proteínas reactivos químicamente, pero estos tienden a romperse cuando interaccionan con el agua. Y una vez se han roto, ya no hay nada más que hacer. Así pues, necesitamos entender cómo introducir energía en el sistema de forma adecuada, para que el proceso continúe adelante. Otro problema es el relacionado con el ARN de doble cadena. Hemos conseguido que las cadenas se separen, pero vuelven a unirse muy rápidamente. Ya conocemos algunas formas de retrasar el proceso, pero aún no hemos obtenido una respuesta completa. Un tercer problema es que los procesos químicos de replicación del ARN requieren concentraciones muy altas de iones metálicos, como el magnesio, que causa que se rompan las membranas. Tenemos que encontrar un complejo de magnesio coordinado con otro elemento que no provoque esta reacción y, de nuevo, tenemos algunas ideas que nos acercan mucho a la solución. Aparte de todo eso, evidentemente, siempre puede surgir algo que no hayamos pensado.

Jack Szostak

Jesús Císcar

«Algunas personas me han dicho: “¿Sabes? No hace falta que hagas estas cosas, ya está todo explicado en la Biblia”»

Probablemente «crear vida en el laboratorio» resulta una idea controvertida para mucha gente. ¿Ha sido objeto de críticas o de alguna polémica?

No mucho. Algunas personas me han dicho: «¿Sabes? No hace falta que hagas estas cosas, ya está todo explicado en la Biblia. Estás perdiendo el tiempo, ya sabemos su respuesta.» Por supuesto, yo quiero una explicación basada en la naturaleza. No obstante, pienso que hay más controversia sobre el origen de la humanidad. Cuando la gente se da cuenta de que eso que hago solo es química, ya pierden el interés. No les resulta tan controvertido.

Entonces, si en un futuro próximo usted consigue su objetivo, ¿qué impacto piensa que causará?

Los científicos dirán: «Es obvio, claramente tenía que ser así». Las personas muy religiosas dirán: «No me lo creo» o «no me parece relevante». Así pues, el impacto quizá no sea demasiado grande a corto plazo. Pero en mis días optimistas pienso que esta investigación quizá ayude a la gente a aceptar que la vida es un fenómeno natural, que surgió sin ninguna intervención mágica o sobrenatural. Todo eso, junto a los avances en otros campos de la ciencia, contribuirá a hacer que la gente acepte una visión del mundo más científica. Creo que si tenemos que resolver los problemas del mundo, la necesitamos. Necesitamos gente que crea en la evidencia y en testar las ideas, en vez de limitarse a aceptar lo que nos dicen. Espero que nuestro trabajo ayude.

«Si llegamos a otros planetas y existen formas de vida que podamos estudiar, no me sorprendería demasiado si a nivel bioquímico fueran igual que nosotros»

Cuando pensamos en la vida en otros planetas, parece que los humanos tenemos una visión muy antropocéntrica, ya que solemos imaginar que esta vida es igual que en nuestro planeta. ¿Piensa que su investigación puede contribuir a cambiar esta concepción?

No está del todo claro. Puede que haya algún tipo de convergencia y que la química tienda a dar lugar a una vida primitiva que utilice ácidos nucleicos, membranas, péptidos… Así pues, si en un futuro lejano llegamos a otros planetas y hay formas de vida que podamos estudiar, no me sorprendería demasiado si a nivel bioquímico fueran igual que nosotros. Está claro que si esa vida ha evolucionado de forma más compleja, puede que tenga un aspecto muy diferente. Pero también puede que se haya dado una evolución convergente. Ya lo veremos.

«Necesitamos una visión científica del mundo para resolver sus problemas»

Muchas veces la financiación de la ciencia depende de su aspecto más o menos práctico. ¿Ha significado esto un problema para su investigación?

En realidad, ha sido un problema para la disciplina en general. Es un campo pequeño, no tenemos demasiada gente. Parte de la razón es que no es demasiado fácil extraer ideas productivas. Y la otra parte es que no tiene aplicaciones obvias: es meramente interesante, curiosidad intelectual. Así pues, no hay demasiado dinero, porque hay necesidades más urgentes: los problemas médicos, por ejemplo. Sí, ha sido difícil. Pero creo que la situación está mejorando: hay fundaciones privadas que nos dan apoyo, como la fundación Simons. También hay mucho interés en Europa y también en Japón, de donde nos va llegando más ayuda. Evidentemente, también es cierto que, sumando todo el dinero dedicado a investigar el origen de la vida, la cantidad resultante sería minúscula en comparación al que se dedica al Gran Colisionador de Hadrones del CERN, y eso que el estudio de la física de partículas también responde a una curiosidad intelectual. Ahora mismo no se me ocurre ninguna aplicación práctica e inmediata de estudiar la aniquilación de protones. Pero es interesante, está claro que esta investigación tiene que ser financiada.

Ha mencionado la Fundación Simons, una organización privada y filantrópica que invierte en investigación en ciencias básicas y matemáticas. ¿Cuál es el papel que representan estas organizaciones en la investigación científica de los Estados Unidos?

La Fundación Simons es un ejemplo nuevo y maravilloso. Es bastante atípica, porqué su fundador, John Simons, es un matemático: era el director del Departamento de Matemáticas de la Universidad Stony Brook. Y ahora que puede, está más que dispuesto a dar apoyo en campos interesantes de la investigación científica pero que no cuentan con mucha financiación. Por supuesto, hay otras fundaciones, como el Instituto Médico Howard Hughes, que ofrecen ayuda a proyectos científicos geniales y también ayudan a mi laboratorio, o la fundación de Bill Gates, que proporciona apoyo a muchas investigaciones relacionadas con la medicina. De forma que estas fundaciones hacen un papel cada vez más importante. Es decir, continúa siendo pequeño en comparación a la financiación del gobierno en los Institutos Nacionales de la Salud (NIH), por ejemplo. Su presupuesto es enorme comparado al de las fundaciones, pero estas suelen mostrarse más flexibles a la hora de financiar proyectos de investigación más creativos o arriesgados.

Hablemos de creacionismo. Ha sido siempre una corriente muy popular en los Estados Unidos, y sorprendentemente también está ganando adeptos en Europa. Incluso algunas escuelas en los Países Bajos, Alemania o Inglaterra han empezado a enseñarlo.

Eso es terrible. La gente está dando la espalda al mundo. Prefieren creer mitos absurdos.

¿Qué cree que se encuentra detrás de este fenómeno?

Es una buena pregunta. De alguna manera, pienso que resulta más fácil. Entender de verdad los detalles a un nivel científico es bastante difícil y requiere absorber un montón de información. Así pues, si hay una historia más simple, más fácil de creer… Además, estas ideas suelen ir acompañadas de la idea de un propósito en la vida, que le puede resultar muy reconfortante a la gente. Pero yo lo encuentro un poco triste. Es mejor que nosotros mismos encontremos nuestro propio propósito en la vida y no nos limitemos a creer historias.

Jack Szostak

Jesús Císcar

¿Cómo es posible que, en un país pionero en muchos campos de la ciencia como son los Estados Unidos, estas ideas sean tan populares?

Viendo el resultado de las últimas elecciones presidenciales, es evidente que el país está muy dividido. La mitad de la población es relativamente liberal, tiene estudios, está dispuesta a implicarse con el mundo tal como es y a encontrar soluciones. Y la otra mitad del país es muy conservadora y no cree en muchas explicaciones científicas. Es un país muy polarizado.

¿Comparte las preocupaciones expresadas por muchos de sus compañeros de profesión sobre la política del presidente Trump en lo que respecta a la ciencia?

Por supuesto. El calentamiento global es un gran problema para la humanidad y tenemos un presidente que piensa que se trata de una estafa. Nos encontramos en una situación muy peligrosa. Pero también creo que tenemos que esperar a ver qué hace en la práctica. Quizá tendrá un punto de vista más pragmático. Tendremos que ver qué pasa.

Usted participó en un proyecto llamado Explorando los orígenes de la vida, orientado a difundir el trabajo de su laboratorio mediante animaciones y composiciones visuales. ¿Cómo fue esta experiencia? ¿Piensa que es importante divulgar este conocimiento a audiencias más amplias?

Absolutamente. Este proyecto empezó porque conseguimos apoyo para Janet Iwasa, doctora en Biología Molecular, para que nos acompañara en el laboratorio durante un par de años y pudiera crear estas animaciones, que creo que son muy útiles para hacer entender estas ideas. Ahora el proyecto ya se ha quedado un poco desfasado, pero me encantaría hacer más cosas así. Aunque no es fácil conseguir dinero para comunicar la ciencia.

«Lo mejor del Nobel es que ha abierto nuevas oportunidades y formas de ayudar a los científicos más jóvenes»

¿Qué cambio representó para su carrera ganar el Premio Nobel?

En cierta medida, no ha sido un cambio demasiado grande. Nuestra atención está puesta en la ciencia y es a eso a lo que dedico la mayor parte de mi vida. No se puede estar siempre de viaje y visitando sitios. Evidentemente, es importante comunicar la ciencia y conocer a los colegas de otros lugares del mundo. Eso es bueno y, si quisiera, me podría pasar la vida haciéndolo, pero no es algo que desee. Diría que lo mejor del galardón es que ha traído nuevas oportunidades y formas de ayudar a los científicos más jóvenes. También para conseguir dinero para investigaciones creativas, o simplemente para animar a los estudiantes y enseñarles que la ciencia puede ser muy interesante y fantástica.

Hablando de jóvenes científicos… Desde que empezó la recesión, las inversiones en ciencia en el Estado Español han disminuido notablemente y la carrera científica parece haber perdido atractivo para muchos jóvenes estudiantes. ¿Cuál sería su consejo para ellas y ellos?

No solo ocurre en España, aunque sé que aquí se vive de forma especialmente severa a causa de la economía. Yo creo que cuando la economía se recupere, habrá más oportunidades. Estos ciclos van y vienen. Es muy doloroso, pero es una realidad histórica. Incluso en los Estados Unidos es mucho más difícil ahora para la gente joven introducirse en el mundo de la ciencia en comparación a cuando yo empecé, porque hay muchísima más gente compitiendo por las mismas becas. Durante mucho tiempo, el presupuesto para los NIH no dejaba de subir y subir cada año, más del doble cada vez… Pero eso no podía continuar así para siempre porque, si no, el producto interior bruto del país sería solo el presupuesto de los NIH. Ahora mismo nos encontramos en una fase estacionaria: aún tenemos muchos recursos, pero este mundo se ha vuelto más competitivo y difícil. De forma que yo les diría a estos jóvenes: «Si realmente queréis dedicaros a la ciencia para poder explorar lo que consideráis importante, tendríais que hacerlo. Id a por la carrera académica». Pero hay otras formas de hacer cosas fantásticas en ciencia: hay muchas oportunidades en empresas tecnológicas, farmacéuticas… Yo trabajo cerca de muchas empresas. Me gusta hacer la investigación fundamental en mi laboratorio académico, pero también me gusta colaborar con ellas. Realmente, una persona que quiere trabajar en ciencia tiene muchas posibilidades para labrar su carrera profesional.

1. Nota de prensa del Premio Nobel 2009 en Fisiología o Medicina. Consultado el 16 de noviembre de 2016 en: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2009/press.html (Volver al texto)

© Mètode 2017 - 92. El universo violento - Invierno 2016/17

Periodista, revista Mètode.