Si alguien hubiese escuchado a esta española hace 20 años, Madonna no habría ido a la UCI

Madonna ha tenido que suspender su gira mundial, Celebration, donde prometía repasar los grandes éxitos de toda su carrera, dos semanas antes del primer concierto en Vancouver. La causa ha sido una infección bacteriana que el pasado 24 de junio envió a la intérprete, de 64 años, a pasar varios días en la unidad de cuidados intensivos de un hospital neoyorquino, según reveló ayer su representante. Afortunadamente, su pronóstico ha mejorado y en las últimas horas fue enviada a casa para seguir con su recuperación.

Lo de Madonna no es un caso anecdótico, sino una tendencia que, cada vez más, afecta a rostros famosos además de a millones de personas anónimas: la creciente resistencia de las bacterias a los antibióticos. El cantante cubano Pablo Milanés, que falleció hace unos meses en Madrid, pasó por algo parecido, una serie de infecciones que no respondían a ningún tratamiento y doblegaron una salud maltrecha tras superar un cáncer. Responsables de la muerte de 1,3 millones de personas cada año en el mundo, muchas de estas infecciones bacterianas resistentes a los fármacos son, además, nosocomiales, contraídas en el propio centro hospitalario durante la convalecencia. No importa lo ricos o famosos que sean los pacientes. Alguien millonario como Madonna puede pagar un tratamiento exclusivo contra el cáncer más esquivo o una patología cardiaca, pero contra la amenaza de las bacterias resistentes, que amenaza con superar al cáncer en mortalidad a mediados de siglo, el dinero no proporciona ningún atajo.

Paulatinamente, la industria farmacéutica ha dado la espalda al problema de encontrar nuevos antibióticos que puedan hacer frente a las superbacterias. Casi toda la innovación en este campo es rara, escasa y experimental.

El problema, como explica la científica madrileña Sonia Contera (Madrid, 1970), no es tanto que no haya soluciones en los laboratorios. Las ideas existen, pero rara vez son financiadas para convertirse en un remedio terapéutico. Aunque técnicamente es física, su mente desde hace años está puesta en lo biológico, o, más concretamente, en ese territorio fronterizo entre la física y la biología que llamamos nanotecnología. Tras pasar por Rusia, China, Japón o Dinamarca, es desde hace unos años catedrática en el Departamento de Física de la Universidad de Oxford. Hablamos con ella de la respuesta que la nanotecnología podría ofrecer contra infecciones resistentes como la de Madonna, cómo las vacunas de ARN pueden acabar luchando contra el cáncer o por qué algunos tratamientos no llegan nunca a ser realidad, algunos de los temas que contiene su libro Nanotecnología viva (Arpa, 2023), que se ha publicado recientemente en castellano. Desde que la primera versión, en inglés, viera la luz en 2019, ha aparecido también en chino y en japonés, lo que da una idea tanto del prestigio de Contera como del interés que suscita esta disciplina, que vive un boom desde la pandemia. Concretamente, desde que uno de los avances que pronosticaba la investigadora española, las vacunas fabricadas a partir de ARN, pasaron en cuestión de meses de la teoría a la práctica salvando millones de vidas y billones de euros en todo el mundo.

Fue el primer éxito global de la nanomedicina, y todo hace indicar que para el siguiente no habrá que esperar a una pandemia.

PREGUNTA. Uno de los grandes problemas actuales de la medicina, de momento sin solución, es la creciente resistencia de las bacterias a los antibióticos y las muertes que esto provoca. ¿Para esto tiene solución la nanotecnología?

RESPUESTA. Los antibióticos son un desastre porque las farmacéuticas, durante muchísimo tiempo, no invirtieron en antibióticos. La mayoría de los antibióticos que tenemos, ya sabemos lo que es la resistencia bacteriana y todos estos problemas. Todos los antibióticos se basan en lo mismo, en buscar dianas moleculares dentro o fuera de las bacterias. Y lo que permite la nanotecnología son dos cosas: concentrarlos en una partícula o crear partículas que tengan varios antibióticos en la misma partícula, o sea, para tener varias opciones a la vez y luego usar otras cosas que no solo sean la química, sino también la física de partículas. La mayoría de las bacterias están cargadas con carga positiva, que es una de las razones por las que el cuerpo humano también las detecta, a través de la carga y por sus propiedades mecánicas.

"Lo he hablado desde hace muchísimos años, por lo menos 20, con farmacólogos y bioquímicos, y no les interesa para nada"

Entonces, en principio uno podría hacer una ingeniería de partículas donde se usara no solo la química, sino la física para cargarse a las bacterias. ¿Qué es lo que pasa? Que lo he hablado mucho y desde hace muchísimos años, por lo menos 20, con farmacólogos y bioquímicos, y no les interesa para nada. Esto es como que se les escapa, se les va muy fuera de lo que han estudiado y de lo que hacen todos los días, y se cierran en banda. Es como "No hacemos esto". Por eso yo creo que es importante también lo de las vacunas del covid, porque han roto el paradigma. O sea, ahora ya hay nanopartículas que funcionan, ¿no? Entonces, quizá se rompa también el paradigma con los antibióticos, pero en general es un campo muy extraño y muy conservador, en el que el avance es lentísimo. De hecho, hace poco alguien me preguntó si le podía decir quién me parecía el investigador más innovador en antibióticos y me puse a buscar, a buscar y a buscar, y es que no hay nadie. Es un campo extremadamente conservador.

P. ¿Porque quienes quieren innovar se acaban yendo a otra cosa?

R. Se van a otra cosa, es lo que hablábamos al principio. Parece que las cosas van muy rápidas, pero, en realidad, no. Va rápido en los sitios donde hay como agujeros en el sistema por los que la gente se puede colar, pero, concretamente, el campo de los antibióticos es bastante lento. Gracias a Dios, están desarrollando nuevos antibióticos porque la inteligencia artificial está ayudando bastante a encontrar moléculas que ya existen en farmacología y que se usan, que tienen actividad antibiótica y que se pueden empezar a usar rápidamente. O sea, es un método convencional, pero usando la inteligencia artificial para agilizar el hallazgo de estas moléculas.

Pero luego, de momento, parece que a nadie le interesa cambiar el paradigma.

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P. O sea, que aquí de momento no podemos esperar inmunoterapias antibióticas, ni siquiera como experimento.

R. Bueno, seguro que los del ARN lo van a intentar. Una vez que hay un sistema, como, por ejemplo, el de BioNTech, y tienen dinero, ya pueden empezar a intentar ciertas cosas. Pero, claro, ya se convertirán en el siguiente paradigma. Esta es la evolución del poder dentro de la de la medicina, es la que dicta lo que sigue adelante y lo que no sigue adelante, no su utilidad.

P. Entre la publicación de su libro en inglés (2019) y esta edición en castellano tuvo que introducir cambios para mencionar la irrupción comercial de las vacunas de ARN. Dado lo rápido que suceden las cosas, ¿qué caducidad le ve a su propio libro? ¿Habrá que reescribirlo de nuevo dentro de 15 años o aguantará más o menos bien el paso del tiempo?

R. De hecho, le voy a negar que vaya rápido. Una de las cosas que cuenta el libro son los frenos que hay a la tecnología y, sobre todo, a la tecnología médica. De hecho, en esa edición inglesa ya predije las vacunas, dentro de la idea de que, cada vez más, la medicina se va a mover al sistema inmunológico. Eso se veía venir, pero hubiera tardado muchísimo si no hubiera habido pandemia. Tanto la academia como la medicina de las grandes empresas farmacéuticas es bastante conservadora, pero incluso estas empresas bastante disruptoras, tanto Moderna como BioNTech, se fundaron hace mucho tiempo, 13 años, y las ideas de Katalin Karikó son bastante antiguas. O sea, el progreso es rápido a veces, pero, en realidad, es bastante lento.

"La academia y la medicina de las grandes farmacéuticas son bastante conservadoras"

Ahora se va a acelerar esta parte de las vacunas por todo el dinero que ha llegado a estas empresas para crear las vacunas de ARN. Pero la idea es muy antigua y, de hecho, estaban siendo frenadas, que es una cosa interesante, ¿eh? Empresas con ganas de disrupción, con inmigrantes y mujeres de 50 años de por medio, que no son el típico perfil. Llevan luchando muchísimo tiempo para que sus ideas se tomen en serio y no se las toma. Otra cosa de la que hablo en el libro es de los biosensores, que desde los años 90 todo el mundo piensa que vamos a tener magníficos biosensores. Es la historia de Theranos, la mujer esta —Elizabeth Holmes— que acabó en la cárcel, pero seguimos sin esa tecnología, y no es que no exista la tecnología en los laboratorios, sino que es muy difícil sacar tecnología al mundo real.

P. Lo de que estas empresas hayan tenido éxito con las vacunas para el covid-19 fue, además, una casualidad, ¿no? No era en lo que estaban pensando tres meses antes de que apareciera por primera vez el SARS-CoV-2 en Wuhan.

R. Sobre todo, lo que Moderna y BioNTech querían era romper el modelo que tenemos ahora de tratamiento del cáncer. Para eso se crearon. Y es precisamente ahora cuando están saliendo muchos ensayos clínicos para ver cómo funcionan contra el cáncer. Como siempre, surgirán intereses económicos o políticos. La historia de qué ciencia se desarrolla y cuál no se desarrolla, cuál acaba llegando a nuestras vidas... es más compleja de lo que parece.

P. ¿Estamos cerca, entonces, de nuevos tratamientos contra el cáncer basados en esta tecnología?

R. Las dos empresas nacieron para eso, precisamente para crear alternativas en el tratamiento contra el cáncer. Es muy interesante porque ninguna de las dos tiene las patentes originales. El paradigma de la quimioterapia, que es buscar medicamentos que encuentren una diana molecular en los tumores, fracasa. Con matices porque en las leucemias, que son cánceres líquidos, sí que funcionan, pero en los tumores no. Primero porque no los detecta, y segundo porque los tumores son muy inteligentes. Son capaces de desarrollar resistencia a los medicamentos.

"El paradigma actual funciona bien con cánceres líquidos como la leucemia, pero no en tumores"

Mientras, el sistema inmune no se basa en una manera de pensar tan directa. Está evolucionado con nuestros propios cuerpos, es un sistema complejo. Entonces ahí tenemos más opciones de tratar el cáncer de más maneras. Abre una puerta muy diferente. Es una farmacología y una manera de pensar muy diferente. Y esto va a cambiar también muchos aspectos de la medicina, más conceptuales, más como de raíz. Esto a mí me parece más fundamental, pero, de hecho, las ideas no son nuevas. Las primeras inmunoterapias las hizo ya Coley en el siglo XIX en Estados Unidos.

P. Una de esas ideas que llega décadas antes que la tecnología necesaria para ponerlas en juego.

R. Creo que el problema es que, cuando se estandarizó el enseñar medicina, para crear las carreras y las disciplinas médicas, el de Coley era un método imposible de estandarizar porque no se entendía. Era simplemente un médico que sabía que, creando infecciones, podía revertir cánceres, pero eso no se podía enseñar. Es lo que hablábamos al principio, que el progreso científico, médico, tecnológico depende de muchas cosas, no solo de las ideas.

P. Hay una reflexión muy interesante sobre cómo los físicos habéis acabado colonizando la biología y habéis cambiado esa forma de trabajar con ella. En realidad, ¿hay una mezcla de conocimientos entre biología, química, física, bioquímica, donde los límites no están tan claros como antes?

R. Justo. Ese es el asunto. La división de las diferentes ramas de la ciencia que hemos hecho durante el siglo XIX y el siglo XX tiene un contexto histórico también. La física de antes del Proyecto Manhattan es muy diferente a la física de después del Proyecto Manhattan, pero el punto fundamental es el desarrollo de los ordenadores, algo que además surge también del Proyecto Manhattan. Fueron los físicos que estaban allí, como Von Neumann o Ulam, los que son los primeros que empiezan a crear los ordenadores. En el momento en que los ordenadores nos permiten usar mucha más cantidad de datos para hacer modelos más complejos, empieza a surgir la ciencia de la complejidad cuantitativa. Mientras que antes los biólogos lo único que podían hacer era identificar qué proteínas funcionaban, ahora somos capaces de hacer modelos mucho más complejos de lo que está pasando o cómo interaccionan, empieza todo a converger. Los ingenieros entran en medicina porque pueden encontrar nuevas técnicas, pero también se interesan por la biología porque puede crear nuevos robots.

"Todas las ciencias están convergiendo en la biología y, a nivel planetario, convergen en el ecosistema global"

A los físicos nos interesa el origen de la vida en la tierra o por qué las cosas funcionan como funcionan, pero también, al hacerlo, creamos nuevos sistemas de medición y empezamos a entender las cosas de otra manera. Le decimos a los biólogos: "Perdona, pero esto no se entiende bien como química, pero a lo mejor se entiende mejor como mecánica o como electricidad". Creo que estamos todos convergiendo en las ciencias de la complejidad, que en el fondo es lo que siempre nos ha interesado a los humanos: entender la complejidad de la realidad. Por qué están todas las ciencias convergiendo en la biología y, a nivel planetario, convergen en el ecosistema global.

P. Están convergiendo, pero no tanto en una biología clásica, que era un poco naturalista, una observación de los organismos, sino en algo nuevo y donde ustedes se ven con la capacidad de intervenir o crear sistemas que replican a la naturaleza.

R. Lo vemos en inteligencia artificial, que ChatGPT tampoco es que sea muy inteligente, pero sí que es capaz de reproducir la manera de hablar de una persona aunque no lo entienda, aunque haya respuestas incorrectas. Lo vemos también en robótica y luego, a la vez, todo eso se vuelve a aplicar a la biología. En el fondo no solo estamos cambiando la manera de vivir, también estamos volviendo a reflexionar sobre las antiguas preguntas, ¿cuál es la misión de las personas en el universo? ¿Por qué somos capaces de entender el universo? ¿Por qué somos capaces de modificarlo? Y estas preguntas antes se hacían en filosofía, y ahora se las hace la gente que hace robots: ¿qué es el robot, qué es un individuo? Entonces, estas preguntas vuelven a la biología.

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Justo ahora venía de una charla con un ingeniero de Estados Unidos que es colaborador mío, los dos teníamos una discusión entre las bacterias y los biofilms. Él hace biorrobots blandos que usan bacterias. Y los dos estábamos pensando en cuál es el momento en que una bacteria, cuando crea una infección, se siente como un individuo y ha trascendido al grupo. Todas estas preguntas antes eran filosóficas y ahora son de la bioingeniería. Yo creo que eso es el cambio. Desde la tecnología, estamos cambiando la manera en que nos relacionamos con esas mismas preguntas que llevamos haciéndonos desde la antigüedad.

P. ¿En qué momento pasamos de pensar que, con el descubrimiento de la estructura de ADN, podíamos revelar cualquier misterio con dos hélices entrelazadas y cuatro bases a darnos cuenta de que todo es mucho más complicado?

R. Ese es el punto histórico en el que estamos, ¿no? La manera de pensar del siglo XX desde el siglo XIX, de dominio de la naturaleza, de controlarlo todo, de intentar racionalizarlo todo, nos lleva al cambio climático. Por una parte, porque la naturaleza no obedece a nuestras normas. Ese equilibrio tan complejo de los humanos entre lo racional y lo irracional, el dominio y la sumisión a la naturaleza, estas ideas siempre han estado en todas las filosofías humanas. A partir del siglo XX, pensábamos que podíamos abandonar todo esto y entregarnos al progreso. Hasta que, entre ambas guerras mundiales, se dieron cuenta de que había un límite al progreso tecnológico.

Pero se nos vuelve a olvidar, y estamos en un momento en el que tenemos que volver a pensar más profundamente sobre la tensión entre lo racional y lo irracional en la naturaleza. Es el punto histórico que nos ha tocado vivir, repensando si se puede o no se puede hacer una ciencia que nos ayude a tener una relación más profunda y más duradera con la naturaleza.

P. Estando en una universidad puntera como Oxford, ¿comienza a ver este cambio hacia una mayor transversalidad o incluso allí es difícil?

R. La ciencia sigue teniendo una manera muy antigua de funcionar, sobre todo la ciencia académica. Es muy conservadora en lo que se valora todavía, que es la cantidad de artículos que publicas. Lo más interesante actualmente está viniendo por parte de las startups, ese dinero que entra del capital riesgo en los últimos años ha creado un sistema más dinámico, donde la gente puede salirse del mundo académico para hacer ciencia fuera. Está por ver si va a seguir siendo igual de dinámico con todo este dinero invertido, pero, cuanto más variado sea el ecosistema científico, mucho mejor.

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P. Una buena parte del libro está dedicada a la fabricación de proteínas, un área que, pese a haber ganado dos Nobel en los últimos años, no está recibiendo tanta atención; si la comparamos, por ejemplo, con el CRISPR. ¿Es una tecnología que realmente pueda cambiarnos la vida?

R. El punto fundamental es que todas las cosas que están vivas en la Tierra estamos hechas de proteínas. Estas proteínas son estructuras pequeñitas, blandas, en la escala nanométrica. Por eso el libro se llama Nanotecnología viva, porque, en el fondo, el universo usa la escala nanométrica para crear la vida en la Tierra. Entonces, desde que se descubrió que estábamos hechos de proteínas a principios del siglo XX, la gente se puso a intentar identificarlas, primero con rayos X. Luego nos dimos cuenta de que la mayoría de las enfermedades, y la mayoría de los fármacos —no solo los artificiales, sino también los que hacen las bacterias— actúan sobre proteínas. Hay una gran capacidad de intervenir en la biología a nivel molecular. Por ello, desde el principio ha interesado mucho conocer la estructura de las proteínas, porque en el fondo lo que importa de las proteínas es su forma.

Esto lleva muchísimo tiempo porque es un problema muy difícil de resolver. El grupo de David Baker, en la Universidad de Washington, es el primero que logra predecir la estructura de proteínas con algoritmos, en 2016. Después, durante la pandemia, salió también AlphaFold, un sistema de AI operado por DeepMind —propiedad de Google— que es capaz de hacerlo más rápido y con más capacidad. Está evolucionando muy rápido, pero lo más interesante es lo que hizo David, que es hacerlo al revés: la idea de diseñar una proteína que no existe en la naturaleza y luego con ingeniería inversa usar bacterias o levaduras para que creen esta proteína.

Esto es el sueño de la nanotecnología, la idea de que puedes soñar una forma con precisión atómica y lograr fabricarla con producción biológica, por muy compleja que sea.

P. ¿Y se está usando ya en la clínica?

R. Ya se han desarrollado vacunas de covid-19 usando esta misma idea, hemos pasado en pocos años de fabricar cosas en el vacío a fabricar vacunas. Todo esto siempre tiene otra cara, si se pueden usar para vacunar, también se pueden usar para crear enfermedades. Ahí es donde empiezan los problemas de regulación. Los biólogos, además, ya se han dado cuenta de que esto no solo sirve para la medicina, porque en el momento en el que podemos crear estructuras geométricas abrimos la puerta a diseñar materiales que no solo tengan propiedades terapéuticas, sino materiales de construcción, electrónicos o incluso cuánticos, todo a partir de bacterias. Esa será la gran revolución de la nanotecnología.

Lo más interesante es que vuelve a ser como lo de la inmunoterapia. Hasta ahora, toda la creatividad tecnológica y médica era muy reduccionista. Buscábamos un mecanismo con el que pudiéramos controlar todos los pasos. Ahora lo que hacemos es crear sistemas que, en realidad, no entendemos del todo cómo lo hacen. Hay una caja negra en la creación de estas proteínas o estas inmunoterapias que actúan sobre el sistema inmune. Estamos aprendiendo a usar la complejidad, que es un cambio cualitativo de la manera en que estamos haciendo y desarrollando cosas.