Desde el descubrimiento científico hasta la innovación tecnológica. ¿Es un camino que podemos realizar en el Perú?

Desde el descubrimiento científico hasta la innovación tecnológica. ¿Es un camino que podemos realizar en el Perú?

Daniel Guerra Giraldez Investigador en Biofísica Molecular (UPCH)
Ideele Revista Nº 248

El doctor Daniel Guerra (Foto: Universidad Peruana Cayetano Heredia)

Una breve historia personal de uno de los principales científicos peruanos

En el año 2007, mi regreso definitivo al Perú se acercaba rápidamente. Después de culminado mi doctorado me había enrolado en uno de los laboratorios de biofísica molecular más avanzados y productivos del mundo donde el líder, el reconocido compatriota Carlos Bustamante, había decidido que era posible construir algo semejante en el Perú. ¿Pero cómo hacerlo? La UPCH me aseguró un empleo como profesor investigadory además pondría algo del dinero para los primeros equipos, pero nos faltaba mucho. ¿El estado peruano? Nada. En el período 2006-2011 el gobierno demostró con hechos que la ciencia no le interesaba. “El Perú no necesita artículos, necesita patentes”, decía con candidez el presidente del minúsculo Concytec de entonces.

La odisea de establecerse como científico en el Perú ha sido surcada con éxito por personas que resultan admirables por su osadía, su perseverancia, y –quizás lo determinante- por su astucia para identificar cómo hacerse necesarios. En todo oficio existe el reto de encontrar quién necesita lo que puedes ofrecer, pero lo especial de los investigadores es que no tenemos clientes, no ofrecemos servicios y no vendemos productos. Nos enfrentamos a la naturaleza y le arrancamos sus secretos, con la esperanza adicional de que el nuevo conocimiento pueda ser utilizado por alguien más.

Los científicos que conozco y que ejercen exitosamente como investigadores en ciencias biológicas en el Perú, aprovechan su situación geográfica; esto es, convencen a organizaciones internacionales de la importancia de realizar sus investigaciones en el Perú y no en otro lugar. En su mayoría, si bien contribuyen de manera importante al conocimiento, estas investigaciones no crean nuevos paradigmas, sino que colectan la porción de información peruana dentro de paradigmas ya vigentes. Por ejemplo: tenemos terribles condiciones de higiene y atención de salud, de modo que estudiamos enfermedades infecciosas de preocupación global que aquí son más abundantes y por lo tanto más fáciles de estudiar; o tenemos enormidad de especies endémicas, y por lo tanto su estudio demanda innumerables investigaciones locales. El espíritu alerta del científico puede a partir de estas investigaciones geográficas hacer inferencias que repercuten en el paradigma general, pero tales exploraciones rarísima vez consiguen apoyo financiero.

¿Y si estudiamos el origen de la vida, el plegamiento de proteínas, la física del ADN, la mecano-química de la maquinaria celular? Estas investigaciones fundamentales pueden realizarse en cualquier lugar, y se hacen en países que consideran justamente a la ciencia básica, aquella que hace revoluciones, como un asunto estratégico, en el que se debe invertir seriamente a largo plazo. Aun en su momento de mayor crisis, el presidente Obama anunció frente a la academia nacional de ciencias un incremento del presupuestoel año 2009, y arengó a los científicos por ser los principales artífices del carácter de su nación como líder, no como seguidora. Yo estaba convencido de que este tipo apreciación de la ciencia era posible y necesaria en el Perú, y el apoyo y empeño de Carlos Bustamante con esta misma visión era una gran oportunidad.

Sus investigaciones habían sido pioneras en el desarrollo de técnicas de manipulación y visualización de moléculas individuales, una nueva aproximación que está transformando la bioquímica desde sus cimientos. Tener esta tecnología en el Perú debía producir ciencia original pero, ¿sobre qué? ¿Había alguna oportunidad de usar al Perú como una ventaja en lugar de un impedimento? Con ingenuidad y una red de contactos muy incipiente, hicimos un viaje al Perú para consultar qué hacía falta investigar. Vino a mi mente la reunión en Francia, entre Pasteur y aquél productor de vino que le pidió en 1856 resolver el problema de la acidificación del fermento. Para resolverlo, Pasteur tuvo que descubrir que la fermentación era un proceso biológico, pero algo más ocurrió entonces, porque a partir de ese descubrimiento, el químico fue convirtiéndose en bioquímico y microbiólogo. Pasteur resolvió el problema del vino, pero las técnicas y los conceptos que desarrolló permitieron una revolución mucho mayor: refutar la generación espontánea y crear la teoría de los gérmenes como causantes de enfermedades. Así pues, las necesidades son también fuentes de inspiración para los científicos que, mediante un buen olfato y mucho trabajo, pueden realizar descubrimientos inesperados. Armados con una tecnología nueva, nosotros debíamos provocar este puente inspirador en el Perú; todo dependía de conocer más problemas y utilizar el ingenio.

Las reuniones se hicieron, pero con resultados decepcionantes. Quizás porque las circunstancias y los lenguajes son demasiado distantes; difícilmente a algún empresario le interesa escuchar que puedes ver y manipular moléculas, o que puedes comprender en mediano plazo los principios fundamentales detrás de un problema original. Sentarnos a compartir ideas y dificultades, con entusiasmo, ingenio y audacia era demasiado pedir. Con algunos consejos más, regresamos a EEUU y seguí buscando algo que me llevara al Perú. Enfocado en investigaciones de mecanoquímica, debía encontrar en mi ciencia soñada algún lazo con los intereses del Perú, o encontrar en el Perú un punto de interés para el mundo científico de la biofísica molecular. De todo lo que intenté, la enzima ARN polimerasa bacteriana fue la pieza clave que comenzó a protagonizar, y generarme ideas que podían funcionar y convencer.

Difícilmente a algún empresario le interesa escuchar que puedes ver y manipular moléculas, o que puedes comprender en mediano plazo los principios fundamentales detrás de un problema original

En una bacteria típica hay cerca de cuatro mil copias de ARN polimerasa, que es la enzima encargada de navegar sobre el ADN, reconocer los genes y dar inicio (o no) a su expresión. Esta enzima es central en la regulación de la expresión genética en bacterias, ya que es sensible a la intervención de varios factores que traen información del estado interno y externo de la célula que afectan su decisión de leer o no leer cada gen según sea necesario. A mi fascinación por el funcionamiento de una enzima como centro de decisiones de un ser vivo, se sumó el hecho de que ella es blanco de uno de los antibióticos más efectivos contra la tuberculosis. La rifampicina se une a la ARN polimerasa de Mycobacterium tuberculosis e impide que dé inicio a la lectura de los genes, con lo que la bacteria muere y el enfermo tiene una oportunidad de recuperarse.

Por supuesto, la evolución nunca se detiene, y hoy en día existen decenas de mutaciones conocidas en la ARN polimerasa de M. tuberculosis que le confieren diversos grados de resistencia antibiótica. ¿Pero acaso una máquina tan sofisticada podría mutar sin consecuencias secundarias? Quise saber más de la enzima, y explorar si además de conferir resistencia, las mutaciones podrían afectar el funcionamiento de la ARN polimerasa, quizás alterando su capacidad de regular la expresión genética, o en otras palabras, ‘sesgando sus decisiones’. Imaginé que si descubríamos tales sesgos estaríamos comprendiendo cómo la selección antibiótica empujaba la evolución de estas bacterias en direcciones que podríamos predecir. Encontré que se sabía muy poco de la enzima de M. tuberculosis, y se la consideraba semejante a la de otros organismos, sin tomar en cuenta posibles sutilezas propias de la regulación genética de su especie. Así que era acertado proponer que ya era tiempo de utilizar técnicas modernas para resolver directamente los misterios de la ARN polimerasa de este organismo problema, y por varias razones, tal investigación prometía resultados diferentes a los organismos modelo, además de posibles aplicaciones prácticas.

Carlos apoyó rápidamente estas ideas y las enriqueció. Dedicó parte de su equipo de colaboradores a ayudarme a poner a punto los procedimientos necesarios para dar inicio al proyecto que me llevaría al Perú. Una vez yo en Lima y con el trabajo de instalar el laboratorio, recibimos varias negativas, pero finalmente conseguimos el 2010 un financiamiento del instituto Fogarty de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de EEUU para investigar algunos aspectos de la regulación de la ARN polimerasa de E. coli y empezar los estudios en la enzima de M. tuberculosis en el Perú. Las dificultades experimentales fueron aún mayores de lo esperado, y cuando el financiamiento del NIH se agotó al tercer año, la continuidad de las investigaciones estuvo en serio peligro. Felizmente, en ese momento la política nacional en ciencia y tecnología ya había dado el giro favorable que conocemos ahora. Un Concytec reforzado reconoció la importancia de la ciencia fundamental que estábamos construyendo y el 2014 concedió el financiamiento de un proyecto para el estudio biofísico de las interacciones ADN-proteína en la transcripción bacteriana.

Con este primer apoyo sólido de parte de un órgano del estado peruano nuestro joven laboratorio inició una etapa en que el empeño personal de Carlos Bustamante, la recepción de este esfuerzo en la UPCH y el trabajo diligente y creativo de estudiantes de las UPCH, UNMSM y UNI tienen respaldo en el país. Para mí, como científico y como un trabajador que no tiene clientes ni jefes (al menos no en el sentido tradicional), esta apreciación es vital. Ahora abrimos el 2015 con nuestra primera postulación para el financiamiento de proyectos de ciencia aplicada. Y es que con dificultades y giros afortunados parece que estamos marchando el camino sinuoso, inseguro pero lógico que conecta al descubrimiento científico con la innovación tecnológica. Tras cuatro años de intentos –y aprendiendo muchísimo en el camino- tenemos finalmente la enzima ARN polimerasa de M. tuberculosis activa en nuestras manos lista para revelarnos sus secretos y ensayar nuevos inhibidores. Además, nuestros experimentos en E. coli nos han mostrado un cambio crítico en la conformación del complejo de inicio de la transcripción, que era desconocido hasta hoy y que podríamos utilizar para hallar nuevos fármacos que interfieran con la regulación de la ARN polimerasa, en lugar de su actividad catalítica.

Estas ideas de ciencia aplicada no habrían tenido asidero hace cuatro años, cuando nos pidieron patentes en lugar de artículos. De hecho, al basarse en nuestros propios hallazgos, ni siquiera hubiéramos podido imaginarlas. Es así que, aunque no sabemos aún si tendremos éxito en estas propuestas, desde ya nuestra historia es un ejemplo de cómo el apoyo a la ciencia básica es necesario para la aparición de ideas tecnológicas auténticamente originales.

Y si tenemos éxito, se podría llevar a cabo una posterior investigación de tipo tecnológico de alto impacto, para desarrollar fármacos nuevos en colaboración con una empresa farmacéutica. La innovación farmacéutica está liderada tradicionalmente por países desarrollados, con enormes beneficios económicos para ellos y una favorecida atención de sus necesidades de salud. Debido a la emergencia de resistencia antibiótica, es posible que en un futuro cercano, gran parte de los antibióticos actuales sean de poca utilidad, y la posición en que nuestro país se encuentre para acceder a los nuevos medicamentos será consecuencia de nuestra participación actual en el desarrollo de productos que aún no salen al mercado.El descubrimiento de nuevas moléculas activas es un evento raro y precioso que puede introducirnos en la cadena de valor farmacéutico creando relaciones en rubros de I+D sin precedentes en el país, lo que implica la oportunidad de ingresar a un entorno de alta inversión internacional, con beneficio para la comunidad científica nacional, impactos sociales y económicos directos para la población en riesgo, y una repercusión política que no puede ignorarse.

Desde ya nuestra historia es un ejemplo de cómo el apoyo a la ciencia básica es necesario para la aparición de ideas tecnológicas auténticamente originales.

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