Arxiu de la categoria ‘General’

Disset mil milions de Terres

dilluns, 27/05/2013

planet_size_comparison-br.jpg Durant els últims anys, les notícies sobre la descoberta de nous planetes extra-solars s’ha fet habitual. Tant que ja gairebé ni eren noticia. El primer que es va descobrir va ser Gamma Cephei Ab l’any 1988 i durant molt temps es va dubtar si realment les dades eren fiables. No es va confirmar fins l’any 2002. Al principi els descobriments eren esporàdics i de planetes relativament poc interessants. Gegants de gas, de la mida de Júpiter molt diferents dels que ens interessaven: els planetes similars a la Terra.

La cosa va anar millorant i els descobriments es van fer més habituals. Durant la primera dècada del 2000 es trobaven entre deu i trenta planetes cada any. Però la cosa va canviar, i molt, a partir de l’any 2006, quan es va enviar la missió COROT que va funcionar fins l’any 2012, i encara més a partir del 2009 amb la missió Kepler. Només l’any 2009 es van detectar 189 exoplanetes nous.

Però tot s’acaba, i sembla que la Kepler també ha arribat al final. Una fallada tècnica ens deixarà sense el gran caçador d’exoplanetes. El Kepler és un telescopi espacial que cobreix una petita part del firmament i que pretenia esbrinar quants planetes hi ha a la galàxia. La idea era analitzar en profunditat una fracció del cel i a partir de les dades obtingudes analitzant 150.000 estrelles, extrapolar les xifres al total galàctic. El sistema per localitzar planetes era detectar la subtil disminució en la llum de l’estrella quan el planeta passa per davant. Una proesa tècnica que de vegades s’ha comparat a detectar la baixada de lluminositat del far d’un cotxe situat a un quilòmetre de distància quan passa una mosca per davant.

Per fer-ho necessita estar apuntant molt finament a la zona del firmament que analitzava i això ho feia gràcies a tres rodes que en girar permetien apuntar amb total precisió. El Kepler portava quatre rodes d’aquestes, per si en fallava alguna. De fet, l’any passat va fallar la primera però gràcies a la redundància va poder seguir operant. Aquest més, però, ha fallat una segona roda i ara ja no pot orientar-se correctament. De manera que sembla que la cacera s’ha acabat.

Segurament encara trobarem nous planetes gràcies a la gran quantitat de dades que estan pendents d’anàlisi, però la fi de la missió barra el pas a determinats planetes. En principi la missió estava prevista per tres anys, fins el 2012. Però es va decidir continuar quatre més (que ja no podrà ser) per un motiu molt senzill. La gràcia per veure si és un planeta és que el canvi de brillantor tingui una determinada periodicitat.

Si una civilització extraterrestre intentés detectar la Terra amb un giny similar al Kepler, detectaria l’ocultament, però hauria d’esperar un any a tornar-lo a detectar. Amb dos trànsits ja pots predir quan tornarà a passar. En el cas de la Terra seria exactament al tercer any. Si efectivament succeeix, és quasi segur que has identificat un planeta amb un període orbital d’un any. Però calen tres anys per saber-ho del cert. I que dir en el cas d’un planeta com Neptú, que fa una òrbita cada cent seixanta quatre anys!

Per això el Kepler al principi detectava planetes amb períodes orbitals de pocs dies o setmanes. De canvis en la brillantor en trobava molts, però fins que no es repetien no es podia saber si era un planeta i amb quin període orbital. Fer el seguiment durant set anys hauria anat molt bé, però ara ens haurem de conformar amb les dades de quatre anys, i això limita la detecció de plantes allunyats de la seva estrella i amb períodes llargs.

En tot cas, Kepler ens ha ofert 2740 candidats a planetes, dels que ja s’han confirmat 132, però aquestes xifres encara aniran augmentant en els propers mesos. La majoria són grans planetes, però també hi ha planetes de mida similar a la Terra. I a partir d’aquestes xifres, es calcula que a la galàxia hi ha uns disset mil milions de planetes de mides similars a la Terra. Moltíssims més si considerem els satèl·lits de grans planetes de gas, similars a les llunes de Júpiter.

De manera que per posar-nos a buscar vida extraterrestre, no serà per falta d’indrets on mirar!

La lliçó dels pinguins

divendres, 24/05/2013

penguins.jpg La mida importa, però només amb la mida no fas gran cosa. També cal tenir en consideració la forma, l’energia que hi apliquis i la gràcia que tinguis en fer-la servir. Els condicionants mecànics imposen restriccions molt determinades a les coses que pot, o no pot, fer un organisme i l’evolució l’únic que fa és buscar la millor solució per resoldre determinats problemes.

Un exemple interessant l’han trobat intentant entendre per quin motiu els pingüins no volen. Són ocells i la majoria d’ocells volen. Els pingüins en canvi, neden molt bé, però aquelles ales tan petites no els permeten volar. En realitat els pingüins van topar amb un problema purament mecànic i van haver de triar un camí. Podien nedar bé o podien volar bé, però no hi ha manera de fer les dues coses.

Això hi ha vist uns investigadors que han comparat la despesa energètica de diferents ocells que poden nedar i volar. En concret han analitzat els corbs marins (Phalacrocorax pelagicus) i els somorgollaires (Uria aalge). Tos dos poden volar i també poden submergir-se per capturar algun peix. La diferència és la manera que tenen de nadar. Els corbs marins s’impulsen fent servir les potes, mentre que els somorgollaires fan servir les ales com si “nedessin” sota l’aigua.

L’energia que fan servir els corbs marins és molt elevada quan estan sota l’aigua. Molt més que la dels somorgollaires, que neden amb molta eficiència (encara que no tanta com els pingüins). La cosa canvia a l’hora de posar-se a volar. Els somorgollaires són un desastre volant. Mouen les ales molt per aconseguir volar poc i consumeixen moltíssima energia, de manera que el vol que fan és curtet. Els corbs marins en canvi, son mals nedadors, però volen molt millor.

El motiu és la forma de l’ala. O la tens dissenyada per nedar amb eficiència o per volar amb eficiència, però les solucions per una activitat dificulten l’altre. De manera que com millor nedis, pitjor volaràs. Els pingüins van triar el camí extrem, renunciant a l’aire per poder fer vida eficient de veritat al mar. Els somorgollaires no es van acabar de decidir i fan les dos coses de manera mediocre tot i que neden millor que volen. I als corbs marins els passa una cosa semblant, però afavorint el vol i sacrificant la natació. En els dos cassos compensen una mica la poca eficiència en el disseny de les ales fent servir molta energia. Però, és clar, arriba un moment que aquesta estratègia ja no surt a compte.

Aquests són la mena de resultats que cal tenir presents quan es fantasieja sobre el futur de l’evolució. Els organismes poden adoptar un espectre increïbles de formes i mides, però no poden saltar-se els condicionants imposats per les lleis de la física, la química o la biologia. Qualsevol estratègia té un preu i no hi ha manera de saltar-se’l. De manera que cal triar bé. De fet, la selecció natural fa la tria amb molta eficiència, eliminant als que no rendeixen al màxim.

Els humans, com a societat, també apliquem estratègies, però sovint tenim tendència a pensar que ens podem saltar les lleis de la natura. Consumim energia de manera desproporcionada en algunes activitats enlloc de mirar d’optimitzar els sistemes. Un error, perquè al final caldrà pagar el preu. I la selecció natural és implacable.

Un Univers cada vegada més gran

dijous, 23/05/2013

Universum.jpgA l’alba de la humanitat l’Univers es limitava al que abastava la vista. El terreny fins la línia de l’horitzó i un cel on de nit brillaven puntets de llum i per on es movien el Sol i la Lluna. En algun moment algú es va preguntar fins on arribava el terreny i a quina distància estava el firmament, però no tenia resposta i només podia especular. A falta de cap explicació, es van imaginar creacions divines i diferents Déus que havien construït tot el que hi ha.

L’Univers va créixer amb els astrònoms de l’antiguitat. Cada civilització va tenir el seu moment d’esplendor i per la nostra part, els grecs van ser els que més van brillar. Van adonar-se que la Terra era rodona i van mesurar-la amb una gran aproximació. També es van adonar que el Sol i les estrelles estaven molt lluny, però ignoraven quant. La Terra semblava estar al centre de tot i les estrelles les van situar fixades en una cúpula que envoltava la Terra i que devia ser sòlida, ferma. Per això encara parlem del firmament.

 Els grecs disposaven d’una eina molt poderosa, la trigonometria i la paral·laxi, que els va permetre avaluar la distància fins la Lluna, però poc més. Va caldre esperar al segle XVII per mesurar les distàncies a les que estaven els planetes. Va resultar que estaven molt mes lluny del que cap antic havia pogut imaginar. Unitats de mesura com els quilòmetres no eren gaire pràctiques.

Encara faltava per mesurar la distància a les estrelles. L’univers havia crescut molt des de la primera vegada que ens vàrem preguntar per les seves dimensions i sabíem que les estrelles estaven més lluny que els planetes, però com de lluny? A més, la idea d’una esfera on hi havia les estrelles es va ensorrar quan Halley va veure que algunes estrelles s’havien desplaçat de la posició determinada pels antics grecs. Si es desplaçaven, i aparentment ho feien a diferents velocitats, ja no hi havia motiu per pensar que totes estaven a la mateixa distància.

Fins al segle XIX no es va poder establir la distància a les estrelles. Es va mesurar la distància d’algunes de les més properes i sobtadament l’Univers va créixer en varis ordres de magnitud. Va caldre pensar noves unitats de mesura, com el parsec, per poder fer els càlculs amb comoditat. La Terra era un planeta petit voltant en una estrella separada de les altres per distàncies extraordinàries, però encara no en coneixíem el límit.

A principis del segle XX van descobrir unes estrelles anomenades variables cefeides que, per unes característiques de la seva manera de brillar, permetien comparar distàncies. Podíem saber si una cefeida estava el doble de lluny o el triple de propera d’una altra. I quan l’any 1920 van poder mesurar la distància precisa d’una cefeida, immediatament vam saber a quina distància estaven la resta. L’Univers s’havia anat fent més i més gran, però aquella vegada va créixer descomunalment. Les estrelles estaven girant en una mena d’espiral de cent mil anys llum de diàmetre i nosaltres ocupàvem un racó molt discret en aquella immensitat.

Però la cosa encara era pitjor. Els sistemes de mesura van anar progressant i els astrònoms van anar observant cada racó que de l’Univers que semblava interessant. Una taca de llum difusa va generar un problema. Era una nebulosa, una zona de gas tènue que anomenaven nebulosa d’Andròmeda. Semblava que contenia estrelles a l’interior i finalment van poder observar una cefeida en aquella nebulosa. Amb això ens vam adonar que el que havíem considerat l’Univers només era com una illa d’estrelles que vam anomenar galàxia i Andròmeda no era una nebulosa sinó una altra galàxia. Un univers-illa com la nostra Via Làctia.

La distància que separava les dues galàxies era aclaparadora, i poc després vam veure que era una galàxia propera. Igual que havia passat amb les estrelles, primer van identificar les galàxies més properes i posteriorment vam veure que el nombre de galàxies creixia fins més enllà del que arribem a imaginar. Cada una amb tot un “univers” particular d’estrelles.

Va ser el moviment de les galàxies el que finalment ens va donar pistes de les dimensions de l’Univers. La manera com s’allunyaven totes ens va permetre calcular quan havia començat en el Big Bang. I com que res pot anar més de pressa que la llum, podem calcular finalment les dimensions de l’Univers. Uns 46.000 milions d’anys llum de radi.

Un llarg camí des de les mirades a l’horitzó dels nostres avantpassats. I cal tenir present que cada vegada que hem pensat que ja coneixíem la mida de l’Univers, alguna dada inesperada ens ha fet veure que era molt més gran. Qui sap si el futur ens guarda algunes sorpreses i haurem de refer, una vegada més, la visió que en tenim.

De fet, aquesta és la característica que més m’agrada de la ciència quan la comparo amb les religions. La idea que tenim de l’Univers ja no té res a veure amb la que teníem fa uns segles. Les religions, en canvi, mantenen els mateixos conceptes de quan es van originar. Si afirmes tenir la veritat absoluta, ja no pots modificar res. En ciència, sabem que tenim només una aproximació a la realitat i que sempre pot millorar. Aquest és el camí que ens enriqueix.

Aprenent dels celacants

dimecres, 22/05/2013

Latimeria_chalumnae01.jpg El celacant és el fòssil vivent per excel·lència. Aquests peixos es van descobrir l’any 1938, a les costes de Sudàfrica, prop del riu Chalumna. Per això, el nom científic del celacant és Latimeria chalumnae. L’extraordinari d’aquell gran peix és que tenia pràcticament el mateix aspecte que els fòssils datats en més de 300 milions d’anys. Possiblement pel fet de viure en les profunditats marines i en indrets que no han experimentat gairebé cap canvi ambiental, els celancants s’han mantingut evolutivament molt estables. En realitat hi ha dues espècies de celacants. L’any 1977 se’n va descobrir una altra població a les aigües d’Indonèsia. Les anàlisis genètiques van demostrar que eren una espècie diferent i li van posar el nom de  Latimeria menadoensis.

Ara acaben de seqüenciar el seu genoma i es tracta d’un treball que ens ha de donar molta informació. El celacant és interessant perquè sembla estar relacionat amb nosaltres, amb els tetràpodes. N’hi ha prou de mirar-lo un moment per adonar-se que les aletes no són com les de la majoria de peixos. En el celacant semblen petits bracets que, efectivament, tenen una estructura esquelètica.

En realitat es pensa que els avantpassats que van abandonar el mar no van ser els celacants sinó un altre tipus de peixos també emparentats. Els peixos pulmonats. El problema amb aquests, dels que encara hi ha exemplars, és que el seu genoma és monstruosament gran i encara trigarem molt a seqüenciar-lo. Per tant, de moment haurem d’anar fent amb la informació treta del celacant.

Del que han trobat, el que més es comenta és, òbviament, els canvis que van haver de tenir lloc en els gens relacionats amb el desenvolupament de les extremitats. Com van anar guanyant importància, com van passar de set dits a cinc, quins gens es van activar i en quins moments. Però la veritat és que personalment m’ha fet més gràcia veure la quantitat d’altres gens que van haver de modificar-se per poder passar de la vida marina a la vida terrestre.

Per exemple, va caldre canviar el metabolisme del nitrogen. Els peixos excreten nitrogen en forma d’amoníac. És tòxic, però com que a l’aigua es dilueix de seguida, no els resulta un problema. Nosaltres, que no vivim a l’aigua, l’hem d’excretar en forma d’urea o, en el cas del ocells, àcid úric. Quan comparem els enzims relacionats amb el cicle de la urea veiem que van anar experimentat uns quants canvis en els centres actius que van facilitat que poguéssim treure el nitrogen sense intoxicar-nos per l’amoníac.

Un altre canvi interessant és la falta de la immunoglobulina M en el cas dels celacants. En el nostre sistema immunitari la IgM té un paper molt important. Caldrà analitzar amb detall com s’ho fan els celacants per lluitar contra les infeccions sense la IgM.

Altres gens modificats o directament desapareguts en el pas de l’aigua al terra estan relacionats amb coses com la formació de la oïda interna (que deu tenir a veure amb les diferents maneres de regular l’equilibri si flotes a l’aigua o estàs quiet a terra). Amb la vist i l’olfacte, amb la cua o amb el cervell.

En el pas de la vida marina a la terrestre, sempre ens fixem en l’aparició de les potes, potser perquè és el que sembla més evident. Però tot l’organisme es va haver d’adaptar de mil maneres diferents per resoldre un grapat de nous problemes, de vegades insospitats. I ara, analitzant en aquests animals els canvis en els gens i en la manera com es regulen, podem aprendre moltíssim de com van anar aquesta transició. Després de tot, va ser un pas important en el camí que ens havia de portar a ser com som.

Comparacions i exageracions

dimarts , 21/05/2013

RADIATION-poster-cartoon Briant Arnold.jpg En un món cada vegada més complex, sembla que com més va més demanem respostes i solucions simples. Aquest és un fet que cada vegada amb més freqüència em fa sentir incòmode. Amb arguments simplificats fins l’absurd és esgotador intentar empènyer els arguments a les zones intermèdies, als grisos i als matisos. Això m’ha tornat a passar llegint un article on una frase molt concreta m’ha incomodat. Segons el metge entrevistat, es fan massa radiografies innecessàries i afirmava que “cinc TAC equivalen a la radiació que va rebre la població d’Hiroshima amb la bomba atòmica”.

Ostres! Tanta radiació reps amb un TAC? L’està comparant amb bombes atòmiques!

En realitat és un bon exemple d’un fenomen cada vegada més freqüent. Deixar anar una informació falsa, exagerada o tendenciosa com si fos una dada científica contrastada. Segons aquests metges, fer-se TACs és gairebé tant perillós com un bombardeig nuclear. Però en realitat és així?

D’entrada no tots els TACs són iguals. És diferent si es fa d’una zona concreta o del cos sencer. També hi ha diferencies segons el grau de precisió que calgui en determinades zones. La cosa oscil·la entre 2 mil·liSieverts (escrit 2 mSv) en el cas d’un TAC de tòrax de baixa densitat i els 20 mSv. Certament això és força més que una radiografia amb els raigs X clàssics, amb els que només rebies 0,1 mSv.

Però quina va ser la radiació que van rebre a Hiroshima. En realitat és dificil saber de que coi parla el metge quan fa aquella comparació ja que la radiació que van rebre depenia directament de la distància al punt de l’explosió. Els directament afectats van rebre uns 50.000 mSv. Cinquanta mil! És bastant més que els vint de un TAC. Els habitants d’Hiroshima que estaven a un quilòmetre del centre de l’impacte encara van rebre al voltant de 1 gray, que seria entre 1000 i 20.000 mSv. Encara res a veure amb els TACs. Només a partir dels dos quilòmetres i mig comencem a acostar-nos ja que es calcula que la radiació va ser de uns dos-cents o tres-cents mSv. Ja estariem parlant de les persones que van sobreviure al bombardeig.

De manera que dir que 5 TACs és equivalent al que va rebre la població d’Hiroshima no és correcte ni de lluny. Com a molt, hauria de dir que és el que van rebre els habitants d’Hiroshima que estaven a més de no-se-quants quilometres de la bomba. També hauria d’especificar que parla dels TACs més intensos de tots i no dels habituals, d’entre 6 i 9 mSv. I finalment hauria de  suposar que els metges son rucs i no faran cas de les dosis màximes de radiació anual que legalment es poden administrar. Per cert, tampoc és el mateix rebre la radiació de cop que repartida al llarg dels anys. Un detall que el metge hauria de tenir present.

Tot plegat em sembla una afirmació simplista i exagerada que acaba resultant enganyosa.

M’empipa perquè en realitat coincideixo en que segurament caldria reduir el nombre de proves i controls que ens fem. N’hi ha que no milloren en res la nostra esperança de vida i potser empitjoren la qualitat de vida ja que ens generen un estrès innecessari. Certament un TAC implica una certa quantitat de radiació i per tant un risc. De manera que cal avaluar molt bé que és més arriscat: El risc de no detectar un tumor o el risc de augmentar la probabilitat de causar un mal amb el TAC. En general, com menys ens en fem, millor. Però fer servir comparacions exagerades no em sembla una bona manera de defensar determinades opinions.

Potser és que n’estic una mica fart tant d’afirmacions que només busquen espantar com de la filosofia del blanc o negre sense matisos.

Impactats

dilluns, 20/05/2013

cinta.jpg Totes les professions tenen els seus rituals, les seves particularitats, el seu argot i les seves manies. També els qui destaquen en l’exercici de activitat i els que son un desastre i ningú entén com s’hi dediquen. Els científics no en son una excepció. També tenen manies estranyes i una de les més obsessives per un científic i desconegudes per la resta de la població, són les sigles I.F., que volen dir “Factor d’Impacte”.

No és estrany que ens obsessioni si tenim en compte que el Factor d’Impacte és la manera més habitual d’avaluar la nostra feina. Com pots saber si un científic és brillant o un desastre? De quina manera pots avaluar diferents candidats a una beca? Per decidir si un Departament o un Institut de recerca està funcionant correctament, per establir nivells de qualitat científica, per triar un candidat per una plaça determinada… Tot això passa per mesurar el factor d’impacte. L’I.F. és l’eina que fem servir els científics per valorar-nos.

I el més interessant és que, en realitat, el I.F. No hauria de servir per res d’això.

Inicialment, el factor d’impacte era una manera de saber si una revista científica era important o no. Quan escrivim un article, al final posem les referències, els altres articles on ens hem basat per fer la nostra recerca. La idea és que si una revista publica treballs molt bons, aquests articles seran citats moltes vegades a les referencies d’altres investigadors. En canvi, si publica treballs dolents o irrellevants, ningú en parlarà. Per tant, cada any “l’Institut d’informació Científica” publica un llistat on es mesura quin impacte han tingut els articles publicats a cada revista del camp de les ciències.

La idea general consisteix en contar el nombre de vegades que s’ha citat algun article d’una determinada revista en els últims dos anys i dividir el total per el nombre d’articles publicat per la revista en el mateix període de temps. Així, si una revista té un índex d’impacte de 1, vol dir que, de mitjana, cada article que publica serà citat una vegada. Les revistes importants tenen I.F. alts mentre que les noves, o les dolentes tenen I.F. baixos. Per exemple, aquest any, “Nature” tenia un I.F. de 36,280 i “Science” el tenia de 31,201. Les de medicina acostumen a ser les més citades, i Una revista com New England Journal of Medicine te un I.F. de 53,298.

És clar, això depèn del camp en concret. Comparativament hi ha menys gent que treballi en matemàtiques, per tant els I.F. de les revistes de matemàtiques són més petits. La millor en aquest camp l’any 2012 és “The Journal of the American Mathematical Society”, que té un I.F. de 3,841.

Si us hi fixeu, l’I.F. és una eina pensada per avaluar i comparar “revistes”, no investigadors. Aleshores, com és que la fem servir per avaluar la feina dels científics? Doncs el que es fa és considerar que si publiques treballs en revistes amb I.F. molt bo, implica que tu també ets molt bo. Per tant, per comparar científics, o departaments, o instituts, el que es fa és sumar el I.F. de les revistes on has publicat els teus treballs.

Bàsicament és com si intentéssim saber si algú és un bon conductor comparant la marca o el preu del cotxe que porta. Si té un Ferrari deu ser millor conductor que si té un Peugot.

Com a sistema general pot ser una aproximació, però per analitzar en detall la feina d’algú és una cagada. Tu pots ser un inútil que treballa en un grup molt bo. Pots ser amic de l’editor. Pots publicar en una revista bona un article dolent que mai mirarà ningú… Tothom sap que és un mal sistema i ja es van proposant altres maneres d’avaluar. Però de moment, i per la força del costum, seguin fent-lo servir. Fins i tot les mateixes revistes fan editorials recordant que aquest és un mal sistema. De fet, ja fa temps que es diu, però de moment tothom va encara amb el I.F. enganxat al front.

És per això els científics perdem el cul per publicar un article a Nature o Science. Garanteix que seràs ben avaluat el proper any i ho tindràs més fàcil per aconseguir finançament, beques o prestigi. Que el treball sigui brillant o útil també està bé, però és una mica secundari quan el que t’hi jugues en molts cassos és el sou o la continuïtat del grup de recerca.

En realitat és ben curiós que els científics, que presumim de ser els millors mesurant i quantificant, siguem tant incompetents a l’hora de mesurar i quantificar-nos nosaltres mateixos. Però ja se sap que a cal ferrer, ganivet de fusta.

Clonació humana?

divendres, 17/05/2013

Imatge-lextraccio-del-nucli-introduccio.jpg Ha tornat a totes les portades el tema de la clonació humana, les cèl·lules mare i les promeses i els perills d’aquestes tècniques. El motiu ha sigut la publicació d’un treball on anunciaven que havien aconseguit “Cèl·lules mare embrionàries humanes derivades d’una transferència nuclear de cèl·lules somàtiques”.

La parrafada vol dir que han aconseguit agafar un òvul, treure-li el nucli, i reemplaçar-lo per un nucli provinent d’una cèl·lula de la pell d’una altra persona. Aleshores, aquesta cèl·lula ha començat a dividir-se com si fos un embrió. I d’aquí han pogut treure’n cèl·lules mare (que per això les anomenen “embrionàries”).

La tècnica inicial, substituir el nucli d’un òvul i fer que comenci a créixer com si fos un embrió, és, bàsicament la que es va fer servir per clonar l’ovella Dolly ja fa uns quants anys. En aquell moment es va parlar molt dels problemes ètics de la clonació humana, però malgrat que en altres espècies animals es van anar fent clons, en el cas dels humans la tècnica no funcionava, sense que en sabem els motius.

No funcionava fins ara, perquè aquest equip sí que se n’ha sortit. Una de les coses que s’anaven provant eren els factors de creixement, les hormones, les proteïnes que afegien al medi de cultiu. Sembla que afegir cafeïna ha resultat essencial per que la cèl·lula arrenqui a dividir, de manera que podrem fer unes quantes bromes sobre les utilitats insospitades del cafè.

La gràcia és que han aconseguit cèl·lules mare que són genèticament idèntiques que les del donant del nucli, de manera que amb elles es podrien refer (en teoria) neurones, cèl·lules pancreàtiques, cèl·lules musculars… de fet, com que són embrionàries, en teoria es pot aconseguir qualsevol tipus de cèl·lula per reparar qualsevol teixit malalt.

Tècnicament és un avanç fantàstic. Des del punt de vista de la medicina regenerativa obre unes expectatives immenses al menys a mig termini. Però, naturalment, reobre el debat sobre la clonació humana. I aquí m’ha sobtat una mica els arguments dels meus col·legues científics. He sentit dir que no cal patir perquè l’objectiu no és clonar humans. Perquè, quin sentit tindria? Perquè la tècnica encara no es gens fiable ni eficient. Perquè la legislació de la majoria de països no ho permet…

En realitat, cap d’aquests arguments sembla gaire sòlid. Hi havia un obstacle tècnic que impedia clonar humans i sembla que han trobat la manera de resoldre’l. Per cert que el que pretenien era un altre tema, però el cas és que la porta a clonar humans s’ha obert, al menys fins topar amb el proper obstacle tècnic, que segur que n’hi haurà. Que no sigui l’objectiu d’aquest treball no implica que altres grups no s’ho plantegin com objectiu. ¿Sorprendria que algú ho fes simplement per poder dir: “vaig ser el primer a fer-ho”? De fet, el que em sembla poc racional és pensar que els humans som gaire racionals.

Que quin sentit tindria? Per a mi cap, però la gent clona els seus gatets i gossets, de manera que què no faran per clonar els éssers estimats? Estrictament serà una bestiesa i no podran recuperar aquelles persones en concret. Però això és un argument racional i sospito que hi haurà qui ho farà igualment. I si una empresa veu la oportunitat de guanyar-hi diners, algú dubta que ho faran? Només caldria una mica de propaganda confosa que empenyi a persones sense coneixements tècnics a pagar per aconseguir-ho.

Que  la tècnica no és fiable? Aquests és un argument vàlid avui, però de seguida deixarà de ser-ho. Al ritme que millorem les tècniques, en molt poc temps serà fiable i funcional. Si en menys de dues dècades hem passat de necessitar deu anys i  tres mil milions de dòlars per seqüenciar un genoma a fer-ho actualment en una tarda i per mil dòlars! No hi ha motiu per pensar que les coses aniran diferent en el cas de la clonació.

I que sigui o no sigui legal… bé, no cal ni comentar-ho.

En realitat hi ha un acord força ampli en considerar la clonació humana éticament innacceptable. Hi ha acords internacionals i lleis nacionals que ho deixen clar. Però els humans acostumem a comportar-nos de manera irracional. Moltes, moltíssimes vegades fem les coses per motius completament absurds, erronis i fins i tot perversos. En moltes ocasions ho fem simplement perquè podem i després ja pensem alguna excusa per justificar-ho. Clonar un ésser humà serà una excepció? Jo en tinc moltíssims dubtes.

Per cert. Heu pensat quants diners podria guanyar algú que tingués la patent de la tecnologia per fer-ho? I quines pressions faria per aconseguir lleis que ho justifiquessin? O que les autoritats mirin a una altra banda? No. No és un debat senzill i caldran arguments de més pes i també força seny, perque cal no oblidar que a l’altre costat hi ha qui s’oposa a qualsevol aplicació d’aquesta tecnologia, encara que sigui per curar malalties de tota mena.

El zoo dels físics i les seves criptopartícules

dijous, 16/05/2013

1095228_abstract_01.jpg De vegades la física de partícules em fa pensar en un zoològic. Un indret on hi ha diferents animals situats cada un en la seva corresponent gàbia, de manera que els podem veure ordenats de determinada manera. Els físics el que tenen són partícules enlloc d’animals, però la idea és la mateixa. Els ordenen en diferents grups i a mida que passegem pel seu zoològic de partícules trobem quarks, electrons, neutrins, muons, bosons, fotons,… Naturalment cada un porta la seva etiqueta amb un seguit de característiques només comprensibles pels iniciats: Nombre leptònic, spin, càrrega de color, hipercàrrega dèbil…

Però el més divertit és el que seria l’equivalent a la secció de criptozoologia. La criptozoologia és l’estudi d’animals que no existeixen. Els dracs, el yeti, el monstre del llac Ness, el big foot, el chupacabras, les serps marines o el Kraken. En realitat, hauria d’haver dit que és l’estudi d’animals que encara no s’han descobert, ja que podria ser que algun existís.

Doncs els físics tenen un grapat de partícules que mai s’han detectat però sobre les que especulen com serien en el cas d’existir. No és un caprici sinó que és una manera de resoldre problemes que els van plantejant les teories quan volen fer-les encaixar amb les dades experimentals. Segurament la més famosa d’aquestes partícules hipotètiques és el bosó de Higgs, que, òbviament, tant bon punt el van descobrir, va sortir de la secció de criptopartícules i va passar a la zona real del zoològic.

No és la única que va seguir aquest camí. Els neutrins també es van imaginar molt abans de ser descoberts. Però n’hi ha moltes més que encara no s’han trobat mai. Unes de les preferides dels escriptors de ciència ficció son els taquions. Unes suposades partícules que viatgen a velocitat superior a la de la llum. En realitat tindrien moltes característiques curioses. Com més energia els hi dónes, més a poc a poc van, però mai més lents que la velocitat de la llum. Per resoldre els viatges o l’enviament d’informació ràpida per l’Univers, els taquions serien la solució.

Unes altres partícules curioses son els preons. Els físics sempre han anat baixant esglaons en l’estructura de la materia. Primer les unitats bàsiques de la matèria eren els àtoms. Després van veure que estaven fets de protons i neutrons. Després va resultar que els protons estaven fets de quarks. I posats a imaginar, quin seria el següent nivell? Doncs els preons. Unes partícules que segons com les combinéssim donarien un tipus o altre de quark.

Totes les forces tenen una partícula associada. El fotons van associats a la força electromagnètica, els gluons a la força nuclear forta i alguns bosons a la força nuclear feble. Doncs es creu que ha d’existir una partícula relacionada amb la força de gravetat i els han anomenat gravitons. De moment, però , no se n’ha detectat cap i, si els càlculs són correctes, encara estan lluny de la nostra capacitat de detecció.

Les WIMP, l’acrònim anglès de Partícules Massives d’Interacció Feble, serien una bona explicació per la matèria fosca que omple l’Univers i que no sabem el que és. Serien unes partícules que interaccionarien amb la matèria ordinària gairebé només a través de la gravetat. Per aquestes si que hi ha experiments en marxa , com l’IceCube, per mirar de detectar-les. Si les trobem resoldrem un bon problema pel que fa a la composició de l’univers.

N’hi ha més, amb noms ben divertits. Neutralins, fotins, inflatons, sleptons, dilatons, branons i moltes més. Previsiblement, algunes es detectaran i passaran a ser una part més del nostre coneixement. Altres es descartaran o quedaran sempre en el món de les hipòtesis que no s’han descartat però que tampoc s’han demostrat. En realitat és igual perquè moltes vegades, intentant demostrar l’existència d’alguna cosa, podem aprendre moltes altres coses inesperades.

BRCA1 i l’Angelina Jolie

dimecres, 15/05/2013

angelina4.jpg Ahir es va fer pública la noticia de la doble mastectomia a que es va sotmetre l’Angelina Jolie. Ella mateixa, en un article al NY Times, explicava el motiu i el procés que havia seguit. La causa és bàsicament el fet de ser portadora d’una mutació en un gen, el BRCA1, que està associada amb el càncer de mama hereditari.

La cosa és una mica embolicada i cal anar amb compte amb les estadístiques. El que s’anomena “Síndrome hereditària de càncer de mama i ovari” és un cas particular que representa només al voltant d’un 5% del total de casos de càncer de mama. Es diu hereditari perquè s’ha vist que en algunes famílies hi havia una predisposició anormalment elevada de patir càncer de mama. Ara ja es comença a entendre el motiu i s’han identificat uns quants gens que en son els responsables. Entre ells, el BRCA1 Anomenat així perquè va ser el primer gen que es va associar al cancer de mama (BReast CAncer 1).

Per desenvolupar un càncer, les cèl·lules implicades han d’experimentar diferents mutacions. Ara ja coneixem uns quants gens que quan funcionen malament poden causar un càncer i normalment no n’hi ha prou amb una de sola mutació ja que cal que es perdin diferents sistemes de control de la cèl·lula. Les mutacions són errors en la seqüencia de DNA i normalment apareixen al moment de dividir-se la cèl·lula, quan es fa la copia de la cadena del material genètic. No és sorprenent que hi hagi errors. Si has de copiar un text de tres mil dos-cents milions de lletres i ho has de fer en totes i cada una de les cèl·lules que es divideixen… en alguna t’equivocaràs. No hi ha cap sistema que treballi amb total perfecció.

Però en general n’hi ha pocs d’errors perquè la cèl·lula disposa de mecanismes de reparació. Hi ha unes proteïnes que van verificant que la copia s’ha fet correctament. Per això la fiabilitat és tant bona. El problema apareix quan la mutació, l’error que fa que una proteïna no funcioni, apareix precisament en el gen encarregat de fabricar aquestes proteïnes de control de qualitat. La feina de BRCA1 és controlar que la còpia del DNA es faci correctament. Quan BRCA1 no funciona, els errors, les mutacions, es poden acumular a un ritme molt més elevat que el normal. Això fa que, amb una probabilitat anormalment alta, apareguin mutacions en els gens que poden desenvolupar el càncer.

El tema és més complicat perquè BRCA1 és un gen força gran en el que fins ara hem trobat més de 600 possibles mutacions diferents. Algunes poc importants i altres que l’inactiven completament. Segons la mutació que tingui cada persona, les probabilitats de patir un càncer de mama o ovari seran més o menys elevades. L’Angelina diu que les seves probabilitats eren del 89 %, de manera que devia tenir una versió molt poc funcional del gen.

En aquests cassos la decisió és complicada i molt personal. Viure amb una probabilitat fregant el 90 % de patir un càncer de mama extremant molt els controls o bé aplicar cirurgia abans que desenvolupi el càncer. El cas és que parlem d’una estadística, no una garantia. En tot cas, cadascú sap quines cartes vol jugar, quins riscs vol assumir i quin preu està disposat a pagar. Una decisió extremadament personal per la que és bona cosa comptar amb el suport de personal expert en consell genètic ja que cal saber que volen dir exactament aquestes xifres.

Entenc que la cirurgia que s’ha fet és la que es coneix com “mastectomia amb conservació del mugró”. Suposo (però això ho hauré de preguntar a un cirurgià) que si es fa abans de l’aparició del càncer, es pot fer amb millors condicions. El que es fa és una primera intervenció per millorar el flux sanguini del mugró. La seva vascularització és molt justeta i depèn molt del teixit mamari de sota. Per això fan un tractament que augmenta el nombre de nous vasos sanguinis que l’irriguen. Tot seguit, es procedeix a extirpar el teixit mamari intern, però deixant la pell i el mugró, de manera que amb una pròtesi, l’aparença externa queda molt poc afectada. Així l’impacte emocional es minimitza tant com actualment és possible.

Si més no, tot això ha fet que es parli d’aquest tipus concret de malaltia i que es conegui millor el problema i les opcions. També m’ha permès reflexionar en algun aspecte colateral. El procés és car. Només la proba genètica costa entre 300 i 3000 euros segons com d’acurada es faci. No és un procediment a l’abast de tothom. Aquí, en canvi, crec que és un procediment present en el consell genètic de l’Institut Català d’Oncologia que s’aplica en determinats pacients d’aquest tipus concret de malaltia hereditària. Una cosa que va bé tenir present quan es parla de privatitzar la sanitat. Per molt que de vegades el critiquem, el sistema sanitari que tenim és una cosa que hauríem de valorar i cuidar molt i molt.

Finalment, les cireres!

dimarts , 14/05/2013

cireres.jpg Ha trigat, però finalment ja han arribat. Ahir vaig tastar les primeres cireres de la temporada. La veritat és que encara els falta un puntet per acabar d’agafar aquell color vermell fosc i aquell punt de dolçor primaveral. Però després de tot un llarg hivern, les cireres venen tant de gust que no em posaré molt exigent.

Els cirerers (Prunus avium) són uns arbres genials. Floreixen molt aviat, quan el temps encara és fred competint només amb els ametllers per avisar de la propera arribada del bon temps. Veig que el seu origen és a la costa del mar Negre, d’on van ser portats per (com no!) els romans.  Ara es troben a molts indrets del planeta, i les cireres donen un punt de color a les taules d’arreu. Un color efímer ja que normalment desapareixen ràpidament. Qui es resisteix a allargar la ma i endrapar un parell de cireres ben dolces?

De cirerers se n’han obtingut varietats que floreixen a diferents moments i en diferents indrets. Però una de les més interessants són les que es poden auto fecundar. Els cirerers, com la majoria d’arbres, tenen una particularitat: fan moltes flors. Un cirerer florit és un dels espectacles més macos que hi ha, però des del punt de vista evolutiu representa un problema. Per afavorir la variabilitat i l’aparició de formes diferents, el que interessa és creuar arbres diferents que combinin diferents càrregues genètiques.

Però el pol·len fabricat per una flor viatja amb el vent, els insectes o la gravetat i pot anar a petar al pistil de qualsevol flor. Si és la flor d’un altre arbre no hi ha problema. Però que passa si arriba a les flors de la branca del costat del mateix arbre? Seria una autofecundació molt fàcil, però que no generaria gens de variabilitat genètica. Autofecundarse és una estratègia fàcil però a la llarga poc eficient, de manera que les plantes se les han empescat per mirar d’evitar-ho.

Hi ha diferents maneres, i la dels cireres és una estratègia genètica. Tenen uns gens batejats amb el poc imaginatiu nom de “gens s” (La “s” és per l’anglès “self-incompatibility”) que es presenten en diferents versions o, com diem en biologia, diferents al·lels. Si el pol·len arriba a un estam que porta el mateix tipus d’al·lel, simplement la fecundació no tira endavant. Una mena de control d’identitat que impedeix que l’autofecundació tingui lloc.

El sistema és enginyós i útil per l’espècie, però és un mal negoci si un pagès aconsegueix una varietat excel·lent de cirerer. Aleshores el que interessa és preservar aquella combinació particular de gens. Un cas típic on no coincideix l’interès evolutiu amb l’interès del pagès. En tot cas, en el cas dels cirerers això d’anar evitant autofecundacions ha donat uns fruits remarcables. Tant figuradament com literalment!