El risc de la recerca

dimarts , 26/01/2016

Quan es dissenyen nous medicaments primer es fan un grapat d’estudis en els tubs d’assaig o en cultius de cèl·lules per veure si actuen sobre les molècules que pensem que actuen. Després toca fer les proves en animals per veure si segueix actuant com pensem i per identificar efectes secundaris. Per molt que fem proves en cèl·lules, un medicament pot actuar sobre un altre tipus de cèl·lules diferents o sobre combinacions de cèl·lules, de manera que cal provar-ho en éssers vius. Finalment arriba el moment en que cal provar-ho en humans. Primer en voluntaris sans, per veure si encara s’escapa algun efecte inesperat, i després en pacients per comprovar si realment cura allò que esperem curar.

Un procés llarg, car, empipador i arriscat. Però de moment no hem trobat cap manera de fer-ho millor. El risc pels humans és petit, ja que abans que ningú el prengui s’ha provat en moltes condicions. Però per molt petit que sigui, mai no és zero, i això s’ha posat de manifest de manera tràgica aquest gener.

A França, l’empresa Biotrial es dedica precisament a això, a fer assaigs clínics de nous fàrmacs. Feia uns mesos que estaven provant un producte anomenat BIA-10-2474 que actua com un inhibidor de la “hidrolasa de les amides dels àcids grassos” o FAAH (per fatty acid amide hydrolase en anglès). Aquest enzim participa, entre altres coses en la degradació dels endocannabinoides i això el fa molt interessant en els tractaments contra el dolor.

Els endocannabinoides son uns productes que fabrica el nostre cos (com la anandamida) i que actuen sobre algunes vies nervioses relacionades amb les sensacions d’eufòria, inhibició del dolor, memòria, sòn, i moltes altres. La gràcia del la marihuana (Cannabis) és que conté productes (els cannabinoides) similars als endocannabinoides que també activen aquestes vies.

El cas és que controlar els nivells d’aquests productes pot ser útil en diferents malalties. Per exemple, hi ha qui nota molt dolor perquè té pocs endocannabinoides. Si aturéssim l’enzim que els degrada, la quantitat que tindria augmentaria i el dolor seria menor. Per això hi ha diferents medicaments enfocats a inhibir la FAAH. El cas del BIA-10-2472 és estrany perquè ja havia passat totes les proves en cèl·lules i en animals, però també s’havia administrat a humans sense problemes. El que passa és que en els medicaments cal assegurar-se que dosis més altes tampoc donen problemes, de manera que el set de gener van començar un estudi administrant dosis cada vegada més elevades.

En principi pensaven que encara estaven dins els marges de seguretat, però va resultar que no. Sis dels voluntaris van començar a tenir problemes neurològics entre el tercer i el cinquè dia i un d’ells va morir. Per descomptat, l’estudi es va interrompre immediatament. També altres estudis sobre diferents inhibidors de la FAAH fets per altres empreses. Una història tràgica que recorda una altra que va passar l’any 2006 (tot i que al final, els afectats per aquell cas se’n van sortir)

Ara mateix no se sap que va causar aquests efectes. Com que va passar quan provaven les dosis altes sembla que no estaria relacionat directament amb la FAAH. El medicament pot interactuar, en els humans, amb algun altre enzim que seria el que els ha causat la mort. La interacció seria baixa, de manera que a dosis normals, no es notaria però a dosis més elevades ja tindria importància. O potser hi ha algun òrgan que el transforma en alguna molècula tòxica pels humans però fins que no se’n pren molt no es nota la toxicitat.

En tot cas ara tocarà investigar el que ha passat i veure que passa amb altres fàrmacs similars. Però sobretot caldrà tornar a revisar els protocols per fer els assaigs amb medicaments. Sempre arribarà un moment en que algú haurà de provar per primera vegada el fàrmac i mai no podrem reduir el risc del tot, però hem de fer que sigui tant baix com sigui possible.

Un nou planeta al sistema solar? Potser…

dilluns, 25/01/2016

Ja va passar una vegada, al segle XIX. El moviment que feia Urà mentre orbitava el Sol no era normal. Les lleis de Newton permetien calcular on s’havia de trobar cada planeta en cada moment, però Urà no en feia cas i de vegades anava massa de pressa mentre que en altres moments alentia el seu camí. Una possible explicació era que hi hagués un altre planeta més enllà que, amb la seva gravetat “estirés” d’Urà, modificant el seu camí. El matemàtic i astrònom francès Urbain Le Verrier va fer els càlculs necessaris per predir on havia de trobar-se un planeta que justifiqués les anormalitat d’Urà i un any després es va descobrir Neptú allà on havien previst.

Doncs potser (només potser!) la història es repetirà. Aquests dies s’ha anunciat la presència d’un novè planeta al sistema solar. Però de moment encara no s’ha descobert. Simplement han fet els càlculs que permetrien explicar algunes anormalitats dels sistema solar. No és poca cosa, però podrien haver-hi altres explicacions i, fins que efectivament no es detecti el planeta no es podrà parlar de descobriment.

Amb el sistema solar passa una cosa curiosa. Normalment pensem en els vuit planetes de sempre, que tenen orbites aproximadament circulars al voltant del Sol. En realitat són el·lipses, però molt poc marcades. Després hi havia Plutó, que sempre va ser una llauna perquè, a més de molt petit, ell sí que seguia una el·lipse ben diferent a la resta que, a més estava inclinada respecte del pla on orbitaven la resta de planetes.

I desprès es van descobrir més planetes nans com Plutó, molt allunyat i amb òrbites inclinades, en forma d’el·lipses molt marcades i que els portaven tremendament lluny del Sol. Ara ja en coneixem un grapat, i aviat es va notar una cosa estranya en els que tenien les òrbites més grans. Si mirem l’esquema de les seves trajectòries salta a la vista:

 

Els planetes de tota la vida estarien confinats a la zona petita il·luminada el centre. Però tots els de la resta, dels molt allunyats com Sedna i altres que encara només tenen sigles com 2004VN112 o 2013RF98, apunten a una banda del Sistema Solar. Casualitat? Podria ser, però qui hi creu en les casualitats? Era millor buscar-hi una explicació, i la que han proposat és l’existència d’un gran planeta que orbita seguint una el·lipse que el porta a l’altre banda del sistema solar i que explicaria el moviment d’aquests petits planetes nans. Hauria de ser un planeta relativament gran, proper a la mida de Neptú, i que seguiria una òrbita que el duria llunyíssim del Sol en l’afeli, el punt més llunyà. Mart triga dos any a completar una òrbita, Júpiter en triga dotze i Neptú en triga cent seixanta cinc. Però aquest nou planeta és d’una altra divisió ja que trigaria més de quinze mil anys a fet la volta complerta al Sol.

 

Els càlculs resulten raonablement convincents i explicaria també el moviment d’algun altre planetet que es mou quasi perpendicular al pla orbital. De manera que no es una cosa que es pugui descartar sense més ni molt menys. Però podrien haver-hi altres explicacions, de manera que fins que no trobem al planeta, no podrem parlar de descobriment.

Ara tocarà agafar telescopis i buscar per la zona on presumptament s’ha de trobar el planeta. Un puntet de llum feble que es mourà molt poc i que com que està en la zona del pla de la galàxia, costarà de veure. Però tècnicament es pot fer. Si està allà aquest nou planeta, l’hauríem de poder localitzar en els propers anys.

Cada vegada sembla més clar que la idea que tenim del sistema solar només és la del nucli interior, però que la perifèria és molt més gran i interessant del que pensàvem.

I ara, el virus Zika

divendres, 22/01/2016

Un altre virus per afegir a les epidèmies associades amb la globalització. Ara toca el torn de patir pel virus Zika. Com passa sovint, el nom deriva del primer indret on es va identificar. En aquest cas va ser l’any 1947, en un mico malalt als boscos de Zika, a Uganda. De nou, un virus africà que ha sortit del continent i ara es va escampant a la mateixa velocitat que els turistes o els avions que connecten arreu del planeta.

El contagi no és persona a persona sinó que cal un mosquit que faci d’intermediari. En concret, ho fan els mosquits del gènere Aedes, dels quals n’hi ha diferents espècies arreu del planeta i que també transmeten altres virus, com el dengue, el Chikungunya, o la febre groga. Per això pot passar que un mosquit s’amagui dins d’un avió i faci el salt a un altre continent o, simplement, que un turista s’infecti de Zika per una picada de mosquit, torni al seu país d’origen estan encara malalt i, allà, li piquin més mosquits que iniciaran una cadena de contagis al nou indret. Com que per allà ningú haurà estat en contacte amb el virus i, per tant, ningú tindrà anticossos, la expansió serà bufar i fer ampolles.

L’any 2015 va tenir lloc un brot al Brasil i se sospita que va arribar l’any anterior, el 2014, durant els mundials de futbol. A partir d’aquell moment es va anar escampant arreu i colonitzant Amèrica del Sud en direcció nord. Ara ja ha arribat a Mèxic i ja hi ha algun cas identificat als Estats Units. Per l’altra banda, Àsia tampoc se n’ha lliurat i hi ha una soca asiàtica del virus que va sorgir per Malàisia i que ja circula per Indonèsia i fins i tot Micronèsia. De fet, les anàlisis del genoma suggereixen que el Zika de Brasil no va venir de l’Àfrica sinó que és la versió asiàtica.

En principi la infecció per Zika no és massa greu. Dura entre dos i set dies i tens mal de cap, febre, picor a la pell i conjuntivitis. Tots són símptomes relativament lleus, de manera que no se’n feia massa cas. Però sembla que en dones embarassades la cosa pot ser molt més greu i afectaria als fetus, que no s’acabarien de desenvolupar correctament. En concret es sospita (tot i que encara no hi ha certesa) que està relacionat amb casos de microcefàlia en nadons. Criatures que neixen amb un cap anormalment petit. De fet, a Brasil s’ha multiplicat per vint la incidència de casos de nens amb microcefàlia. Una altra patologia que potser hi estigui relacionada és l’anomenada síndrome de Guillain-Barré. De nou, no està clara la relació tret que en indrets on hi ha brots de Zika s’ha observat un augment d’aquestes malalties.

Ara com ara no hi ha tractament més enllà d’analgèsics pel dolor. Però, es clar, en el cas de les dones embarassades la cosa és més inquietant. Cal evitar com sigui les picades dels mosquits…, com si això fos senzill! I cal aprofundir en la recerca sobre aquest virus per trobar, tant de pressa com es pugui, algun tractament o vacuna.

I prendre-ho amb calma. En un món cada vegada mes globalitzat, les malalties també es fan globals. Només es qüestió de temps que arribi per Europa. Igual que ha arribat el mosquit tigre o el virus de Chikungunya. La pregunta és la de sempre en aquests cassos: Quants virus més queden amagats en indrets remots esperant a donar un pas endavant i començar a escampar-se? La resposta, per ara, és que no ho sabem, però que segurament ho anirem descobrint per les males.

Les hormones de la reina

dijous, 21/01/2016

La nostra vida està controlada per moltes coses. La càrrega genètica que hem heretat, l’ambient on vivim, el menjar de que disposem, l’educació que hem tingut,… un grapat de factors que ens condicionen i sobre els que tenim diferents nivells de control. Un dels elements que configuren la nostra manera de ser són les hormones.

En els homes no hi ha canvis massa marcats, però el fet de tenir hormones masculines ja predisposa a determinades actituds. Més agressivitat, més tendència a la cooperació, menys cura de les cries… En les dones el ball hormonal és més marcat per causa del cicle menstrual i també condiciona comportaments i actituds. De vegades s’exagera la seva influencia i de vegades es menysté excessivament però segurament no ens podem queixar ja que altres organismes estan molt més condicionats per les seves hormones.

Les abelles (Apis mellifera) tenen una manera de viure molt curiosa. Al rusc hi ha una sola femella reina, dedicada tota la vida a pondre ous per mantenir la colònia. Els abellots, mascles, fan poca cosa més que fecundar-la. I les abelles obreres fan tota la resta de la feina. És curiós, ja podríem pensar que les obreres són femelles i podrien aparellar-se amb els mascles. La seva vida seria més interessant i també més complicada. Però el cas és que no ho fan i la culpa de tot plegat és d‘una hormona.

La abella reina, que es desenvolupa com a tal ja que està alimentada exclusivament amb gelea reial, una substància fabricada per les obreres i que conte una hormona anomenada roialactina que és la responsable de fer que la larva esdevingui una reina.

Però la hormona important serà l’àcid 9-oxo-2-decenoic (9-ODA). Aquesta hormona (feromona més aviat) és la que li permet a la reina controlar el rusc. Actua sobre la resta d’obreres inhibint el desenvolupament dels seus ovaris, de manera que mai esdevenen reproductores. I d’altra banda, actua sobre els mascles induint-los a copular amb la reina. Això ho fan al principi de la vida de la reina, quan vola per formar la seva colònia. Els mascles copulen i després ja poden morir. La reina s’estableix amb l’esperma emmagatzemat i ja pot posar-se a pondre milers i milers d’ous la resta de la seva vida.

Nosaltres ens podem queixar de les hormones, però exagerem. Si n’hi hagués una que ens controlés la vida com ho fa el 9-ODA a les abelles sí que tindríem motius de queixa. Comparat amb elles, les nostres hormones i feromones semblen de segona divisió.

Doncs no. No és la primera flor nascuda a l’espai.

dimecres, 20/01/2016

És fascinant la imatge de la primera flor que ha brotat a l’espai. L’astronauta Scott Kelly va penjar la foto i de seguida es va fer famosa. Es veu que és una flor del gènere Zínnia (no he trobat l’espècie concreta) i forma part d’un programa espacial per cultivar aliments a l’espai per a tripulacions de futures missions. La idea és fàcil d’entendre. Disposar de vegetals frescos cultivats al mateix espai representa una font de nutrients de qualitat pels astronautes. A més, tenir plantes creixent per la nau també millora l’estat psicològic de la tripulació.

Tot perfecte, excepte un petit detall. Anteriorment ja havien florit vegetals a l’espai. Aquesta zínnia és indiscutiblement bonica, però no és la primera flor de l’espai.

D’estudis amb vegetals a l’espai se n’han fet bastants. La part pràctica de l’alimentació dels astronautes és òbvia, però ja abans n’havien fet per estudiar fisiologia de les plantes des d’un punt de vista exclusiu del coneixement. La majoria dels vegetals creixen en direcció vertical. Fins i tot si els plantes en una paret, també tenen tendència a anar cap amunt. Això indica que els vegetals distingeixen “amunt” de “avall”. Tenen mecanismes per detectar la gravetat.

Quan es va fer possible treballar a gravetat zero, era fàcil veure que els botànics voldrien esbrinar com creixerien els vegetals si els deixàvem sense l’estímul de la gravetat. Els primers estudis són tan antics com dels anys vuitanta, fets pels soviètics en una de les naus del programa Salyut. Aquest va ser un precursor de les estacions espacials i va consistir en set naus que es van mantenir en òrbita durant períodes extraordinàriament llargs per l’època. La Salyut-7 s’hi va estar des de 1982 fins al 1991 i va ser on es va fer el primer intent amb èxit de fer créixer plantes a l’espai.

Això ho va remarcar el llibre Guinness dels rècords de l’any 1982. La tripulació va fer créixer i va completar el cicle biològic sencer de plantes de Arabidopsis thaliana, segurament el vegetal més estudiat pels científics. Aquelles van ser les primeres flors que van florir a l’espai i ja en fa més de quaranta anys. Tot i que no he trobat fotos d’aquelles en concret, cal dir que la flor de l’Arabidopsis potser és molt petita i no és tan maca com la Zínnia, però tampoc és lletja.

La NASA va fer florir més plantes, també d’Arabidopsis, als transbordadors espacials. L’any 1993, a la missió STS-51, el transbordador espacial Discovery va portar un altre grapat de plantes d’Arabidopsis dins del marc dels experiments CHROMEX . L’experiment CHROMEX-04 consistia en repartir 12 plantes, unes es van quedar a Terra i les altres van enlairar-se i es van cuidar durant deu dies a l’espai fins que van florir. La idea era comparar les flors d’unes i altres. Per cert, als estudis publicats l’any 1996 fan notar que no van trobar diferències morfològiques remarcables.

Van haver-hi més experiments amb plantes i flors a l’espai, de manera que sorprèn que aquesta vegada hagi tingut tan ressò. Però el motiu és senzill. En les anteriors ocasions, els astronautes no van penjar la foto de les flors a Twitter. Potser és un bon moment per recordar que abans de Twitter i la resta de xarxes socials, també hi havia vida, també es van fer coses interessants i també van passar fets remarcables.

La flor de zínnia que s’ha fet famosa no és la primera flor de l’espai. Simplement és la primera twittejada i instagramejada des de l’espai. I aquesta confusió dóna que pensar…

Hipernova

dimarts , 19/01/2016

Una de les millors coses que passen amb la ciència és quan apareix alguna cosa nova que no saps explicar. Son els moments que obliguen a repassar les teories i mirar si són incomplertes i cal ampliar-les o simplement són incorrectes i cal bastir-ne de noves. I tot sembla indicar que els astrònoms es troben en aquesta tessitura.

El 14 de Juny del 2015 el “All Sky Automated Survey”, un sistema de seguiment automàtic d’estels que fa el seguiment de prop de vint milions d’estrelles, va detectar un canvi sobtat en la lluminositat d’una d’elles. Semblava una supernova situada en una galàxia a 3800 milions d’anys llum de la Terra. Una supernova és l’esclat final que fa una estrella de determinades dimensions quan se li esgota el combustible que la manté brillant i es consideren uns dels esdeveniments còsmics més violents de l’Univers.

Però aquella supernova, batejada com ASASSN-15lh, tenia alguna cosa anormal. Les supernoves es caracteritzen per emetre una immensa quantitat de llum durant un temps relativament breu. La seva brillantor pot multiplicar la del nostre Sol per cinquanta o cent mil milions. Però ASASSN-15lh va trencar tots els esquemes. La seva lluminositat era cinc-cents setanta mil milions de vegades superior al nostre Sol. De fet ella sola va brillar vint vegades més que tota la nostra galàxia!

Per aquestes supernoves tan extremadament brillants es fa servir el nom de supernoves superlluminoses o (a mi m’agrada més) “hipernoves”. El problema amb ASASSN-15lh és que no tenim manera d’explicar d’on treu tota aquesta brillantor. Simplement, les teories que teníem no serveixen per explicar aquest nou monstre còsmic.

De totes maneres, cal anar amb calma. I el primer serà verificar les dades, enfocar el telescopi Hubble en aquella direcció i comprovar que ASASSN-15lh està on pensem que està. No fos cas que haguéssim errat en la distancia, la galàxia on es troba o qualsevol altra dada que “normalitzés” les seves característiques. No sembla massa probable, però cal estar-ne ben segurs abans de llençar les teories actuals. I si es confirma, tocarà començar a imaginar nous processos, noves teories i noves maneres d’empènyer el coneixement una mica més enllà.

I, per descomptat, podem donar gràcies que aquesta inimaginable explosió ha passat tan lluny. Més que res perquè aquest és d’aquells fenòmens que generen tanta radiació que fregeix els planetes de les estrelles del voltant en un radi de molts anys llum.

La lliçó del cangur

dilluns, 18/01/2016

Una imatge ha esdevingut viral ja que és de les que et trenca el cor. Un cangur mascle intentant alçar el cos de la femella morta en una ultima abraçada a la seva companya. El fotògraf va explicar que “…era com allò que es veu a les pel·lícules. Quan algú s’aixeca sobre un cos i diu “no, no. Si us plau, no et moris “. Va ser una cosa increïble de veure“. De vegades els animals ens donen lliçons que costen d’oblidar.

Entendridor… o potser no.

Un problema que tenim els humans és que tenim una fabulosa tendència a tractar als animals com si també fossin humans. És el que se’n diu “antropomorfisme” i és un error greu si realment volem entendre com és el món. Molt probablement en Walt Disney i les seves pel·lícules, farcides d’animalons cantant, ballant i comportant-se com humans, tenen part de la culpa. De totes maneres, això d’interpretar el comportament dels animals segons els patrons de comportament humà és un error que els humans sempre hem comés.

El que els etòlegs han dit de la foto és una història bastant diferent del que sembla a primera vista. El mascle mostra signes d’excitació sexual, i en aquesta espècie de cangurs (Macropus giganteus) el comportament dels mascles durant la còpula pot ser molt agressiu, tant amb altres mascles com amb la femella. El més probable és que l’agafi perquè malgrat que estigui morta encara intenti copular amb ella, i no es pot descartar en absolut que la causa de la mort de la femella fos el mateix mascle.

L’error és fàcil d’entendre. El cangur fa un gest semblant al que hem vist fer als humans en les pel·lícules quan el company mor. La mirada sembla trista, com la que fem els humans en aquestes situacions. I ningú es fixa en els genitals del cangur ja que els humans som molt discrets i, després de tot, tampoc sabem quin aspecte tenen (el penis per sota dels testicles?).

Amb el temps hem aprés a interpretar el comportament d’alguns animals domèstics. I fins i tot en aquests, errem moltes vegades malgrat que ens costi acceptar-ho. Però pretendre deduir emocions o intencions als animals basant-nos en els senyals que fem els humans és un disbarat. Molts animals tenen sentiments, però és absurd pensar que els mostren de la mateixa manera que ho fem nosaltres.

Moltes vegades es posa l’àguila com a símbol de noblesa i decisió. Per això apareix en molts escuts. Costa no fer-ho quan observes aquella mirada decidida que tenen. En realitat és només casualitat que el plec supraorbital de l’àguila tingui una forma similar a la de les celles d’algú que ha pres una decisió i que la forma del bec recordi la d’algú amb els llavis premuts també per estar decidit.

Considerem els dofins animals simpàtics sobretot per el somriure permanent que mostren. De fet no estan somrient sinó que l’estructura de la seva boca fa que tingui una forma similar a la d’un humà somrient. Segurament poden estar de bon o mal humor, però ho demostren a la manera dels dofins, no a la dels humans.

Els camells es consideren animals altius i creguts. És inevitable ja que alcen el cap en un gest de menyspreu difícil d’ignorar. Passa que aquest és un gest de menyspreu en els humans. En els camells només és la postura a la que els obliga l’estructura del crani i fa que l’orifici del nas quedi per sobre dels ulls.

Els ocells que tenen el bec petit, ulls proporcionalment grans i front alt els considerem entranyables, però només és perquè aquesta estructura del cap l’associem inconscientment amb l’estructura del cap dels nadons. Si tenen bec llarg i front tirat enrere ja els mirem diferent.

De manera que potser sí que podem aprendre alguna cosa de la foto dels cangurs. I és que molt sovint, les coses no són el que semblen.

(Per cert. Considerar al cangur com un sinistre violador assassí amb un toc de necrofília tornaria a ser un error d’antropomorfisme. Simplement passa que la vida salvatge és com és.)

I si trobéssim vida extraterrestre?

divendres, 15/01/2016

Un dels majors descobriments que podria fer la ciència és el d’alguna forma de vida extraterrestre. Això ho tenim tots més o menys clar i és un dels grans al·licients de l’exploració espacial. La simple troballa d’un organisme similar a un bacteri tindria unes implicacions científiques extraordinàries. No cal dir si el que trobem fossin organismes més complexos, similars a animals o plantes. Segur que marcaria un abans i un després, però exactament per quins motius?

El més evident és el purament científic. Coneixem raonablement com és la vida al nostre planeta. Semblaria que hi ha milers de formes de vida diferents, però en realitat només n’hi ha una que s’ha anat adaptant de mil maneres als diferents ambients. Tots els organismes compartim una mateixa bioquímica, un mateix material genètic, un mateix metabolisme… Potser es van originar diferents formes de vida, però al final només una va prevaldre.

Per això, trobar una forma de vida que funcioni amb diferents sistemes resultaria extraordinàriament enriquidor pel coneixement. Seria una sorpresa que fos molt similar a la de la Terra ja que les condicions de partida en un altre planeta seran, amb tota probabilitat, diferents a les que teníem aquí. La vida que es va generar en un mar d’aigua ha de ser diferent de la que es generi en un oceà de metà. Però tot i que la seva química sigui diferent i el seu material genètic no sigui DNA, evolucionarà de manera similar a la d’aquí ja que la selecció natural ha d’actuar arreu de l’univers.

Una altra conseqüència de trobar vida al nostre sistema solar tindria a veure amb l’estadística. Si la vida s’ha originat de manera independent dues vegades en un únic sistema solar, voldrà dir que és un fenomen molt més probable del que ens pensem. El que va passar a la Terra no seria un cas extraordinari, sinó un esdeveniment més entre molts de similars. Això indicaria que a altres sistemes solars també pot haver passat el mateix. Deixaríem de ser l’excepció que sembla que som ara mateix.

Per algunes religions seria un problema descobrir formes de vida alienígenes. La majoria es basen en situar als humans al centre de la creació. Som els triats per Déu. Pel Déu que més us plagui. Caldria fer una certa feina teològica per explicar el motiu que va empènyer els deus a crear altres formes de vida en altres planetes. No dubto que trobarien la manera de justificar el que pensaven els déus i de seguir mantenint els humans al centre del interessos de Déu, però certament caldrà un reajustament de moltes creences. Ja va ser difícil deixar de ser el centre de l’univers, com no ha de ser-ho passar a ser una simple forma de vida més entre moltes altres!

Pel que fa a la societat en general, hi ha qui pensa que descobrir altres formes de vida faria que els humans mostréssim més unió i relativitzéssim les nostres diferències. M’agradaria compartir aquesta idea, però em costa. Els humans gairebé mai no estem a l’altura de les circumstàncies i sempre trobem la manera de fer que petites diferències pesin més que grans objectius comuns. D’altra banda, de seguida hi hauria qui buscaria la manera de treure profit econòmic o militar de les noves formes de vida.

I per nosaltres, individualment? Doncs poca cosa canviaria, tret d’una. De nit, quan alcéssim la vista i miréssim els estels, ja no els veuríem de la mateixa manera. Mai més.

Al·lèrgies i neandertals

dijous, 14/01/2016

Fa entre 6000 i 13000 anys va tenir lloc un canvi important en l’estil de vida dels humans. Els nostres avantpassats van començar a establir-se de manera permanent en indrets que permetien desenvolupar una nova tècnica: l’agricultura. Allò va permetre disposar de més aliments i controlar una mica millor l’estat nutricional del grup. Però tot té un preu i l’augment en la densitat de la població junt amb l’absència de mesures higièniques va representar un seguit de nous reptes pel nostre sistema immunitari. Els limfòcits havien d’enfrontar-se a nous tipus de microorganismes.

Això va representar una pressió selectiva molt important pels gens implicats en el sistema immunitari. Si tens una mutació que fa que et canviï el color del cabell no passa gran cosa, però si la mutació fa que no lluitis correctament contra una infecció bacteriana, no trigaràs gaire a morir. Aquesta exigència es nota en el grau de variació de 57 d’aquests gens i és el que han determinat uns estudis que acaben de presentar.

Però hi ha tres gens que van passar per un procés diferent i que van incorporar-se al nostre genoma molt abans. Els tres gens es diuen TLR6, TLR1 i TLR10 i es presenten en tres possibles variants. L’interessant és que dues d’aquestes variants també les tenen els neandertals (Homo neanderthalensis) mentre que la tercera la presenten els denissovans. Tant els neandertals com els, menys coneguts, denissovans feia mil·lennis que vivien a Europa quan van arribar els Homo sapiens. Això vol dir que havien tingut temps de sobres per adaptar-se a les condicions d’aquí i, en particular, als patògens que s’hi trobaven.

Ara sabem que va haver-hi entrecreuaments entre les tres espècies i que tots nosaltres portem un petit percentatge (entre el 2% i el 6%) de gens neandertals i denissovans. Entre aquests hi ha, precisament, els TLR6, TLR1 i TLR10 que van fer que el nostre sistema de defensa enfront microorganismes fos més eficient. Però, de nou, tot té un preu i disposar de defenses més eficients comporta alguns perills ja que bona part de les malalties per al·lèrgies estan relacionades amb aquests gens. Tanta sensibilitat fa que s’activin quan no caldria i el resultat són els processos al·lèrgics.

Això es pot prendre de moltes maneres. Si tens alguna al·lèrgia pots maleir el dia en que una sàpiens es va embolicar amb un neandertal i els descendents van incorporar la combinació de TLR6, TLR1 i TLR10 que causa la hiperresposta al·lèrgica. Però no ens passem amb els retrets ja que sense aquesta alta capacitat de resposta, segurament no seriem vius.

Estabilitat nuclear

dimecres, 13/01/2016

Fa un parell de dies parlava dels nous elements pesants que s’han sintetitzat i del poc temps que existeixen abans de desintegrar-se. Als comentaris van plantejar si hi havia un límit a la mida que podia tenir un nucli atòmic. Ara coneixem elements com l’ununocti, que té cent divuit protons i cent setanta sis neutrons. Existeix durant menys d’un mil·lisegon, però que sigui inestable ja és el normal en tots els elements més pesants que el plom.

En realitat l’estrany és que existeixin elements més enllà de l’hidrogen (que només té un únic protó al nucli). Tots sabem que les càrregues d’igual signe es repelen. Si agafes dos imants, hi ha una posició en la que queden units, però si els poses en posició contraria, encarant els dos pols positius i els dos negatius, no hi ha manera d’unir-los. I com més els apropes, més fort notes la repulsió. En realitat, la força de repulsió es més gran com més properes estan les dues càrregues, de manera que… com s’ho fan els protons de dins el nucli per no sortir disparats en direccions contràries? La distància que els separa és menor que un nucli d’un àtom i tots dos tenen càrrega positiva, de manera que la força de repulsió és (literalment) descomunal!

Però tot és qüestió d’equilibris. La força electromagnètica els vol separar, però hi ha més forces a l’univers, i la important dins el nucli és una que s’anomena “força nuclear forta”. Aquesta actua atraient entre sí als protons i neutrons. I ho fa amb una intensitat molt més gran que la electromagnètica, de manera que pot compensar la repulsió entre els protons i mantenir el nucli de l’àtom unit.

Que hi hagi forces diferents amb intensitats diferents ho podem experimentar si comparem l’efecte de la gravetat i del magnetisme. Podem agafar un imant, posar-lo sobre un clip i veurem com aquest s’aixeca i s’uneix a l’imant. La força que exerceix un petit imant sobre un clip supera la força gravitatòria que exerceix tot el planeta Terra sobre el mateix clip. Una, (la gravetat) és una força molt feble, però que actua sense límit de distància. L’altre, l’electromagnetisme, és molt més forta, però actua només a distàncies curtes (cal apropar molt l’imant perquè es noti).

Dons al nucli, tres quarts del mateix. La força nuclear forta és extraordinàriament intensa, però només actua a distàncies extraordinàriament petites. De fet, on es nota de veritat és a l’interior dels mateixos protons, però també manté els protons i neutrons units. El problema comença quan el nucli de l’àtom es fa molt gran. A mida que anem posant protons i neutrons dins un nucli atòmic, obtenim una mena d’esfera cada vegada més gran. A partir de determinada mida, la força nuclear forta ja perd activitat. En canvi, l’electromagnètica encara és activa i els protons comencen a notar la repulsió cada vegada més intensa entre ells.

Per això, els àtoms pesants, que tenen molts protons i neutrons i per tant son molt grans, van perdent l’estabilitat. Si son més grans que el plom, però no massa, es poden mantenir units durant molt temps, però no indefinidament. Especialment si hi ha molts neutrons entremig ajudant a mantenir una mica separats els protons encara que el nucli quedi una mica deformat. Però, abans o després, la distribució de càrregues dins el nucli es desequilibrà i la repulsió electromagnètica farà que el conjunt es trenqui en dos nuclis més petis. Aleshores diem que l’àtom s’ha desintegrat.

La clau perquè un nucli pugui existir és mantenir-se dins la distància d’actuació de la força nuclear forta. És, com si diguéssim, la “zona de confort” dels nuclis atòmics.