{"id":83441,"date":"2007-08-01T00:00:00","date_gmt":"2007-08-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2007\/08\/01\/una-orquesta-afinada-sin-maestro\/"},"modified":"2015-03-25T14:18:05","modified_gmt":"2015-03-25T17:18:05","slug":"una-orquesta-afinada-sin-maestro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/una-orquesta-afinada-sin-maestro\/","title":{"rendered":"Una orquesta afinada sin maestro"},"content":{"rendered":"

de Oxford<\/em><\/p>\n

Especialista en corazones, Denis Noble sugerir sugerir a la muchachada que asiste a sus clases y conferencias en la Universidad de Oxford: “Para cambiar el nivel de expresi\u00f3n de sus genes, vayan al teatro y d\u00e9jense llevar por una pasi\u00f3n. Algunos d\u00edas despu\u00e9s, el nivel de expresi\u00f3n de sus genes estar\u00e1 diferente. Adem\u00e1s, \u00a1ustedes estar\u00e1n m\u00e1s contentos!”<\/p>\n

A los 70 a\u00f1os, gentil y atento, Noble es una de las principales autoridades mundiales en cuestionar los l\u00edmites del determinismo gen\u00e9tico \u2013 a visi\u00f3n predominante de la biolog\u00eda, seg\u00fan la cual el surgimiento, el desarrollo y el destino de cualquier organismo dependen esencialmente de las secuencias de las mol\u00e9culas de ADN conocidas como genes.<\/p>\n

“Nosotros nos convertimos incapaces de ver los sistemas vivos de cualquier otro modo”, dice Noble, que da clases e investiga fisiolog\u00eda cardiovascular en Oxford. Tanto en las conferencias como en su libro m\u00e1s reciente, The music of life \u2013 biology beyond the genome (Oxford University Press), publicado el a\u00f1o pasado en Inglaterra y este a\u00f1o en Francia, \u00e9l hace una invitaci\u00f3n: abdicar de la obsesi\u00f3n por los genes y mirar los niveles m\u00e1s elevados de organizaci\u00f3n de los organismos vivos, en busca de una comprensi\u00f3n m\u00e1s amplia de la naturaleza.<\/p>\n

The music of life ofrece un contrapunto a la visi\u00f3n de que las instrucciones para el desarrollo de cada ser vivo residen en sus genes, presentada por Jacques Monod y Fran\u00e7ois Jacob, premios Nobel de Medicina de 1965. Esa idea cre\u00f3 piernas por medio de un libro de 1976, El gen ego\u00edsta, en el cual otro bi\u00f3logo ingl\u00e9s, Richard Dawkins, describe el gen como una entidad aut\u00f3noma y el cuerpo como un prisionero de sus ordenes y caprichos. “El gen ego\u00edsta es una met\u00e1fora que intenta convencer a los lectores de una verdad, no una verdad cient\u00edfica”, comenta Noble.<\/p>\n

Como Dawkins, \u00e9l se vale de met\u00e1foras que tampoco pueden ser demostradas cient\u00edficamente para exponer los conceptos clave de la biolog\u00eda de sistemas, un \u00e1rea de estudios que privilegia la integraci\u00f3n en vez de la separaci\u00f3n, la vis\u00f3n de conjunto en vez de la visi\u00f3n sobre las partes. Creada por cient\u00edficos como el surafricano Sydney Brenner, Premio Nobel de Fisiolog\u00eda y Medicina en el 2002, e por el propio Noble, la biolog\u00eda de sistemas nace de la biolog\u00eda cl\u00e1sica y de la fisiolog\u00eda, con dosis generosas de matem\u00e1ticas y de ciencia de la computaci\u00f3n.<\/p>\n

Es ese embasamiento matem\u00e1tico\u00a0 lo que permite la aproximaci\u00f3n entre los diversos planes de funcionamiento de los organismos. Fue lo que Noble hizo, por ejemplo, en un art\u00edculo publicado en el 2002 en la BioEssays al integrar modelos matem\u00e1ticos de c\u00e9lulas con modelos de tejidos y del propio coraz\u00f3n.<\/p>\n

Noble reconoce: ya fui un reduccionista empedernido \u2013 y con buenos resultados. Estudi\u00f3 el funcionamiento de los canales por donde el calcio entra y sale de las c\u00e9lulas de los m\u00fasculos del coraz\u00f3n y cre\u00f3 el primer modelo matem\u00e1tico del funcionamiento del coraz\u00f3n humano, publicado en 1960 en la Nature. Pero despu\u00e9s concluy\u00f3 que algunos fen\u00f3menos del coraz\u00f3n no podr\u00edan ser entendidos solamente por medio de genes, de prote\u00ednas o de c\u00e9lulas, ya que resultaban de la interacci\u00f3n de muchas c\u00e9lulas en un nivel m\u00e1s amplio. Comenz\u00f3 entonces a abrir y mirar en busca de resultados m\u00e1s elocuentes.<\/p>\n

Noble ha trabajado en los \u00faltimos a\u00f1os en el coraz\u00f3n virtual, un modelo de computador que re\u00fane el conocimiento sobre el funcionamiento de los genes, de las c\u00e9lulas y de los m\u00fasculos card\u00edacos. Por medio del coraz\u00f3n virtual se hace un poco m\u00e1s f\u00e1cil entender mejor, por ejemplo, el efecto de mutaciones gen\u00e9ticas, de las arritmias o del infarto. “La integraci\u00f3n exitosa en el nivel sist\u00e9mico debe ser construida sobre el reduccionismo bien hecho, pero la reducci\u00f3n, por si s\u00f3lo, no es suficiente”, comenta. En una de las met\u00e1foras de su libro, \u00e9l alerta: “Si todos coloc\u00e1ramos la nariz cerca del cuadro, nadie ver\u00e1 la pintura mayor”.<\/p>\n

Su colega Eric Werner, otro profesor de Oxford especializado en biolog\u00eda de sistemas, trabaja con simulaciones de computador en un contexto multicelular din\u00e1mico para estudiar el crecimiento de tumores y la acci\u00f3n de medicamentos sobre el organismo. Seg\u00fan \u00e9l, an\u00e1lisis integrados del organismo pueden alertar sobre interacciones indeseables de los f\u00e1rmacos con otros \u00f3rganos o tejidos que no son aquellos que se pretende tratar.<\/p>\n

Adem\u00e1s de los desaf\u00edos cient\u00edficos, Noble y Werner aprecian el di\u00e1logo entre especialistas de \u00e1reas diferentes. Tiempos atr\u00e1s Werner reuni\u00f3 en Oxford a f\u00edsicos, matem\u00e1ticos, economistas, bi\u00f3logos, fisi\u00f3logos y especialistas en computaci\u00f3n, que describieron los problemas que les gustar\u00edan resolver y analizaron las posibilidades de trabajo en conjunto. “Por ser amplia y presentar pocos limites previamente definidos, la biolog\u00eda de sistemas es atrayente para cualquiera que haya pensado sobre la vida y tenga alguna especializaci\u00f3n t\u00e9cnica”, coment\u00f3 Werner en marzo de este a\u00f1o en la Nature.<\/p>\n

En Music of life, el m\u00e1s po\u00e9tico de los libros recientes sobre biolog\u00eda de sistemas, Noble ve el genoma, el conjunto de genes de un organismo, como un \u00f3rgano gigantesco, con 30 mil tubos. Cada tubo corresponde a un gen y las formas como son acompa\u00f1ados confiere al \u00f3rgano inmensas posibilidades de variaci\u00f3n de intensidad, tonalidad y efectos de las notas musicales. Como en una pieza en que el organista acciona muchos tubos al mismo tiempo, muchos genes \u2013 tal vez hasta 10 mil genes, el equivalente a un tercio del genoma \u2013 son expresos al mismo tiempo en \u00f3rganos como el cerebro, el coraz\u00f3n y el h\u00edgado.<\/p>\n

\u00bfPero quien es el m\u00fasico, el compositor y el director de orquesta? “No hay un s\u00f3lo organista”, comenta Noble. “El organista consiste de redes reguladoras de interacciones en todos los niveles, de los m\u00e1s altos a los m\u00e1s b\u00e1sicos, incluyendo redes que integran genes a ellos mismos. No hay componentes privilegiados contando a los otros lo que hacer. Hay, s\u00ed, una forma de democracia, con todos los elementos en todos los niveles teniendo el chance de formar parte de la red reguladora. La mano coordinadora no es tanto un director de orquesta. O tal vez debi\u00e9semos pensar en un director de orquesta\u00a0 virtual \u2013 el sistema se comporta ‘como si’ \u00e9l mismo fuese el director de orquesta. Los genes se comportan como si pensasen que est\u00e1n siendo tocados por ese maestro. La orquestra de la vida funciona sin un director de orquesta.”<\/p>\n

Para \u00e9l, los genes representan solamente una base de datos por medio de la cual los organismos pueden ser reconstruidos. “El libro de la vida es la propia vida, que no puede ser reducida a solamente una de sus bases de datos, el genoma.” Noble recuerda que el ADN \u2013 innegablemente importante por transmitir informaciones sobre los organismos para las generaciones siguientes \u2013 es relativamente pasivo si se compara con las prote\u00ednas, las mol\u00e9culas realmente activas en el desarrollo de la vida.<\/p>\n

\u00bfEl ADN pasivo? S\u00ed; en primer lugar, porque no sale del n\u00facleo de la c\u00e9lula. En segundo lugar, porque no es \u00e9l en si lo que importa, sino la lectura que la maquinaria celular hace de \u00e9l. De vez en cuando la c\u00e9lula copia la secuencia que necesita para producir las prote\u00ednas, que a su vez van a formar las c\u00e9lulas, los tejidos, los \u00f3rganos y el organismo todo \u2013 he aqu\u00ed la expresi\u00f3n del gen. “El ADN no hace nada fuera del contexto de la c\u00e9lula que contiene esos conjuntos de prote\u00ednas, del mismo modo que el CD no hace nada sin el toca CDs.”<\/p>\n

Para Noble, decir que el ADN es el se\u00f1or absoluto de la vida es como decir que un CD es el que causa el placer de o\u00edr una m\u00fasica de Schubert y ser capaz de llevar a alguien a las l\u00e1grimas: “El efecto de la m\u00fasica depende evidentemente de Schubert, pero\u00a0 tambi\u00e9n de los m\u00fasicos, que tocaron con t\u00e9cnica e inspiraci\u00f3n, y del contexto emocional en que la m\u00fasica es apreciada, de la compa\u00f1\u00eda y del significado de ese episodio en la vida de cada uno”. Seg\u00fan \u00e9l, si quisi\u00e9semos identificar a un autor de la acci\u00f3n, ser\u00edan los mecanismos biol\u00f3gicos los que leen el ADN.<\/p>\n

Noble busca deshacer la idea de que la cadena de desarrollo de un ser vivo sigue un sentido \u00fanico: los genes llevando a la producci\u00f3n de prote\u00ednas, que van a constituir las c\u00e9lulas y tejidos como la piel, huesos y m\u00fasculos; por su vez los tejidos van a formar los \u00f3rganos y todos juntos, con los sistemas inmune y hormonal, formar el ser completo. El camino de la informaci\u00f3n \u2013 la causalidad \u2013 puede ser de doble v\u00eda, ya que el ambiente tanto celular cuanto externo determina en que medida los genes van a expresarse. Uno de los principios de la biolog\u00eda de sistemas es exactamente este: las instrucciones que llevan a la formaci\u00f3n del organismo resultan de relaciones de abajo para arriba, de arriba para abajo y tambi\u00e9n laterales \u2013 en fin, de todas las direcciones.<\/p>\n

La vida resultar\u00eda de esa intrincada red de conexiones y feedbacks (retroalimentaciones) entre genes, prote\u00ednas, \u00f3rganos, cuerpo y ambiente. Cada nivel de organizaci\u00f3n consiste en una red integrada con una l\u00f3gica propia \u2013 y las relaciones de causa y efecto que regulan uno no regulan otro. “No es posible entender esa l\u00f3gica simplemente investigando las propiedades de los componentes de los sistemas”, dice \u00e9l. “Ni hay un nivel privilegiado en biolog\u00eda de sistemas que dicte el resto.” En t\u00e9rminos pr\u00e1cticos, problemas resueltos en un plano de organizaci\u00f3n no est\u00e1n a priori resueltos en otros planos.<\/p>\n

Por esa raz\u00f3n es que ese profesor de Oxford ha mirado con escepticismo los relatos sobre genes vistos como los responsables por los m\u00e1s variados tipos de c\u00e1ncer o por el origen del comportamiento criminal. Puede ser arriesgado asociar un gen como el responsable por una enfermedad cualquiera porque tambi\u00e9n los fragmentos de genes pueden combinarse de muchas formas y tener m\u00e1s de una funci\u00f3n.\u00a0 Adem\u00e1s de eso, muchos genes cooperan para formar prote\u00ednas, que tambi\u00e9n act\u00faan en conjunto al cumplir funciones biol\u00f3gicas en niveles m\u00e1s altos de organizaci\u00f3n \u2013 desde la regulaci\u00f3n de los latidos card\u00edacos hasta la secreci\u00f3n de insulina por el p\u00e1ncreas.<\/p>\n

S\u00f3lo que las prote\u00ednas se integran de un modo mucho m\u00e1s complejo que el de los genes. “Somos inclinados a ignorar la complejidad, que es inc\u00f3moda”, dice Noble. Pero\u00a0 ese camino de integraci\u00f3n representado por la biolog\u00eda de sistemas puede mostrar como aprovechar el conocimiento acumulado en las \u00faltimas d\u00e9cadas. El hecho de que los beneficios a la salud demoren en aparecer, seg\u00fan \u00e9l, tiene que ver sobre como las escalas peque\u00f1as se relacionan con las escalas mayores. “Sabemos mucho sobre mecanismos moleculares. Ahora el desaf\u00edo es extender ese conocimiento a escalas m\u00e1s amplias.”<\/p>\n

Adem\u00e1s de que le gusta mucho la m\u00fasica, Noble es un ling\u00fcista aficionado y a veces hace discursos en franc\u00e9s, occitano y limosino, dos dialectos de Francia, adem\u00e1s de italiano, japon\u00e9s, coreano y maor\u00ed. En una conferencia en el Balliol College, donde \u00e9l da clases (y Dawkins estudi\u00f3 zoolog\u00eda), Noble reuni\u00f3 las dos pasiones al tocar en la guitarra y cantar una canci\u00f3n en gasc\u00f3n, otro dialecto franc\u00e9s, mostrando la letra para que todos pudiesen acompa\u00f1ar y cantar juntos.<\/p>\n

Semanas despu\u00e9s, en el Exeter College, la conferencia fue a\u00fan m\u00e1s refinada. \u00bfConferencia o recital? En algunos momentos el suizo Christoph Denoth, m\u00fasico residente del Balliol College, toc\u00f3 la guitarra suavemente mientras Noble hablaba a la espera de las dudas de la platea. Denoth y Noble terminaron la presentaci\u00f3n juntos, tocando Bach.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El abordaje integrado del funcionamiento del organismo pone en jaque a la soberan\u00eda de los genes","protected":false},"author":17,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[],"coauthors":[5968],"class_list":["post-83441","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/83441","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/17"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=83441"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/83441\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=83441"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=83441"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=83441"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=83441"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}