Mitos de la revolución micro y problemas de la práctica microcientífica

Publicado el 11. dic, 2011 por Cuadrivio en Dossier

Entrevista con Mariana Peimbert Torres

A veces los términos de la nanotecnología y lo micro-científico llegan a ser lugares comunes, pero la mayoría de las veces resultan más ambiguos y vacíos que eso. Los «cuadriviantes» decidimos entrevistar a la microbióloga mexicana Mariana Peimbert para saber cómo se mira y se vive esta supuesta revolución desde la actividad profesional, y escuchamos una versión muy distinta de «lo micro» como práctica científica e institucional, para descubrir algunos mitos, supuestos y problemas de este enfoque.

Daniel Ochoa Gutiérrez, Camila Paz Paredes y Gabriela Ramírez Rojas

¿Hay una definición de micro-ciencia y de sus fronteras con respecto a lo que sería macrociencia?

En realidad microciencia no es un concepto claro ni que se domine en muchas disciplinas, pero estaríamos refiriéndonos a esta ciencia muy particular en donde cada quien se especializa en un detalle muy específico de algún problema; es una superespecialización que tiende a hacer a un lado las implicaciones generales de los campos en que esos problemas se inscriben y que también tiende a separarse de otras disciplinas científicas en su estudio. Tampoco existe una línea bien definida sobre dónde comienza esta especialización, pero existe.

¿Desde hace cuánto se está trabajando en la microciencia?

Desde hace muchísimo tiempo. Incluso podríamos nombrar algunas revoluciones microscópicas, por así decirlo: el invento del microscopio, el descubrimiento de los microorganismos… el descubrimiento del átomo y de las moléculas; todos estos eventos son de hace siglos, es decir, esto lleva ya cientos de años. La ciencia siempre se ha ocupado de estas cuestiones.

Entonces, ¿no diría que hay una revolución microcientífica o algo parecido en los últimos años?

Bueno, hay una explosión de la nanociencia con la idea de la miniaturización de todo. Me parece que viene más por cierta tendencia de las revoluciones informáticas, electrónicas y computacionales en las últimas décadas. A partir de eso, ahora se está intentando incluir sistemas biológicos moleculares que se acoplen a los sistemas electrónicos, con la convicción de poder controlar procesos que se dan de manera más rápida y fácil en la naturaleza y aprovecharlos en nuestro beneficio. En los últimos diez años ha habido un aumento de investigadores atraídos por estas nuevas tecnologías, y claro, a esto podríamos llamarlo un boom. Pero las cuestiones que son desde hace un tiempo micro ya tenían mucho en la física, la química, la biología… La microciencia en la ciencia lleva muchísimo tiempo… El verdadero boom es tecnológico.

¿Entonces podría decirse que la revolución de la nanociencia ha tenido impacto en el concepto o paradigma general de la ciencia natural?

No alcanzo a ver que haya un gran cambio en general dentro de las distintas ciencias naturales ni en sus relaciones con otras; es decir, los cambios que se están dando dentro de algunas disciplinas no permea a otras disciplinas. Sin embargo, hay una influencia clara de los avances en redes electrónicas, como el manejo de información en internet hacia redes biológicas, lo mismo que a las redes sociales. Esto es: todo se está observando con  modelos matemáticos, de distinta aplicación, pero con una tendencia parecida; también existe una gran retroalimentación entre estas redes matemáticas y tecnológicas, así como las cuestiones que sugieren.

El problema, desde un punto de vista personal y que está moviendo de manera general a las ciencias naturales se desprende de todo esto, es: ¿Dónde empiezas, dónde acabas y cómo interactúas?

Y, por ejemplo, ¿cuáles son los temas clásicos que se han trabajado en microbiología?

La pregunta clásica en microbiología ha sido y seguirá siendo: ¿Qué hay y en dónde? Siempre ha habido dificultades para observar cosas tan pequeñas y descubrir su mundo, pero siempre hemos preguntado: ¿Qué sucede dentro de la célula? ¿Qué estructuras hay y cómo actúan? ¿Dónde están los microorganismos? ¿Cuántos puede llegar a haber? ¿Qué hacen ahí? Son las preguntas que más intrigan al campo de la microbiología. Y esto es en general, cambie o no la tecnología.

¿Qué es lo más pequeño que llega a estudiar la microbiología hoy en día?

En términos estrictos lo más pequeño que estudia la microbiología es la célula. Pero en otras áreas de la microciencia se llega hasta niveles subatómicos.

En términos experimentales biológicos lo más sencillo es secuenciar ADN, hacer transgénicos, ver transcriptomas (es decir, utilizar un chip para saber qué ARN se está produciendo en qué momento y circunstancias en una célula). Todos estos experimentos son a nivel de genes, son relativamente sencillos y, por lo tanto, es lo que está de moda. Pero hay que tener cuidado con las hipótesis formuladas así, ya que se pueden realizar estudios estadísticos con muy pocas bases que avientan como resultados relaciones sin sentido.

Con respecto a este último problema, el que los organismos microscópicos tengan que ser estudiados a nivel de poblaciones, a diferencia de lo que ocurre en los estudios macro, ¿qué sesgo genera en cuanto a la información y los resultados?

En efecto, se estudian a muchas unidades pero se toman en cuenta como una sola (n), esto es, se hace un promedio de la población. No se puede saber el comportamiento individual, ni el papel que desempeñan cada una de estas unidades.

Trabajar las poblaciones como promedio no es un problema mas sí es una limitación para un modelo, ya que no se puede descomponer la información para asignar perfiles individuales. Pero como pasa siempre en la ciencia, se hacen más estudios y a partir de éstos se eliminan y crean nuevos modelos, por supuesto, con nuevas limitaciones.

¿Cuál cree que será la tendencia de la microbiología dentro de los próximos 20 o 30 años, en lo que concierne a la parte científica (no tecnológica)?

Desde hace mucho se han observado a las bacterias en microscopios y sabemos que son individuos particulares, pero aun así se estudian hasta la fecha, por lo general, como poblaciones promedio, como decía antes; el problema es que en los resultados de nuestros estudios siempre suponemos que estamos describiendo a un ser en particular cuando lo que observamos fue el comportamiento de una población entera. La idea sería poder llegar a estudiar a los seres unicelulares específicos y saber cómo reaccionan únicamente ellos sin obtener sólo la media de la población y pensar que cada célula hace eso.

Esto mismo sucede en la química y la física: se trabajaba con el promedio del comportamiento de las moléculas y, hoy en día, hay tecnología unimolecular que permite determinar las características de una sola molécula y cómo se comporta.

¿Cómo se vinculan los experimentos micro con el nivel macro? ¿Se pueden visualizar las consecuencias que hay de un nivel al otro?

No, es algo muy delicado. Los estudios micro no sólo tienen un impacto ecológico o social –que puede ser más evidente por sus posibles aplicaciones–, hay también cambios en el nivel inmediato; es decir, al hacer genética, por ejemplo, no se perciben las implicaciones bioquímicas o celulares que genera este experimento. Además es muy raro encontrar a alguien que estudie a una bacteria como un organismo completo; muchas veces sólo se estudian pequeños mecanismos biológicos de una proteína muy específica.

En la microciencia, ¿hasta qué punto se puede medir, observar y manipular lo que se está estudiando?

Se trabaja tanto experimentalmente como con modelos matemáticos y estadísticos, pero el trabajo experimental es siempre limitado, ya que se requiere de equipo muy costoso y sofisticado al cual sólo tienen acceso laboratorios con muchos recursos, universidades del primer mundo o grandes empresas farmacéuticas. Eso pasa, por ejemplo, con los microscopios de fuerza atómica, que tienen la capacidad de manejar una sola molécula y medir sus características específicas. La tecnología permite manipular a niveles muy pequeños, pero es muy difícil acceder a ella.

En balance, ¿cuál sería la gran ventaja y cuáles son los principales problemas de esta especialización microcientífica?

En términos de generar conocimiento, es claro que hay un avance: es mucho más fácil analizar datos especializados y que haya una mayor certeza en las conclusiones; en cambio, en la interdisciplinariedad hay mayor ambigüedad en los resultados y en el análisis.

Otra ventaja muy clara –fuera de la preocupación por el conocimiento en sí– es que la competencia disminuye cuando uno trabaja un tema muy específico. Al estudiar un tópico tan pequeño y especializado es muy difícil encontrar otra persona que lo esté trabajando, por lo tanto te vuelves el experto: diseñas tus propios experimentos y protocolos que nadie más conoce y que, por tanto, nadie puede igualar. Esto te da una ventaja sobre los demás investigadores para obtener publicaciones y descubrimientos novedosos.

El gran problema es la franca desconexión que existe entre las islas de estos estudios. Los experimentos y teorías son tan especializados que sólo el equipo de trabajo lo entiende, y de hecho, es difícil hacer equipos de trabajo con esta superespecialización.

Por esta misma desconexión, el difícil acceso a la información tan compleja y el hecho de que la ciencia experimental no sea fácilmente reproducible –por los recursos técnicos y el conocimiento requeridos– hay muchos actos de fe: como casi nadie entiende este trabajo especializado, tienen que creer ciegamente en los resultados de un experimento. O por el contrario, un estudio bien realizado puede ser desacreditado simplemente porque no se realizó en un lugar con renombre científico. Justamente por estos problemas es que no existen fundamentos para cuestionar una nueva teoría de esta naturaleza, ya sea de manera positiva o negativa; no hay espacio para la crítica entre científicos. Por esto comúnmente hay críticas vacías o actos de fe.

Y esto ¿qué tan lejos se deja a la microciencia de otras disciplinas?

A pesar de todo, también hay una tendencia hacia la interdisciplinariedad. Ésta es muy difícil de trabajar porque depende de mucha gente en distintas áreas especializadas que forman un grupo de trabajo para atacar un problema mayor. Sin embargo, sigue siendo la franca minoría la que intenta trabajar de esta forma. La gran mayoría se queda trabajando en un problema muy pequeño e individualista. Pero esa interdisciplinariedad sí cabe en la microciencia…

El problema es que la formación de mucha gente, como decía, es hacia la especialización; entonces, por más que uno entienda que es necesario abrir puertas hacia otros espacios para complementar los estudios y puntos de vista, se vuelve muy difícil lograrlo. Incluso se hablan diferentes idiomas. Dentro de la propia ciencia puede haber conceptos entendidos de distinta manera para otros investigadores. La palabra gen es un buen ejemplo, que suele tener más de un significado aun para científicos de distintos campos relacionados.

¿Cómo es la relación entre la microbiología, particularmente, y la sociedad?

En la medicina es muy clara la vinculación entre microbiología y sociedad. Por ejemplo, en las grandes compañías farmacéuticas se lleva a cabo la producción de compuestos activos a partir de microorganismos, la cual es más barata y mucho más eficiente que hacer producciones químicas. Las ventajas de la microbiología en la sociedad se aprecian de manera individual y social: todos los avances en la medicina aumentan la expectativa de vida, pero dicha ventaja genera retos sociales distintos, como los del crecimiento de la población en las generaciones mayores, lo cual a su vez desencadena distintos problemas económicos; entonces de ser una ventaja se convierte en un gran problema.

Otro desafío en el ámbito social es que, por ejemplo, muchas enfermedades siguen siendo una cuestión no resuelta en cuanto a salud pública, aunque desde un punto de vista científico ya no representan un reto porque se encontró una cura o un tratamiento para la enfermedad hace ya mucho tiempo; pueden seguir afectando a millones de personas que no tienen acceso a las curas o tratamientos. El caso del cólera: es una enfermedad relativamente sencilla de curar desde hace mucho tiempo, pero muchísima gente sigue muriendo a causa de ella.

Y claro, se desarrollan muchas tecnologías novedosas que muchas veces no estaban previstas, y que incluso han llevado a grandes explosiones de conocimiento, por así decirlo. Tanto buenas como malas, como el ejemplo muy citado sobre el descubrimiento del átomo que lleva a la bomba atómica, pero que también permite el desarrollo de tecnologías en el ámbito de la medicina. Incluso vemos esto en cosas que no perjudican ni ayudan directamente: hay maneras de utilizar el DNA para que se auto-organice con ayuda de ciertas moléculas y así se formen imágenes microscópicas de un logo o sello de alguna compañía como propaganda. Podemos utilizar todas estas revoluciones para infinidad de cosas a las que no estaban destinadas en principio, pero que producen un cambio en nuestra sociedad, la mayoría de las veces no previsto.

Por eso hay muchos problemas éticos, y también muchos mitos. Hoy, los más comunes son sobre los transgénicos y la manipulación genética humana. Toda aplicación tiene sus pros y sus contras, es cuestión de saber utilizarla, y eso suele ser el mayor problema.

¿Cuál es el impacto que tiene el estudio a nivel micro en las grandes concepciones científicas?

Hay una revolución en el lado filosófico, no tanto en el científico. Las preguntas generales de la ciencia son afectadas por la tendencia general de esta supuesta revolución de lo micro y de lo nano. En general, las preguntas que hoy causan el mayor impacto en las ciencias son: ¿Dónde empieza y dónde termina una unidad individual si está en interacción con otras o es integrada por otras? ¿Qué hace distinto a un organismo de otro? ¿Hasta dónde somos iguales y diferentes, y qué nos hace iguales y diferentes? ¿Por qué?

En la física sigue en revolución el tema de la materia; en biología no se cuestiona la definición general de vida. Sin embargo, la tendencia general hace que se recuperen temas raciales en las ciencias genómicas, se está buscando otra vez cómo identificar razas, por ejemplo. Hay una tendencia a buscar soluciones sencillas y simples a problemas demasiado grandes.

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Mariana Peimbert Torres es doctora en Ciencias por el Instituto de Biotecnología de la UNAM especializada en ingeniería y evolución de proteínas, así como en microbiología ambiental.

Daniel Ochoa Gutiérrez (ciudad de México, 1989). Espécimen tipo de la deplorable e infecciosa especie humana. Perteneciente a la Familia Biología, del Orden Facultad de Ciencias, Clase Universidad Nacional Autónoma de México. Estudiante de octavo semestre que disfruta aprender y divulgar el conocimiento obtenido. Futuro primer hombre en pisar Marte y procrear una familia marciana. Tesista en servicio social dedicado en principio a cualquier asunto relacionado con biología molecular, evolución, origen de la vida y astrobiología; aunque aún en un estado parásito-larval. Es miembro del consejo editorial de Cuadrivio.

Camila Paz Paredes (1989) es subdirectora de Cuadrivio.

Gabriela Ramírez Rojas Salazar (Ciudad de México, 1989). Estudiante de biología en la UNAM, en busca de bacterias come-plástico/produce-papel y cualquier experimento que prometa salvar la Tierra o colonizar Marte. Estudiante de fotografía con inclinaciones desconocidas pero un extraño toque propio. Futuro que cambia de rumbo cada 6 meses, con hobbies estables como divulgación científica.  Es miembro del consejo editorial de Cuadrivio.

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