El líder de un grupo de investigación

En el blog Francis (th)E mule Science’s News (por cierto, excelente blog y que os recomiendo)  se ha publicado un comentario sobre la importancia que tiene el líder sobre la producción científica y financiación. El post, titulado La importancia de la firma de un ‘pope’ se hace eco de un estudio publicado en The Quaterly Journal of Economics, dónde se estudian 112 casos, analizando el efecto que la muerte inesperada del líder del grupo sobre la producción científica del mismo.

¿Pasaría lo mismo en España (aunque no tengamos ‘popes’ y solo ‘cardinals’).

A continuación incluyo el resumen del artículo.

We estimate the magnitude of spillovers generated by 112 academic “superstars” who died prematurely and unexpectedly, thus providing an exogenous source of variation in the structure of their collaborators’ coauthorship networks. Following the death of a superstar, we find that collaborators experience, on average, a lasting 5% to 8% decline in their quality-adjusted publication rates. By exploring interactions of the treatment effect with a variety of star, coauthor, and star/coauthor dyad characteristics, we seek to adjudicate between plausible mechanisms that might explain this finding. Taken together, our results suggest that spillovers are circumscribed in idea space, but less so in physical or social space. In particular, superstar extinction reveals the boundaries of the scientific field to which the star contributes—the “invisible college.”

Bernardo Herradón

IQOG-CSIC

herradon@iqog.csic.es

Ciencia de hoy en día

En la edición del 26 de abril de 2010 de la revista The Scientist se publica una noticia que narra que dos artículos que han investigado el mecanismo molecular de la señalización del receptor de estrógenos han sido retirados. Uno de ellos, de 2002, se publicó en PNAS, y desde hace tiempo se tenía sospecha de que los resultados eran «poco fiables»; y, a pesar de ello,  el artículo ha sido citado ampliamente (190 veces). Además, el segundo artículo, publicado en Molecular and Cellular Biology en 2007, se basaba en los resultados del primero y también ha sido citado 27 veces.

La retirada de los artículos ha sido realizada tras una investigación interna en Wyeth (actualmente formando parte de Pfizer) dónde trabajan los autores del artículo del PNAS; que comprobaron la inexactitud de muchos datos.

Independientemente de la repercusión científica de este asunto y de otras conclusiones «morales» que se pueden sacar de esta historia,  quiero destacar  un comentario a la noticia publicada en The Scientist. Lo «pego» a continuación:

High citations: Cited for what?
by Shi Liu
[Comment posted 2010-04-27 14:35:58]
I am wondering why this highly cited 2002 paper got retracted so late. I am also wondering why this paper would be cited by the other researchers if it is doomed to be unreliable. Just because it is a PNAS paper and thus makes it a desirable reference? I know that some papers on how to write scientific papers have taught some tricks on how to cite literature which includes citing the top journals to boost the value of the later work? /////
More ironically, the 2007 Molecular and Cellular Biology paper «further detailed the mechanism of» the 2002 PNAS paper also got retracted even though it self has received 27 citations. Does this mean flawed science is actually infectious? /////
What citation means and how much value should we give to the citation counts?

Creo que el comentario es suficientemente ilustrativo de la tendencia que existe en la ciencia de hoy en día a citar según que cosas, lo que ya fue objeto de un post anterior en este blog.

Una copia del artículo de The Scientist lo podéis ver aquí.

Bernardo Herradón

IQOG-CSIC

herradon@iqog.csic.es

La utilidad de la investigación científica

Se ha publicado en el diario LA RAZÓN una carta escrita por el Profesor Gallego-Juárez del Instituto de Acústica del CSIC dónde, hablando del volcán islandés y los problemas ocasionados, aprovecha la ocasión para dejar de manifiesto que la inversión y atención adecuadas a la ciencia básica puede solventar problemas como los que estamos viviendo en Europa esta semana.

El artículo lo podéis descargar aquí y lo recomiendo. Felicidades al profesor Gallego-Juárez por ser tan claro y preciso.

También se ha publicado en EL PAIS y en EL MUNDO.

Bernardo Herradón

IQOG-CSIC

herradon@iqog.csic.es

La Ley de la Ciencia

Hace unos días hice unos comentarios generales de lo que esperaba de una Ley de la Ciencia  y anuncié que en un próximo post analizaría el articulado del borrador de la futura Ley de la Ciencia.

Este mensaje es para pedir disculpas por el retraso, que en parte se ha debido a que las múltiples tareas administrativas y burocráticas relacionadas con la Ciencia (y que no preveo que esta ley vaya a «suavizar») me han impedido escribir el artículo como hubiese deseado. Por otro lado, la situación de baja moral científica por la que atraviesa el colectivo científico (recortes presupuestarios que al CSIC, mi institución, la están dejando en precario; así como el pobre futuro para la Ciencia española) me están afectando  y no quería hacer un análisis demasiado pesimista. Espero que esta situación anímica mejore en los próximos días y escriba el artículo previsto.

Como ya sabéis, la Ley de la Ciencia ya pasó el trámite del Consejo de Ministros y, previsiblemente, pasará sin muchas modificaciones el trámite parlamentario.  Se han publicado numerosos comentarios en prensa sobre la Ley de la Ciencia, generalmente desfavorables; y la COSCE (Confederación de Sociedades Científicas de España) ha elaborado un informe detallado sobre la ley.

Bernardo Herradón

IQOG-CSIC

herradon@iqog.csic.es

La Ley de la Ciencia: ¿Otra oportunidad perdida o las sensaciones de un viejo investigador?

Desde hace unos días está circulando el borrador del anteproyecto de Ley de la Ciencia que, aparentemente, será debatido en el Consejo de Ministros del  viernes 12 de marzo. Aunque algunos teníamos depositadas muchas esperanzas en esta ley, el análisis de la misma arroja ciertas dudas de si va a resolver los problemas estructurales de la Ciencia española. Debido a que este post es muy largo, lo he dividido en dos partes. En este primer artículo haré unas reflexiones generales y en la segunda analizaré en detalle la Ley de la Ciencia.

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Sobre la molécula más importante. Detección de agua.

En un artículo reciente, Gómez et al. (Instituto de Acústica del CSIC y Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón) han descrito un método no-invasivo y sin contacto para determinar el contenido y el estado del agua en las hojas de las plantas. Esta investigación podría tener aplicaciones prácticas y puede ser una herramienta útil en la investigación de fenómenos dónde el agua tenga un papel fundamental.

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Diseño de fármacos asistido por ordenador

El diario EL PAÍS (3 de marzo de 2009) ha publicado el artículo Sexo, drogas y ‘rock and roll’: modelos de ordenador para el descubrimiento de nuevos fármacos, dónde se hace una descripción no demasiado detallada del uso de la modelización computacional en química médica.

Algo de bibliografía:

1) Comprehensive Medicinal Chemistry II. Volume 4. Computer-Assisted Drug Design. Taylor y Triggle (eds.). Elsevier. 2007.

2) The Practice of Medicinal Chemistry. Wertmuth. Elsevier. 3ª edición, 2008.


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1) A Universal Scale of Aromaticity for π-Organic Compounds. M. Alonso, B. Herradón. J. Comp. Chem. 2010, 31, 917-928.

Aromaticity is an essential concept in chemistry, invented to account for the stability, reactivity, molecular structure, and properties of many organic and inorganic compounds. In recent years, numerous methods to quantify aromaticity based on the energetic, magnetic, structural, and electronic properties of molecules have been proposed but none of them is universal. The inability of establishing a universal scale of aromaticity based on a single parameter is due to the multidimensional character of this phenomenon. Consequently, aromaticity analyses should be carried out by employing a set of aromaticity descriptors on the basis of different physical manifestations of aromaticity. Here, we report a universal scale of aromaticity for π-organic compounds based on the Euclidean distance between neurons in a self-organizing map. The most widely used aromaticity indicators have been used as molecular descriptors, and so our approach provides the first scale of aromaticity which contains the energetic, magnetic, and structural aspects of this property. The method is applicable to a wide variety of unsaturated organic compounds and allows quantification of both aromaticity and antiaromaticity. Additionally, the position of a compound on the bidimensional map determinates immediately the following: (a) the group (aromatic, nonaromatic, or antiaromatic) to which the system belongs, (b) their degree of π-electronic delocalization, and (c) the similarity in aromaticity/antiaromaticity between different compounds. This new scale of aromaticity is able to indicate the expected order of aromaticity of analogues of fulvene and heptafulvene, heteroaromatic species, substituted benzenes, and functionalized cyclopentadienyl compounds.

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Bienvenido copernicio (elemento químico con número atómico 112).

La IUPAC (International Union of Pure and Aplied Chemistry) ha aprobado oficialmente el nombre copernicium (¿copernicio en castellano?) para el elemento de número atómico 112, en honor de Nicolás Copérnico. La prioridad del descubrimiento ha sido para el grupo liderado por Sigurd Hofmann en el Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) (Centro de investigación en iones pesados) en Darmstadt; y han sido necesarios muchos años de controversias hasta llegar a esta confirmación.

La preparación del elemento 112 fue descrita por primera vez en 1996 (Z. Phys. A 1996, 354, 229). El isótopo sintetizado fue el 277 con 112 protones y 165 neutrones y se preparó por el bombardeo de núcleos de 208Pb con núcleos de 70Zn acelerados a 344 MeV.


208Pb + 70Zn 277Cn + 1n


El isótopo tiene una vida media de 240 microsegundos, desintegrándose por emisión de partículas alfa (núcleo de helio). La configuración electrónica es [Rn]5f146d107s2. Está en el séptimo periodo debajo del mercurio y, aparentemente, sus propiedades químicas son similares a la de éste, como se ha descrito para el isótopo 283 (se produjeron dos átomos, ver Nature 2007, 447, 72).

La IUPAC hizo el anuncio ayer día 20 de febrero, un día después de la conmemoración del 137º aniversario del nacimiento de Copérnico. El símbolo asignado es Cn. En un principio, los descubridores habían propuesto el simbolo Cp, pero este ya se había usado antes de 1949 para el elemento lutecio (número atómico 71) que previamente había tenido el nombre de cassiopeium. También se podría haber creado confusión con los símbolos del ligando ciclopentadienilo y de la capacidad calorífica a presión constante.

Nicolás Copérnico (1473-1543) ha sido una de las figuras claves en la historia, contribuyendo decisivamente a la “apertura mental” de la humanidad durante el Renacimiento y uno de los responsable del establecimiento del Método Científico. Con la propuesta del nombre, se ha querido rendir un homenaje al gran científico y se quiere recordar que el modelo atómico de Rutherford-Bohr es similar al modelo del sistema solar propuesto por Copérnico; y como ha indicado Hofmann, sirve de unión entre la astronomía y la química nuclear.

Es muy probable que esta propuesta de la IUPAC se acompañe en unos meses de la confirmación del elemento número 114, que fue propuesto por investigadores rusos en 1998 y cuya existencia ha sido confirmada por investigadores de la universidad de Berkeley. Por cierto, el isótopo 287 del elemento 114 (generado por reacción de fusión de 48Ca y 242Pu) es el precursor del isótopo 283 del copernicium a través de la emisión de una partícula alfa.

Con la preparación de estos elementos, se está más cerca de la isla de estabilidad propuesta de Seaborg (1912-1999, Premio Nobel de Química en 1951) como una representación alegórica dónde la estabilidad de elementos superpesados está rodeada de un mar de inestabilidad. Un libro interesante, aunque técnico, sobre este tema es el siguiente.


Super heavy elements

Finalmente, me gustaría recordar a Henry Moseley (1887-1915) que falleció prematuramente durante la primera guerra mundial. Este gran y joven físico realizó aportaciones fundamentales para entender el sistema periódico en base al número atómico (la propiedad fundamental que define un elemento químico), estableciendo su determinación experimental. Espero que pronto un elemento sea bautizado en su honor.

Bernardo Herradón

IQOG-CSIC

herradon@iqog.csic.es

El futuro de la Ciencia española

¿Qué futuro le espera a la Ciencia española? ¿Qué perspectiva tienen los jóvenes investigadores? ¿Seremos capaces de cambiar el sistema productivo español a uno basado en la Ciencia y la Tecnología? Las respuestas a estas tres preguntas son pesimistas. Como continuación del artículo anterior, hago unas reflexiones sobre la situación de la Ciencia española, de lo que le importa a la Sociedad y de la culpa que tenemos los científicos.

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La química y el medio ambiente

La copia en PDF de la presentación  de la charla en el IES-Ramiro de Maeztu del día 19 de enero de 2010 se puede descargar en  «La Química y el Medio Ambiente: Aspectos tóxicos de los compuestos químicos»

En esta presentación se abordan distintos aspectos tóxicos y medioambientales de los compuestos químicos, resaltando el papel que esta situación tiene sobre la «imagen social de la química».

Puesto que todo es química, también la contaminación ambiental tiene carácter químico. En una próxima charla se abordará el papel que la química tiene para ayudar a resolver este problema.

Algunos  aspectos tratados en esta charla son:

1) Química y medio ambiente.

2) Mala imagen social de la química.

3) Toxicidad selectiva. Importancia de la concentración, un concepto frecuentemente olvidado en las noticias sobre química.

4) Relación de las ciencias y el medio ambiente.

5) Contaminantes ambientales.

6) Cambio climático.

7) Efecto invernadero. Gases de efecto invernadero.

8 ) El ozono. Química atmosférica.

9) El problema del CO2. Posibles soluciones.

10) ¿Qué podemos hacer? Actuaciones a diversos niveles: individuales, colectivos, institucionales, globales.

11) Protocolo de Kyoto, cumbre de Copenhaguen, convenio de Estocolmo, REACH.

12) Los compuestos orgánicos persistentes (COPs, POPs) y los aspirantes. EStructuras químicas. Efectos biológicos.

13)  El agua.

14) Lo que la química puede hacer por resolver el problema (introducción  a la siguiente charla).

Bernardo Herradón

IQOG-CSIC

herradon@iqog.csic.es

Nirenberg: Un bioquímico precursor de la biología molecular.

El pasado día 15 falleció Marshall W. Nirenberg, Premio Nobel de Medicina o Fisiología en 1968, por su contribución al desciframiento del código genético. Nirenberg ha sido uno de los científicos más destacados del siglo XX y en su grupo se realizaron algunos de los experimentos más importantes y bellos de la historia de la ciencia. Los resultados obtenidos por Nirenberg y otros científicos (Ochoa entre ellos) a principios de los años 1960s demostraron el “dogma” de la biología molecular y caracterizaron la relación entre la secuencia de bases de un gen y la secuencia de aminoácidos de una proteína. Descanse en paz.

Nirenberg, nacido en Nueva York (1927), se licenció en Zoología y Química (¡una combinación curiosa!) por la Universidad de Florida.  Realizó la tesis doctoral en química biológica en la Universidad de Michigan (1957). Realizó una estancia postdoctoral en el Instituto  Nacional de Artritis y Enfermedades Metabólicas del NIH (Nacional Institute of Health), donde permaneció el resto de su carrera científica.

Desde su incorporación al NIH, empezó a investigar la existencia de mRNA y su papel en la síntesis de proteínas (para confirmar la propuesta del “dogma de la biología molecular” de Francis Crick) y con su colaborador Heinrich Matthaei desarrolló una técnica que permitía detectar la síntesis de proteína en acción, a través del estudio de la  incorporación de aminoácidos radioactivos en proteínas. Esta técnica les permitió  realizar alguno de los experimentos más espectaculares de la historia de la ciencia al demostrar (en el primer experimento de la serie) que el ácido poliuridílico [un RNA sólo con nucleótidos con uracilo (U) como única base] es un precursor de polifenilalanina.

En esa época se estableció una carrera entre diversos grupos de investigación (entre los que destacaba el de Severo Ochoa) por descifrar el código genético, siendo el de Nirenberg el primero en conseguirlo. A partir de ahí, la historia es conocida…

Nirenberg recibió el Premio Nobel de Medicina en 1968, compartiéndolo con Holley y Khorana (dos químicos). ¡La época en la que los químicos eran galardonados con los Premios Nobel de Medicina!

Recientemente (Noviembre de 2009) la ACS (American Chemical Society) ha elegido “el desciframiento del código genético” como uno de los “acontecimientos químicos relevantes” (Nacional Historic Chemical Landmark). Curiosamente, fue el primer empleado del gobierno federal de Estados Unidos galardonado con un Premio Nobel. EL NIH tiene una página web con numerosa información sobre la vida e investigación de Nirenberg y, en 2004, publicó un artículo personal sobre sus investigaciones en Trends Biochem. Sci. 2004, 29, 46.

Sobre las revistas científicas y su impacto


En el diario PÚBLICO de hoy se ha publicado el artículo “Contra los muros de la ciencia”, dónde se citan algunos ejemplos de investigación importantes en ciencia que no pudieron ser publicado (o con dificultades) en revistas del máximo impacto. Aunque el artículo no entra a analizar a fondo este asunto tan importante de la difusión de los resultados de la investigación científica, me da pie para tratar este tema.

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La rapamicina y los avances científicos del año 2009

Bernardo Herradón

Instituto de Química Orgánica General (CSIC)

herradon@iqog.csic.es

En diciembre solemos hacer balance de lo que ha sido el año. Las revistas científicas más prestigiosas hacen una selección de los avances científicos más relevantes con titulares muy significativos. La revista Science ha publicado The Breakthroughs of 2009 (edición del 18 de diciembre).

La lista de la selección se indica más adelante y, como es habitual en los últimos años, la lista está dominada por descubrimientos en biomedicina, ciencia de materiales, astrofísica y paleontología. Ocultas en estas áreas siempre hay importantes aportaciones de la química. Este año se incluyen: la existencia de agua (¿la molécula másimportante?) en la luna, aplicaciones tecnológicas del grafeno (una macromolécula aromática relacionada con el grafito, formada por una monocapa de carbono puro), estudio del receptor del ácido abscísico (un sesquiterpeno con actividad hormonal en planta), la creación de monopolos magnéticos de titanato de lantánido, y una nueva actividad biológica de rapamicina (rapamycin); de la que tratará este artículo.

La rapamicina es un producto natural aislado de un microorganismo del suelo de la Isla de Pascua (“Rapa Nui”, de ahí su nombre). La rapamicina, junto al FK506 y la ciclosporina, fue una de las moléculas de moda de los años 1980s-1990s y que contribuyeron a crear el área de la biología química (Chemical Biology). La estructura delos tres compuestos se indica en la siguiente figura.

productos naturale inmunosupresores

Desde tiempo inmemorial, los cirujanos han pensado en la posibilidad de trasplantar órganos en seres humanos. Durante muchos años, todos los ensayos realizados con animalesc ondujeron al fracaso lo que llevó a pensar que había un factor biológico responsable del rechazo del órgano por el organismo huésped. Alexis Carrell (Premio Nobel de Medicina en 1912) propuso estudiar la relación biológica entre los tejidos del organismo. Se consiguieron grandes avances a través de las investigaciones de Peter B. Medawar y de Frank M. Burnet (Premios Nobel de Medicina en 1960) que, junto a otros investigadores, descubrieron que los anticuerpos y los linfocitos destruyen las células del órgano trasplantado. Estas investigaciones fueron fundamentales en el desarrollo de la inmunología, identificándose dos sistemas defensivos en el organismo: el humoral, basado en la relación antígeno-anticuerpo, y el celular, basado en los linfocitos. A partir de estos estudios y los de Joseph E. Murray y E. Donnall Thomas (Premios Nobel de Medicina en 1990) se empezó a plantear la posibilidad de que el rechazo en los trasplantes podría ser evitado usando fármacos con actividad inmunosupresora. Hasta comienzo de la década de 1970s no había ningún compuesto con esta actividad específica; por lo que basándose en la teoría del antimetabolito (¡una gran idea con una base química sólida!, propuesta y desarrollada por Hitchings y Ellion, Premios Nobel de Medicina en 1988), Thomas empezó a usar antimetabolitos con actividades citostáticas, como azathioprino y metotrexato, como fármacos para evitar el rechazo en trasplantes.

En 1971, investigadores de Sandoz (actualmente una parte de Novartis) aislaron laciclosporina A de un cultivo del microorganismo Trichoderma polysporum (LINK ex PERS.) Rifai (publicado en Helv. Chim. Acta 1976, 59,1075). En principio, los investigadores de Sandoz buscaban compuestos con actividad antibacteriana, pero la ciclosporina A no la tenía. En vez de abandonar el proyecto, se continuó investigando este producto natural (posiblemente atraídos por su interesante y, en aquel momento, novedosa estructura química, ver imagen) y se encontró que tenía actividad inmunosupresora. En 1978 se ensayó como medicamento en trasplante de riñón y en 1983 se empezó a comercializar, abriendo una nueva era en el área de los trasplantes de órgano. Sin embargo, la ciclosporina presenta ciertos inconvenientes (toxicidad, la administración y dosificación tienen que estar estrictamente controladas y aumenta el riesgo de desarrollar cáncer), por lo que la búsqueda de mejores agentes inmunosupresores debía continuar.

En 1987 se aisló el FK506 (por investigadores de Fujisawa Pharmaceutical) de un cultivo de Streptomyces tsukubaensis (J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 5031). En 1989 se realizaron los ensayos clínicos con resultados espectaculares: era mucho más potente que la ciclosporina A y aunque también podía producir cáncer, este efecto indeseado era mucho menor que en ciclosporina. Este compuesto mereció los calificativos de medicamento “maravilloso” o “milagroso”.

El FK506 es un producto natural con alta complejidad estructural (ver imagen). El trabajo realizado en Fujisawa es un buen ejemplo de investigación moderna en química de productos naturales, dónde el aislamiento de compuestos está guiado por ensayos de bioactividad. En este caso, se estaba buscando actividad inmunosupresora y se dio en la diana. Se aisló un producto natural de estructura compleja con actividad biológica potente, interesante y necesaria para el avance de la humanidad. Con este compuesto (y muchos análogos que se prepararon) se profundizó en diversas áreas entre la química y la biología celular (dando lugar al nacimiento de la biología química moderna, como indicado anteriormente). Se consiguieron avances en:

a) Síntesis orgánica.

b) Química supramolecular, especialmente en el área de las interacciones no covalentes entre ligandos y proteínas.

c) Mecanismo de acción y bioquímica de productos naturales.

d) Identificación de los eventos moleculares responsables de la respuesta inmunológica (inmunología molecular).

e) Identificación de dianas terapéuticas en el área de la inmunología.

f) Diseño y síntesis de fármacos con actividad inmunomoduladora.

g) Profundización en el mecanismo molecular de transducción de señales; un aspecto importantísimo de la biología celular y de organismos, pero poco estudiado a nivel molecular.

Todos estos avances fueron debido a que los químicos y biólogos disponían de una amplia variedad de moléculas para estudiar su efecto biológico y es un ejemplo de una de las grandes aportaciones (casi siempre ignorada o minusvalorada) de la química al desarrollo de la biología: aportamos la herramienta para el estudiode los procesos biológicos. Entre los investigadores responsables de estosavances, hay que destacar principalmente al profesor Stuart L. Schreiber (Harvard University).


La rapamicina, “avance científico en 2009”, fue aislada y caracterizada en 1975 por investigadores de Ayerst Laboratories (actualmente Wyeth) de un cultivo de Streptomyces hygroscopicus (J. Antibiotics 1975, 28, 721, 727). Los ensayos biológicos iniciales indicaban que tenía actividades antifúngicas y antibacterianas débiles (buscado en aquel momento); lo que, en principio, descartaba su utilidad terapéutica. Sin embargo, el aislamiento y actividad biológica de FK506 (12 años después) hizo que se retomase el estudio de la rapamicina como posible agente inmunosupresor debido a la alta similitud estructural entre las dos moléculas (ver imagen). Es interesante observar (búsqueda bibliográfica a través del ISI-WoK, ver la siguiente imagen) que hasta 1991 las publicaciones sobre rapamicina fueron muy escasas, pero ya había alguna publicación sobre la actividad inmunosupresora potencial en 1977 (Can. J Phys. Pharmacol. 1977, 55, 48). En investigaciones posteriores a 1990, se encontró que, efectivamente, la rapamicina es inmunosupresora con muy alta actividad y, además, tiene una gran actividad antiproliferativa lo que le convierte enagente anticancerígeno y, por lo tanto, con mejor perfil terapéutico que elFK506. La rapamicina fue aprobada como medicamento en USA (1999) y en Europa(2000).


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De esta manera, los químicos y biólogos tenían tres moléculas (ciclosporina A, FK506 y rapamicina) que son herramientas útiles para estudiar procesos biológicos. Cuando se profundizó en el mecanismo de acción de estos tres compuestos se encontraron bastantes similitudes, pero también diferencias sutiles y, en cierto modo, inesperadas. Estas moléculas se unen, dentro de la célula, a  proteínas receptoras, denominadas conjuntamente como inmunofilinas. El FK506 y la rapamicina se unen a la misma proteína, la FKBP12 (FK-binding proteína) y la ciclosporina A se une a una proteína similar, la ciclofilina. Estas dos proteínas tienen actividad de rotamasa, es decir, son capaces de catalizar la isomerizacióncis-trans de un enlace peptídico de prolina; aunque esta actividad no es la responsable de la actividad inmunosupresora. El complejo inmunosupresor-inmunofilina es el responsablede la actividad biológica.


Una vez formado el complejo, se encontró que el de FK506 y el de ciclosporina A prácticamente comparten el mismo mecanismo molecular de inmunosupresión, inhibiendo la calcineurina, que es una proteína señalizadora necesaria para promover una respuesta inmunológica a través de la activación transcripcional del gen de lainterleuquina-2 (interleukin-2, IL-2).

Por otro lado, el complejo rapamicina-FKB12 actúa por un mecanismo distinto, interaccionando con la proteína mTOR (mammalian target of rapamycin). mTOR interviene en una ruta distinta de transducción de señales, la cual es necesaria para la evolución de la fase G(1) a S del ciclo celular de las células T estimuladas por IL-2.

Lo sorprendente de estos resultados es que dos compuestos muy distintos estructuralmente comparten mecanismo y los dos más parecidos (rapamicina y FK506) actúan por mecanismos muy distintos; lo que es un reflejo de la complejidad y sutileza de los mecanismos de los procesos biológicos, que comienzan con un proceso de reconocimiento molecular entre el anfitrión (una biomacromolécula) y el huésped (una molécula pequeña o una macromolécula).

La lección que se aprende de este tipo de resultados es que aún tenemos que hacer mucha investigación básica para entender la naturaleza.

La rapamicina y la prolongación de la vida.

Uno de los artículo científicos relevantes del año 2009 fue el hallazgo de que la inhibición de la ruta de señalización de señales promovida por TOR extiende lavida en mamíferos (Nature 2009, 460, 392), lo que ya era conocido en invertebrados. En dicho artículo se usa rapamicina como herramienta de trabajo para probar esta hipótesis, realizándose experimentos con ratones; encontrándose un aumento de edad de vida del 14% entre el género femenino y del 9% en el masculino. Se propone que rapamicina puede extender la vida por varios posibles mecanismos, bien evitando la muerte por cáncer o retrasando el envejecimiento o ambos. Con estas investigaciones se abren vías interesantes de investigación sobre el envejecimiento, dónde las moléculas (y la química) deberían jugar un papel fundamental.

Esta noticia publicada en una revista de máximo prestigio debería ser tema de conversación entre la población con interés en vivir más tiempo (¿se acuerdan de la multitud de noticias que generó el Revidox hace unos meses? Se anunció como un producto que retrasaba el envejecimiento y supuso su venta masiva durante semanas, agotándose en todas las farmacias, aunque es un producto de parafarmacia). Es importante recordar que la rapamicina es un agente inmunosupresor, por lo que su administraciónn hace que el organismo sea mucho más susceptible a infecciones.



Lecturas recomendadas.

Natural products as probes of cellular function: Studies of immunophilins. M. K. Rosen y S. L. Schreiber. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1992, 32, 384.

The TOR pathway: A target for cancer therapy. M.-A. Bjornsti y P. J. Houghton. Nature Rev. Cancer 2004,4, 335.

Capítulo dedicado a los inmunosupresores del libro Molecules that Changed the World (Nicolaou y Montagnon, 2008).

Avances científicos más relevantes del año 2009 según la revista Science.

1)   Homínido más antiguo (Ardipithecus ramidus), conocido como Ardi.

2)   Detección de púlsares de rayos gamma.

3)   Receptores del ácido abscisico en plantas.

4)   Creación de monopolos dentro de cristales magnéticos (de titanato de holmio o de titanato de disprosio).

5)   La rapamicina es capaz de prolongar la vida de mamíferos (ratones) adultos.

6)   Agua helada en la Luna.

7)   Diversos avances en terapia génica.

8)   Transistores de grafeno.

9)   Reparación del telescopio espacial Hubble.

10)  Láser de rayos X (lo que puede ser muy útil para estudiar la dinámica de las reacciones químicas).

Selección de la revista Nature.

La revista Nature (24 de diciembre de 2009) también ha hecho su selección de lo mejor del año (ResearchHighlights), dónde, excepto por Ardi, no hay coincidencia con la elección de Science. Uno de los artículos elegidos (J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2159) es de química, sobre la preparación de compuestos organometálicos capaces de formar estructuras porosas con alta capacidad de absorción de hidrógeno, que serán la base de materiales útiles en la futura economía basada en el hidrógeno. La revista Nature también destaca que la presencia de ciertas bases nucleicas modificadas (derivadas de timinao de citosina) pueden regular la actividad génica (publicado en Science 2009, 324, 930).

La rapamicina y los avances científicos del año 2009


En diciembre solemos hacer balance de lo que ha sido el año. Las revistas científicas más prestigiosas hacen una selección de los avances científicos más relevantes con titulares muy significativos. La revista Science ha publicado The Breakthroughs of 2009 (edición del 18 de diciembre).

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Ciencia y crisis

Ciencia y crisis

Bernardo Herradón

(herradon@iqog.csic.es)

En el último número de la revista de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM) se han publicado una serie de artículos reflexionando sobre la ciencia en época de crisis económica. Todos los artículos son muy interesantes;  pero para el tema de esta página web, recomiendo especialmente el escrito por el profesor Cossío, dónde se citan tres ejemplos de avances de la química que impactaron en la sociedad (investigaciones de Lavoisier, de Pasteur y de Fawcett y Gibson) y que se produjeron en épocas de crisis económicas, sociales y políticas muy severas.

Los artículos y autores son:

Ciencia y crisis: ¿déjà vu o jamais vu? (Javier López Facal).

Estrategia, en crisis, del desarrollo científico y tecnológico español (Uxío Labarta).

Crisis y ciencia: algunas reflexiones desde el pasado y el presente (Fernando P. Cossío).

Ciencia para una buena crisis (Xavier Obradors).

La escasa incidencia de la I+D pública en la innovación de las empresas españolas (Ignacio Fernández de Lucio).

Consideraciones sobre los recursos destinados a I+D+i en el proyecto de PGE 2010 desde la perspectiva de la comunidad científica (José Molero y otros).

Una de las reflexiones que surgen de estos artículos es si seremos capaces de cambiar nuestro modelo científico durante esta crisis económica. A lo que añadiría: ¿Seremos capaces de cambiar la mentalidad de los ciudadanos, políticos y empresarios de este país y convencerles de que el cambio del modelo económico y la mejor salida de la crisis será apoyando la ciencia? ¿Podremos?…….

Ciencia y crisis


En el último número de la revista de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM) se han publicado una serie de artículos reflexionando sobre la ciencia en época de crisis económica. Todos los artículos son muy interesantes; pero para el tema de este blog, recomiendo especialmente el escrito por el profesor Cossío, dónde se citan tres ejemplos de avances de la química que impactaron en la sociedad (investigaciones de Lavoisier, de Pasteur y de Fawcett y Gibson) y que se produjeron en épocas de crisis económicas, sociales y políticas muy severas.

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Futuros científicos españoles


Ayer, en una ceremonia presidida por el ministro de Educación, D. Ángel Gabilondo, se entregaron los Premios Empresariales de la Olimpiada Química, que organiza el Foro Permanente Química y Sociedad. Se trata de un reconocimiento a los cuatro ganadores de la última Olimpiada Nacional de Química, que obtienen un compromiso de empleo de cuatro grandes multinacionales del sector químico. Siempre es gratificante compartir unos momentos con jóvenes como los premiados, que tienen una gran preparación académica y excelentes cualidades humanas. Si se les brinda las oportunidades adecuadas, harán que este país sea mucho más avanzado. ¿Tendrán las oportunidades o suf uturo estará sometido a los vaivenes políticos y sociales del momento?

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Somos noticia en Nature y ….. el gobierno no lo publicita

Me parece lógico que, desde una perspectiva patriótica, cuando una investigación realizada en España se publica en una de las más influyentes revistas científicas, como Nature o Science, las autoridades académico-científica implicadas emitan una nota de prensa realzando el logro científico, aunque frecuentemente echo de menos alguna explicación adicional que contribuya a aumentar la cultura científica de la ciudadanía.

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