La investigación científica pre, durante y post COVID 19

Por:Ximena Danay Fernandez Hual

Julio 11, 2020

Cristina Guerra Giraldez es una investigadora con alta formación académica que cuenta con un doctorado en Biología Molecular obtenido entre 1998 y 2001 gracias a una beca del gobierno alemán en la Universidad de Heidelberg de Alemania. Esta beca fue obtenida en 1997 después de obtener una Licenciatura -Biología- y Maestría -Bioquímica- en la Universidad Peruana Cayetano Heredia (UPCH). Posteriormente, pasó 3 años como postdoc en Inglaterra, 2 en Imperial College London y 1 en la Universidad de York. Luego de ello, regresó al Perú en el 2007, después de medio año en la Universidad de Washington. A lo largo de su carrera ha venido desarrollando una amplia cantidad de trabajos académicos orientados a procesos celulares y moleculares de la interacción entre el cerebro y el platelminto parásito Taenia solium, que causa inflamación cerebral. Actualmente, labora como profesora Principal de la Facultad de Ciencias y Filosofía de la UPCH. Además, en el contexto del Coronavirus, forma parte del consorcio UPCH/UPC en donde se encuentra desarrollando una prueba diagnóstica para el SARS-CoV-2.

Foto: Icgeb. Fuente: YouTube.

¿Cuál es su principal campo de investigación?

Sí debo decir que es lo que creo que masomenos me llevó a estudiar una carrera en ciencias fue que cuando estaba en secundaria teníamos unas lecturas en casa. Siempre leíamos Scientific American pues había cosas muy interesantes ahí. En un momento les comentaré algunos artículos que me gustaron mucho. Creo que la idea de ser científica fluyó en mí porque en casa había siempre literatura científica gracias a mi papá que era cardiólogo. Además, siempre había libros de artes y de arquitectura por mis abuelos que eran ingenieros y arquitectos, así que de todas maneras la ciencia estaba muy presente. Entré a Cayetano, podría decir que no me fue muy bien en cursos como matemática y física, básicamente los cursos de ciencias, excepto biología. Sin embargo, logré mantenerme viva a lo largo de mi carrera. Debido a que en la universidad UPCH te sacan cuando jalas un curso por segunda vez, tenía pánico. Pero a pesar de eso, se podría decir que logré aprender gracias a profesores que me obligaron a aprender a estudiar. Aquí puedo recalcar a profesores que me fueron imbuyendo realmente con su ejemplo verdadera pasión a la vez que disciplina. Creo que esto es muy importante pues yo veía como ellos se apasionaban por todo lo que estaba en el microscopio. Recuerdo a un profesor maravilloso que nos hizo leer bastantes obras como por ejemplo La divina comedia. Por ello, era una vida bastante rica alrededor de la ciencia. Y bueno, ya después fue más sencillo, una vez que apruebas esos cursos difíciles como cálculo, fue más sencillo, pues pasas a estar todo el día en el laboratorio. Y allí empecé a hacer la tesis de licenciatura y maestría. Eran cursos que requerían muchísima discusión, eran pocos estudiantes en bioquímica y había mucha discusión de artículos, quizás porque no había tanta oportunidad de estar haciendo experimentos bien elaborados. Estoy hablando de inicios de los 90 y, en ese momento, los laboratorios no estaban tan equipados con tecnología en investigación. En esta época hacer partes científicas y experimentales en biología y química eran hacerlas con gran sacrificio porque eran muchos proyectos.

“Una se da cuenta de que para estudiar grandes cosas basta con un organismo pequeñísimo.”

Por ejemplo, hice trabajos con Artemias para la  tesis de licenciatura y de maestría. En ese momento tenía un gran maestro que investigaba el mal de altura también conocido como el mal de monge.

Él era el doctor Monge, él me hizo estudiar crustáceos, no para entender el mal de altura, sino para entender las relaciones interesantes entre la hemoglobina, el oxígeno y el metabolismo mitocondrial. Una se da cuenta de que para estudiar grandes cosas basta con un organismo pequeñísimo. Estuve la verdad 3 años haciendo cosas interesantes pero todo eso era una investigación incipiente pues eran experimentos sencillos, a pesar de que, después se estaba tratando de extraer DNA y mitocondrias de forma rudimentaria. Es así como de alguna manera postulo a Alemania, ya que cuando estaba haciendo la maestría se malogró una máquina del laboratorio que se usaba para medir la actividad enzimática. Por ello, en mi tiempo libre, me puse a estudiar alemán y ahí vi la propaganda para poder alcanzar una beca de doctorado en el instituto y al final la obtuve. Al llegar a Alemania en el año 1997 y la realidad allí era muy diferente a la de los laboratorios peruanos a pesar de que en la Universidad Cayetano ya había hecho PCR. No obstante, esto lo hacía a mano con baños maría al hacer pasar tubos por diferentes temperaturas. Esto en Alemania era muy diferente ya que allí lo tenía todo. Incluso a mi jefa no le gustaba que se usemos kits, ya que quería que todo lo preparemos nosotros pues debíamos saber todo por fundamento. Esto sucedió entre 1998 y 1999, donde se hacían geles enormes de politamecralita. Todo esto era previo a todas las secuenciaciones masivas, previo a secuenciar el genoma humano y previo al trabajo masivo tanto a nivel molecular como informático .En Alemania, me puse a estudiar con un grupo que trabajaba en un Trypanosoma brucei y lo usaba como un modelo para el estudio de bioquímica y de biología molecular. Nuestro interés principal no era curar la enfermedad, a pesar que en todos los artículos se debía decir que era importante, lo más importante para nosotros era usar este organismo para poder hacer mucha manipulación genética y para poder alterar pequeños elementos que le permitieran modificar su metabolismo. Además, como era un organismo unicelular, en teoría bastante sencillo, era un modelo maravilloso para estudiar y de alguna manera esto me fue gustando mucho y allí hice el PhD. En ese transcurso, mi jefa me empujaba a hacer un post doc, me dijo que no podía regresar al Perú sólo con un PhD. Asimismo, me dijo que con un PhD podía escoger prácticamente lo que quisiera. En el proceso, me ayudó a hacer cartas y fue así como obtuve otra beca en Wellcome Trust. Fue en el post doc que nuevamente entendí que la vida no era fácil porque nada salió. Estuve 3 años persiguiendo una proteína y nunca la encontré. Y resultó que 5 años después, me enteré que una de las personas a quien había entrenado encontró que la proteína que estaba buscando resultó ser un lípido. En fin, aprendí muchísimo a frustrarme, a tolerar la frustración, a seguir buscando, aprendí un montón de técnicas para proteínas, ninguna para lípidos. Luego de ello, seguía con parásitos y continué con Leishmania pero tocaba regresar, a pesar de que mi jefa me ofreció que siguiera buscando otras cosas en estos parásitos. Era una vida bastante intensa en el sentido de buscar cosas, de tener materiales, de tener opciones para hacer ciencia por la ciencia, para buscar mecanismos, para entender porque esta proteína o lípido está aquí. Es impresionante todo alrededor de estos modelos de parásitos unicelulares que son sencillos de estudiar pero que tienen adaptaciones celulares diferentes y que por lo tanto ameritan sus estudios. Cabe señalar que por ser patógenos hay interés clínico e interés médico mundial por la enfermedad, pero decidí regresar.  Es así que en Cayetano me toca dedicarme muchísimo a la docencia. Entre algunas de las dificultades, la docencia, es maravillosa en muchos sentidos. Incluso hoy que es el día del docente universitario y me alegra celebrarlo pues esta labor te permite conocer estudiantes con los que quizás después vas a asociarte para hacer tu laboratorio, te permite mantenerte joven porque de alguna manera ellos siguen con mucho ímpetu para estudiar, para investigar. No obstante, hay que reconocer que te aleja de alguna manera de la investigación según la proporción de tiempo que tengas que dedicarte a la docencia. Considero que sería maravilloso para uno decir, “este semestre no dicto nada y sólo investigo” o decir que el siguiente ciclo dictarán e investigarán pero hasta ahora no se encuentra un equilibrio. Cuando tienes tesistas les estas enseñando y hay una especie de docencia ahí pero es debido a que tienen un objetivo en común el cual es seguir investigando y pues obviamente conseguir grants  y artículos.

El campo en el que comencé trabajando fue con un parásito nuevamente unicelular que se llamaba trichomonas vaginalis pero no había mucho de ciencia ahí, era más que nada estar en un laboratorio que se dedicaba al diagnóstico. Luego, me llamaron para trabajar con un parásito mucho mayor, el cual fue el taenia solium y en eso he estado desde el año 2010 hasta el 2017, donde estuve trabajando en aspectos relacionados a la inflamación cerebral. Para esta investigación hubieron fondos y a su vez fue desarrollado junto al grupo de trabajo de cisticercosis en Perú. Nosotros nos dedicamos a buena parte de las investigaciones de biología, no epidemiológica. Ese era nuestro laboratorio pues hacíamos todas nuestras cosas allí. Luego, con mi grupo de estudiantes decidimos hacer cuestiones más biológicas y estábamos haciéndolo pero justo nos cae el asunto del virus. Por eso,  dejamos de investigar, dejamos de ir al laboratorio, seguimos trabajando en casa y un grupo de biólogos dijo: “tenemos que hacer algo, podremos hacer algo”. Ante eso, vimos que la gran urgencia en ese momento era hacer pruebas que pudieran ser útiles para todo el Perú con todas las dificultades que existan, que fueran de bajo costo, que sean robustas y que se puedan distribuir a lo largo de todo el país.

¿Cómo decidió e inició su línea de investigación?

Hace tiempo leí un artículo de Scientific American que había leído cuando estaba en cuarto de secundaria y que se llamaba “Parásitos que cambian la conducta de su hospedero” y era fascinante enterarse de que habían gusanos y larvas de gusanos que al invadir el tejido nervioso de distintos insectos y sobre todo artrópodos los podían hacer comportarse de tal manera que los hacían ser devorados por el siguiente hospedero. Eso de sorprendente para una niña de 15 años, es demasiado marciano como para no soñar con eso y decir si puedo voy a hacer algo parecido, si puedo voy a enterarme de esas cosas.

Lo mío son los parásitos, los mecanismos celulares y moleculares de los parásitos y todo eso sale de un artículo. La verdad es tan fascinante el asunto de que te puedan controlar el cerebro. Hay un caricaturista llamado the OutMeal que es un poco grosero  pero es maravilloso porque sus caricaturas tienen mucho de biología. Por ejemplo en una de sus publicaciones usó un gusano que anida en el tejido nervioso de las hormigas y las convierte en zombies. Entonces esto no está  lejos de la realidad y fascina a jóvenes y adultos. Durante el doctorado en Alemania estaba trabajando en este parásito trypanosoma porque la gran rareza de este parásito es que tienen una organela que se llama glicosoma donde ocurre buena parte de la glucolisis.

Cuando el parásito está en el estadio donde vive dentro de un mamífero, sus mitocondrias no tienen gran valor ya que no tienen actividad. El parásito tiene 2 estadíos, en el estadio donde está dentro de una mosca dónde puede picar una vaca para continuar su ciclo, en ese estadío el parásito sigue teniendo glicosomas muy activos donde también ocurre la glicolisis. En el momento en el que yo estoy estudiando esto, en la universidad de Heidelberg, estaba la idea de que esa membrana era tan particular pues estaba encerrando enzimas glicolíticas, que algo importante debía hacer para este tipo de organismo. Ello posiblemente tenía que ver con el balance de energía y de óxido reducción. Lo interesante es que en esta época las herramientas para hacer manipulación genética eran obviamente mucho más limitadas que ahora y estaban haciendo lo que se denominaba knockout; es decir, cambiar un gen por otro de resistencia antibiótica. Este organismo era diploide por lo que debía borrar los 2 alelos, es ahí cuando una colaboradora de mi jefa había encontrado una proteína en un organismo parecido y que podría tener que ver con la formación de esta membrana. Mi Jefa me dijo que tenía que encontrar esa proteína, que se llamaba PEX2, y tienes que hacerle knockout y borrarla. Estuve en eso por más de 1 año pero no se borró. Pero, afortunadamente para esta época se desarrolló mejor la tecnología con RNA interferencia. Ustedes habrán visto que se trata de jugar con el RNA de manera muy específica y con el RNA antisentido uno puede indicar exactamente cuando quiere que ya no ocurra la transcripción de cierto gen y bueno lo logré. El uso del gel me mostró que de manera inducible con un inductor de tetraciclina era posible eliminar el mensajero de PEX 2. Esa era la proteína que mi jefa tenía pensado que iba a ser importante para esta investigación. La proteína en el gel puede correr por dos tamaños pero cuando inducía la interferencia en RNA pues se borraba por completo el gen. Al trypanosoma lo pintamos con inmunofluorescencia y cuándo se logró interferir con el gen, todas las enzimas que estaban dentro de los glicosomas quedaron fuera. Por ello, el parásito se moría en 3 días y si estaba  en el estadío de vacas se moría en un día. Esto lo logramos publicar en un Journal que al día de hoy tiene muchas citaciones y permite demostrar cómo es que esta organela y esta membrana son importantísimas para este parásito. Así, esta investigación me enseñó muchísimas cosas, primero, paciencia porque tuve que estar buscando a través del sistema antiguo de  knockout, luego adaptarme a usar RNA interferencia y a publicar en una revista científica. Y bueno esa fue toda mi tesis. Al final, llegamos a la conclusión de que dañar la biogénesis o la formación de glicosoma era letal. Así fue como esta investigación fue muy interesante y fue totalmente básica porque no estábamos buscando una cura para nada sino estábamos tratando de entender porqué estaba ahí esa membrana. Incluso había modelos matemáticos sobre el metabolismo de este parásito. Además, agregó que en ese momento recién se estaba formando las óhmicas como la transcriptómica, metabolómica, etc. Recuerdo que la persona que hizo el modelo matemático había predicho que si este parásito no tuviera la membrana se moriría y le encantó ver mi artículo y me dijo:” Ah tú hiciste el experimento y demostraste en mi teoría”.

¿Cuáles son las investigaciones más importantes que ha realizado? ¿Cuál de sus investigaciones considera que ha tenido mayor impacto en su carrera?

La investigación con estos trypanosomas fue hace un buen tiempo y fue de bastante  aprendizaje ya que le he dedicado bastante tiempo. Asimismo, porque me tocó trabajar con un gusano que es muy importante porque tiene dos hospederos y es un problema aquí peruano ya que es hiperendémico. Las personas que tienen la enfermedad sufren daños en el cerebro. Y bueno a través de esta investigación estaba realizando un sueño y una curiosidad muy grande que tenía. Algo muy interesante fue que también empleamos un tinte inyectable azul en unos cerdos. Así se pudo ver cómo es que se estaba desarrollando la inflamación del cerebro y ver cómo se estaba desarrollando el trypanosoma. Ese tinte azul iba por la sangre y cómo se sabe existe una barrera hematoencefálica de manera que si tú tienes inflamación al cerebro hay una ruptura de esta barrera y permite que el tinte pueda penetrar el tejido cerebral. Por ello, hicimos esto con esos cerditos. Al cerdo le dabamos tratamiento contra el parásito, por lo que al matar el parásito se originaría una anulación en el equilibrio que el parásito tiene en el cerebro. Además, hacíamos pasar a los cerdos por el resonador para así poder determinar qué estaba pasando con los quistes como con un paciente humano. Es importante señalar que si no se le había dado el antiparasitario, el tinte azul no ingresaba al tejido y si es que si se le daba el antiparasitario, el tinte azul entraba porque el parásito moría y dejaba ese equilibrio. La investigación fue muy interesante y de muchos años, en esto también participó Carla quién diseñó junto con un estudiante de doctorado un sistema para medir de forma cuantitativa  y darle un puntaje al grado de infección del tejido. Gracias a todas el análisis se pudo encontrar que el azul se correspondía muy bien con la inflamación y obviamente con la permeabilidad de la barrera hematoencefálica. Entonces el modelo funcionó muy bien y ya lo que seguía era saber qué pasaba cuando el parásito estaba en malas condiciones, por ello decidimos sacar tejido cerebral, molerlo y obtener el RNA  para así poder obtener la respuesta inmediata alrededor del tejido según el parásito estuviera en equilibrio (vivo) o ya dañado, por eso fue posible ver que el cerebro responde diferente ante cada caso, lo cual nos daba los síntomas. Asimismo, encontramos una serie de citoquinas inflamatorias en relaciones muy notorias respecto a la correlación del tipo de inmunidad y del tipo de reacción inflamatoria. De igual forma, encontramos cosas interesantes sobre cómo ingresaban las células inmunes al parásito para atacarlo y finalmente comparamos estas mediciones con el tinte azul con las figuras de resonancias y vimos que era posible decir en base al análisis si había inflamación alta o si no había inflamación. Esto se publicó y sacamos 6 o 7 artículos al respecto en el que se detalla cada experimento. Otro aspecto importante en esta enfermedad es que hay que darle antiinflamatorio al paciente porque si se le da sólo el antiparasitario origina que el parásito se muera. Esto provoca una reacción inflamatoria y produce los síntomas. Es por esa razón que en el tratamiento normal, se le daba el antiparasitario pero previamente se le debía dar medicamentos antiinflamatorios. En los cerdos también evaluamos diferentes antiinflamatorios para ver cómo respondía la  dinámica de la inflamación. Lo que hicimos con nuestras investigaciones era orientar hacía la búsqueda de tratamientos que permitan causar el menor daño colateral puesto que el cerebro es un órgano muy delicado. Así que si me preguntas cuál ha sido la investigación más importante que he tenido a lo largo de mi carrera, yo creo que serían este grupo de artículos de gran peso. Ello debido a que estábamos desarrollando las herramientas y porque hubo un trabajo muy bonito con el equipo de muchachos muy curiosos. Incluso luego de la investigación ellos querían ver la apoptosis de las células por lo que hicimos tinciones fluorescentes para ver la actividad apoptótica. Ahora nos estamos enfocando en la cabeza del parásito que mide un milímetro y de donde va a salir el cuello para formar un parásito que medirá 2 o 3 metros. Nuestro interés está en estudiar lo que pasa en el cuello, en tratar de averiguar qué es lo que le dice al parásito que se prenda el intestino y crezca como gusano. Para ello estamos tratando de encontrar las señales, las vías de señalización y eso está muy enfocado al campo biológico y apartado del tema de la enfermedad. Por esa razón, es que dejamos de trabajar con el grupo de Cisticercosis. Todos estos experimentos duraron muchos años y colaboraron dos científicos del NIh (National Institutes of Health) los cuales fueron Ted Nash y Siddharta Mahanty. Esto duró alrededor de 7 años con fondos de diferentes instituciones  y colaboradores para poder hacer un cuerpo de trabajo bastante interesante. Por el momento nuestra investigación se encuentra detenida por el momento para así poder dedicarnos al virus. 

En el 2017, según CONCYTEC solo 1 de cada 5000 personas de la población económicamente activa (PEA) del Perú es un investigador científico.¿Cuáles considera que son las principales dificultades para el desarrollo de investigaciones en el Perú?

Es posible que nos falten estímulos ya que los estudiantes que tienen profesores que están investigando posiblemente nos vean completamente quemados bajo un montón de trabajo.  Yo creo que los chicos reconocen que los que estamos investigando estamos fascinados de verdad. Ellos se contagian de eso, pero yo te estoy hablando de muchachos que ya están dentro de la universidad y ya están logrando conocer a investigadores y conocer su investigación. Entonces, posiblemente si tú les preguntaras a ellos en general muchos te van a responder que esto es maravilloso y que quieren seguir en esto. Considero que nos faltaría que haya más chicos que quieran esto y eso ocurre porque nos falta una formación en ciencias. Ello no quiere decir que necesariamente todos van a ser científicos pero sí es necesario que se sepa que es algo que se puede hacer, que se sepa qué hay opciones, que hay cosas lindas que hacer. Siempre te dicen para qué vas a estudiar tanto y la idea es querer estudiar por el placer de estudiar, por el placer de conocer cosas y lo que dices de aumentar el conocimiento. Yo pienso que a nivel de los colegios falta mucho y que esta educación no es homogénea. Por ejemplo, si tú tienes un profesor aburrido, te va a parecer un tema aburrido. O también hay gente que detesta la historia y es porque el profesor es aburrido. Yo creo que la gente que detesta las ciencias,en algunos casos, lo hace por eso.

“[…] creo que en general la sociedad está viendo que los científicos pueden hacer cosas utilísimas, cosas que los van a salvar eventualmente y cosas que nos traerán gran esperanza.”

Yo pienso que lo que necesitaría mucho más entusiasmo por parte del estado es a nivel del colegio.Para que así cuando ellos quieran involucrarse en carreras científicas la sociedad los acepte y les brinde un trabajo y un lugar donde puedan hacer cosas.

Entonces, yo creo que es muy interesante que ustedes me hayan dado el título de esta charla como antes y después de la pandemia porque creo que en general la sociedad está viendo que los científicos pueden hacer cosas utilísimas, cosas que los van a salvar eventualmente y cosas que nos traerán gran esperanza. Entonces, si tú me dijeras que dé un súper mensaje sería que se debe permitir que la sociedad se entere más de la ciencia y que tenemos que aprovechar este momento en el cual hay gran confianza en esta.  Esto no es solamente a nivel del Perú sino que estamos viendo cómo en el mundo de pronto la ciencia está tomando un papel muy importante y positivo. Por ello, la diferencia, pienso yo, son las distintas dificultades a nivel de estructura social pues las carreras son muy largas. Asimismo, no hay muchas opciones de becas, la investigación se puede hacer a un nivel muy sencillo. Por ejemplo, recuerdo que en la universidad el primer año nos obligaban a llevar un curso en el cual tenías que hacer un pequeño trabajo experimental y eso ya no hay ahorita. Entonces estamos tratando de orientar todo para que se haga más investigación científica pues no se necesita mucho. En mi caso, yo intentaba colocar unos pobres organismos en diferentes medios de pH y muchos se murieron porque era un medio muy ácido o muy básico pero estaba aprendiendo. Pienso que lo que falta es entusiasmo, apoyo a nivel nacional y también por parte de las empresas. Creo que las empresas deberían pensar de que van a crecer si es que tienen cuestiones científicas apoyando su quehacer. Hay un montón de empresas que necesitan, por ejemplo, trabajar de una manera más sostenible y eso se puede arreglar a través de la ciencia y de los colegios.

“La curiosidad sistemática al cabo de un rato es ciencia.”

En el caso de los programas de “Aprendo en Casa” se  está tratando de incentivar bastante el gusto por la ciencia, pero quizás no tanto como el gusto por preguntar, el gusto por por ser curioso y ahí es donde comienza todo.

La curiosidad sistemática al cabo de un rato es ciencia. Y es tan necesario eso ahorita para que nos engañen, para que no nos sigan con cosas extrañas y evidencias falsas. Entonces, falta una educación total en la sociedad y ya después viene el financiamiento. Si la sociedad apoya a la Ciencia lo siguiente es buscar que este financiamiento pueda distribuirse bien.

¿Cree que es importante aumentar la visibilidad de los investigadores y aumentar los canales de apoyo a las investigaciones en Perú?

Eso justo me parece que es el meollo de ustedes, de su actividad en este emprendimiento de hacer entrevistas dirigidas a jóvenes. Y me parece fabuloso, porque nos falta mucho de eso. Quizás hay algo de la tradicional actitud del científico, de ser un poco aislado, de estar con su microscopio por así decirlo. Pero nuestra dificultad es que a veces nos cuesta entender que alguien no está fascinado por lo mismo que nosotros. Yo creo que si hablas con cualquier científico es alguien muy apasionado con lo que hace y eso es muy útil para poder divulgar. El problema es la dificultad que tenemos de expresar los diferentes aspectos de nuestra investigación ya que tiene mucho de frustración y tiene mucho de orden. Por ello no es como que el mundo de la Fantasía donde estas haciendo muchos descubrimientos por año. Esa manera rigurosa de investigar implica muchas pruebas, muchos fracasos; entonces, a veces se nos nota pero debemos aprender a difundir lo fascinados que estamos con lo que hacemos. Mostrar lo satisfactorio que es poner a prueba nuestra hipótesis porque yo creo que una hipótesis la creas no para defenderla a capa y espada sino que lo haces para notar que tan fuerte es y ponerla a prueba. De esa forma, puedes validarla y si es que no es así después encontrarás otra cosa mejor. A su vez debe haber consciencia de la manera rigurosa en la que se hacen las investigaciones ya que es muy importante que  los chicos que están entrando a cuestiones de ciencias se encuentren bajo la responsabilidad de comportarse con integridad científica. De esa forma, estos estudiantes no creerán cualquier patraña, no difundirán cosas que no tiene fundamento. Por eso, lo más importante es cuestionarse y darse cuenta de que eso que te da curiosidad lo puedes aplicar como una manera de vivir. Es importante la labor del científico para que todo el mundo tenga en quien confiar y tenga un conocimiento que aumente, un conocimiento que da posibilidades. Yo creo que este es el momento, pues los científicos hemos ganado bastante respeto con esta pandemia, con estos resultados rápidos, por ejemplo la secuenciación genética del virus, su estructura, su transcriptoma, etc. Como se ha encontrado tantísimos datos con una celeridad sobresaliente. Así también hay una enorme colaboración mundial para tener más información y poder vencer este problema tan grande. Eso es muy atractivo, y yo creo que si van a aumentar las aportaciones científicas al ver científicos tan dedicados, honestos, íntegros y generosos. No se si estoy soñando mucho, pero pienso que hay mucha generosidad en dejar tu campo por un buen rato y volcarse a estudiar más esta situación, el coronavirus. Dejar los diversos atractivos de lo online y estar  leyendo todo el tiempo sobre el virus.

Esta pandemia nos ha reflejado nuestras debilidades en términos de ciencia y tecnología. ¿Cómo considera que está enfrentando la pandemia de Covid 19 el Perú en materia científica? ¿Se podría decir que nos agarró desprevenidos?

 La pandemia nos agarró desprevenidos, definitivamente. En marzo las universidades estaban por iniciar su semestre académico. Y de pronto, se recomendó que no lo hicieran. Y tan desprevenidos estabamos que muchos no se daban cuenta y pensaban que a lo mucho serían un par de semanas. Pero bueno, no fue un par de semanas. Definitivamente nos agarró desprevenidos y muy desinformados. A mi me parece que fue una pérdida enorme de tiempo, que no se pudiera decidir qué tipo de prueba hay que hacer. Que se dijera: “no hay pruebas moleculares, las han comprado todas”. Ahí hubo una terrible falta de conocimiento. Sin embargo, había científicos que podían responder a esto. Y hasta donde sé, de momento, no se está prestando mucha atención a nivel país. Esperemos que sí, porque como sabes, hay muchas iniciativas. Eso ha sido hermoso. Unos dijeron: “vamos a hacer vacuna”. Otros dijeron a un nivel tecnológico: “vamos a hacer respiradores”. Otros dijeron: “estamos haciendo pruebas moleculares”. Y no solamente nosotros, sabemos que hay varios esfuerzos para conseguir una buena manera de diagnóstico, porque en el mundo se sabe que lo más importante ahorita es poder determinar la cantidad de infectados para saber qué políticas asumir. Para saber en qué momento es seguro hacer algo o tomar otras medidas. Y de hecho, la parte de secuenciar, es importante. El otro día decía un amigo, ya les tocó a los moleculares, ahora nos toca a los genómicos. Hay un montón de proyectos para secuenciar y saber qué variantes están circulando entre nosotros. Entonces ciencia y virus, hay para todos. Hay suficiente qué investigar y suficientes puntos por donde se puede hacer algo. Y hay capacidades, lo que falta es que alguien los integre. Y que diga: “acá tienes todo, las herramientas, los materiales y la infraestructura”. De momento, somos un montón de islas haciendo varias cosas. Nos comunicamos entre nosotros. Es un trabajo bastante heroico.

Cuéntanos acerca de la iniciativa desarrollada por el consorcio UPCH/UPC en el desarrollo de la prueba diagnóstica del SARS-CoV-2. ¿Cuál es tu rol en el equipo de investigación?

Como digo estábamos con esta cuestión de que se nos había detenido todo. Y ya, ahora el grupo de UPC había sacado un financiamiento para trabajar en CRISPR. Y decidieron que ese proyecto que tenían para hacer CRISPR en Leishmania, pariente del Trypanosoma, se reorientara a SARS CoV 2. Estuvieron en contacto Ed Málaga, que todo mundo ha visto en todos los medio, me parece. Y él es colega mío y bastante amigo en la universidad, en Cayetano. Y él fue quien me llamó y me dijo: “mira estamos queriendo hacer esto”. Y pensamos que la iniciativa va a tener más poder mientras más seamos. No se trata de ser una sola persona heróica. La idea fue esa, ser un grupo fuerte, con distintos conocimientos. A pesar de que somos cuatro biólogos moleculares, que tenemos diferente trayectoria, porque ninguno está dedicado a virus. Pero somos biólogos moleculares. Dijimos: “esto es lo que hace un biólogo molecular, esto es lo que le podemos dar al país”. Y se armó el proyecto. Y al no tener financiamiento, sospechamos de varios motivos, porque quizás es difícil de implementar. Así que empezamos a tocar puertas. Y comenzamos a llamar a amigos. Y dijimos: “esto va a salir, no significa 100%, pero tenemos bastante confianza en que este prototipo que estamos sugiriendo, puede funcionar. Ayúdenos porque necesitamos plata”. Y hubo una respuesta muy generosa de varias empresas privadas. Y bueno, el grupo Intercorp, por vía de CONCYTEC, nos ha financiado. Y entonces se comenzó a hacer una serie de papeleos y trámites, porque es necesario tenerlo todo muy formal. Entonces hay dos laboratorios en UPC y dos en Cayetano, donde estamos trabajando.

Para mi fue bien doloroso decir que no iba a estar en el laboratorio. Porque yo tengo una carga muy fuerte en la universidad, de docente y administración. Aparte que soy asmática y una serie de cosas. Y me da mucha pena no estar en el laboratorio. Pero habría sido imposible para mi, dedicar todas esas horas. Habría tenido que dejar de lado, responsabilidades muy fuertes en la universidad. Están Ed y dos muchachos de mi laboratorio y un chico del laboratorio de Ed. Juan, Renzo y Joaquín. Mientras tanto en UPC, están Paul Milón y Vanessa Dahui con 6 o 7 chicos que están haciendo la maestría o están haciendo la tesis de licenciatura y que han hecho un trabajo extraordinario para estandarizar todo el asunto con CRISPR. Si quieren les cuento un poco más de cómo funciona.

¿En qué fase de investigación se encuentra la prueba diagnóstica?

Mira, la prueba molecular, es molecular rápida. Para hacer esto, es necesario detectar el material genético del virus. Que está graficado acá en un hermoso artículo de Cell. Este es el genoma completo del virus, que tiene 30 kilobases. Y como decía, ya ha sido completamente secuenciado. Y se sabe que pedazo del RNA viral codifica para qué proteína. Entonces para hacer cualquier prueba molecular que detecta el RNA del virus, lo primero que hay que hacer es extraer el RNA, y se sabe que se hace con el hisopado. Introducen ese hisopo, sacan secreciones de la parte trasera de la cavidad nasal, llegando a la parte superior de la faringe. De ahí como es RNA, hay que hacer transcripción en reversa, llevarlo a DNA. Y de ahí amplificarlo, mediante la PCR cuantitativa en tiempo real, que permite amplificar. Es decir, hacer un montón de copias, porque quizá el pedacito de virus que esté ahí, no lo vas a poder detectar. Entonces, en el mundo lo que se conoce como Gold Standard, es la PCR cuantitativa en tiempo real. Y usa sondas y primers dirigidas al gen N, que como vemos, es el que nos da la proteína que protege al RNA viral. El gen que da esta proteína, es el blanco principal del gold standard. Para este gold standard se necesita el termociclador, que es un aparato caro. Es complejo hacer esta técnica y toma mucho tiempo, porque necesitas probar con varias temperaturas, por eso es un termociclador. Ya no se trabaja con RNA, sino con c DNA o DNA complementario, a partir del RNA, después de la transcripción inversa. Hay que abrir las hebras de DNA, con 95 grados. De ahí hacer la hibridación de los cebadores o primers a 55 grados aproximadamente. Y después la polimerasa se va a extender a 72 grados. Este procedimiento lo repites las veces que sean necesarias. Al hacer esto, estás ciclando, todo este proceso toma unas 4 horas. Como es en tiempo real, se hace con una sonda. Y vas a saber en cuántos ciclos estás generando suficiente cantidad de DNA copiado. Entonces, todo esto, es complejo, caro, delicado, necesitas kits o enzimas. Es tedioso, fue una maravilla cuando se inventó, pero para esto necesitas algo con mucha calma, para tiempos de paz. Pero si quieres algo más rápido y más barato esto no es práctico. Entonces la idea con el consorcio donde está Vanessa, Edward, Paul y Pierre es reunirnos regularmente para ver nuestros avances y distribuir el trabajo logístico, porque el trabajo en el laboratorio una parte ya lo han hecho Paul y Vanesa que ahora ganaron parte del financiamiento para la parte de validación. Y, como todos sabemos, en el laboratorio de Cayetano, están Ed y tres de los chicos. Lo mejor de esta prueba es que está buscando la mejor manera para cada uno de estos cuatro pasos.

Los pasos de extracción, amplificar el ácido nucleico después de hacer la transcripción reversa, detectar genes virales a través de CRISPR y luego ver el resultado en lugar de estar teniendo que hacer una interpretación. Una vez hecho esto tenemos que validar lo que va a resultar en una combinación de técnicas. Para esta investigación todo se comenzó con material viral sintético y sólo a nivel de laboratorio. Pero ya se ha pasado esa etapa y hemos recibido muestras clínicas que el INS nos ha dado para evaluar si es que nos sale lo mismo que los resultados que se encuentran dentro del estándar. Esta es una tarea larga y cara ya que hay dos etapas. La primera es una etapa donde se emplea una cantidad pequeña de muestras del INS. Entre esas pruebas tienes unas cuantas positivas y otras negativas para que luego las corras con tu proyecto y tienes que evaluar si es que te sale lo mismo. Eso se hace siempre para poder determinar que la prueba es válida en referencia a los parámetros de sensibilidad y especificidad que se deben tener en la siguiente etapa. Luego, la validación en la otra etapa se tiene que evaluar con otro grupo de más muestras, las cuales deben ser tomadas específicamente para el proyecto y para hacer eso obviamente se necesita de financiamiento. Hace poco Paul y Vanessa de mi equipo de trabajo han ganado financiamiento para esto que se requiere una movilización mayor. Hemos calculado que se necesitan entre 1000 y 3000 pruebas para correrlas sin saber los resultados y para luego hacer la corroboración con el gold estándar. Esto es algo necesario para validar que la prueba funciona de verdad pues a nivel de laboratorio funciona, entonces lo que estamos haciendo es validar y optimizar el desarrollo de la prueba. Es decir, buscar la mejor combinación para que esta prueba se pueda hacer en poco tiempo y con una muestra que esté a temperatura ambiente.

Entonces se extrae DNA, se amplifica con LAMP (en lugar de usar 3 temperaturas se usa solo una) y luego otra parte innovadora que es usar el CRISPR para la detección. Entonces se emplean varias técnicas ya sea para extraer, amplificar, para detectar, para visualizar y finalmente viene la validación. Esta última es lo cómo hacer lo mismo pero con las nuevas técnicas veloces y a la vez se hace kits carísimos como el lector de placas, con material finísimo, con material de todo lo mejor para saber cuál sería la mejor de todas estas técnicas, para tener la mejor combinación. Entonces la amplificación, en lugar de hacerlo con todas las temperaturas se hace de forma isotérmica, hay una polimerasa DST que no necesita tener las hebras separadas y que trabaja todo el tiempo a sólo 65 grados o sea a un baño maría. Entonces en un solo tubo puedes amplificar sin tener que pasar por diferentes temperaturas esto ahorra muchísimo en equipos y en tiempo. Luego la detección que se hace con CRISPR es súper específica y que es aprovechar algo que se ha ido convirtiendo en herramienta pero que fue descubierto hace unos 10 años o más como una rareza de las bacterias. Las bacterias tienen en su genoma bacteriano pedacitos de virus que una vez los atacaron a ellos o a sus antepasados ya que esto es hereditario y por eso es tan poderoso ya que es una especie de sistema inmune. Estos pedacitos virales se encuentran siempre alrededor de unas secuencias que llamaban la atención a los investigadores que la encontraron muy cercanas a unas secuencias muy particulares de su estructura con unas repeticiones palindrómicas que están separadas regularmente y que luego se fueron secuenciando para que posteriormente se dieran cuenta que eso era viral.  Asimismo, estaban asociadas a esta biblioteca de pedazos virales donde hay un montón de genes para proteínas que son expertas en manejar material genético, en cortar, pegar y manipular material genético. Son proteínas asociadas a CRISPR y este último se refiere a  pedacitos con las secuencias palindrómicas. Entonces este superpoder de manipular el material genético rápidamente fue aplicado por un grupo de científicos que decidió aprovecharlo y meterlos en plásmidos para así usarlo como herramienta de DNA recombinantes. Ello sí fue una revolución, y está súper revolución lo tendrán las bacterias y lo seguirán teniendo pero también lo tenemos nosotros en plásmidos que podemos manipular. Osea se podría decir ahora: “Quiero un complejo proteico especializado en cortar tal y cual DNA o RNA con especificidad total y con gran precisión”. Una analogía que se hace es que antes trabajabamos con martillo y  cincel con CRISPR estás trabajando con un escalpelo fino, preciso y eficiente. 

Entonces este sistema bacteriano es el que se va a aprovechar. La proteína CAS se asocia con un segmento de RNA, que se llama RNA guía, qué es lo que uno puede dar a la CAS. Es como decirle: “yo quiero que tú reconozcas una secuencia específica y que con esta secuencia específica tu proteína vas a ser capaz de reconocer tal o cual de DNA quiero cortar”. Entonces yo estoy llegando a la proteína CAS dónde debe cortar. Y está permitido una diversidad de aplicaciones. Esto es a lo que se le llama edición genética. Y obviamente ya vinieron acá todos los asuntos de ética porque se puede modificar seres vivos. Todo el mundo ya habrá oído sobre los bebés que fueron modificados con CRISPR. Entonces cómo se está aprovechando para la detección, esto no es algo que ya hemos inventado es algo que está publicado y que además está siendo dirigido por una empresa que se llama Mammoth, por gente que ha trabajado muchísimo en CRISPR. Hay científicos que describieron todas estas vías y han aprovechado la biotecnología y han dicho: “ahora toca hacer detección”. Y han redirigido la utilidad. Hay algo muy interesante y es que reconoce a la secuencia blanco y se va y corta lo que sea que le pongas delante. Y lo que le han puesto es una secuencia sintética fluorescente, si la proteína se activa porque reconoce al RNA guía del virus, por ejemplo, de la proteína N y de la proteína E del virus, va a cortar está sondita, y entonces la fluorescencia va tener dos cambios. Esto funciona mediante algo que se llama flujo lateral que es como funciona una prueba de embarazo que como la mayoría habrá visto en esta  prueba se pone la tirita en un pozo donde ocurre la reacción y el tamaño de la proteína es capturada grande o pequeñita. En el caso de la prueba sale positivo si se logra cortar por la actividad positiva de la CAS. Quería resaltar la actividad de los investigadores jóvenes que están llevando ahora la tarea de un doctorante que es estar todo el día en el laboratorio, todo el día pensando en el problema, interactuando mucho entre ellos para resolver las cosas. Es importante señalar los nombres de los chicos los cuales son Joaquín Abugattás Nuñez del Prado, Renzo Gutierrez-Loli, Juan Blume La Torre, Luis Cabrera Sosa, Katherin Peñaranda Manrique, Eva Dueñas Villavicencio, Roberto Alcántara Estela, Jose Alberto Nakamoto Kuahara y Alexandra Poma Espinoza. Por último, aquí el siguiente paso implica utilizar un prototipo para para la validación, se busca hacerlo de manera portátil,  sencilla, usando sistemas más baratos, eficientes. Si funcionan nuestras pruebas tendremos una herramienta valiosísima para pasar a validación clínica y la producción de esta. Esa es la que va a ser bastante difícil.

Fuente: Universidad Peruana Cayetano Heredia

Una última reflexión sobre qué es lo que vamos a lograr todo esto representa una capacidad de investigación, una dedicación muy fuerte pero necesitamos más y creemos que es ese momento para que la gente se entusiasme y apoye porque se va a necesitar para ese escalamiento un gran esfuerzo político. Para que este decida que  necesitamos infraestructura biotecnológica para preparar proteínas recombinantes, tecnológica para preparar un montón de los fluoróforos, de los oligos, de los nucleótidos y una serie de cosas. Es necesario aún. Quise mencionar esta frase de quien fue mi asesor de licenciatura, él era un científico puro, él era la ciencia por la ciencia y estaba recordando un artículo que él escribió en el año 1968, en el primer número de una revista científica que sacó la UPCH y la igualó al esfuerzo que están haciendo ustedes con su revista SCIENTIA. Pero esta es del año 1968 y el artículo termina con estas palabras, se dirigen a un país y dice: “nuestra verdadera independencia solo se va a conseguir si elevamos el nivel y la capacidad investigación” y para eso necesitamos creer en los científicos y darle las herramientas, apoyar que las consigamos, apoyar que seguimos haciendo esta validación y sobretodo después la producción en masa que requiere esta estructura biotecnológica, que requiere una enorme inversión confianza y de dinero.

“Nuestra verdadera independencia solo se puede conseguir elevando el nivel y capacidad investigación de la universidad peruana”

Carlos Monge. “La investigación científica”. Acta Herediana 1968. 1 (1) 12-15

¿Qué consejo le daría a un estudiante que tiene miedo o que no está seguro de querer iniciarse en la investigación científica?

No había escuchado ese miedo pero yo diría que no tengan miedo, que se tienen que aventar. Ya luego ves que se puede aprender. Para un joven que diga: “yo quiero ser investigador”, en realidad no debería tener miedo porque quiere investigar y sabe que va a estar feliz dedicándose a la investigación. Una vez un colega me dijo que la investigación es un área en la que realmente tienes como dos o tres alegrías al año, pero estas son enormes alegrías. Yo pienso que el gran consejo que podría dar es leer mucho y buscar pares para así conversar mucho. También es importante que pregunten al profesor, pedirle que les cuente más, que les diga donde pueden encontrar más sobre esto y preguntarle más, poner en jaque a los profesores. Siempre hay que ponerlos en jaque para que así sean mejores profesores. Yo pienso que todos pueden, he tenido ejemplos muy bonitos de chicos que venían de una universidad de provincia y realmente los cursos se los revolcaba pero ellos se mantenían con unas uñas y dientes porque sabían que era lo que querían, sabían que querían terminar la carrera y terminaban la carrera. Luego de ello, se metían al posgrado y seguían. Ahora que hay más oportunidades de asistir a charlas deben ir a escuchar. Pueden ir a charlas de súper personajes que están haciendo algo que les gusta o por lo que sientan curiosidad o porque sabes que te gusta el tema.  Pueden ser ejemplos raros y además hay una cantidad enorme de aplicaciones en carreras diferentes, hay cuestiones con el ambiente, con el planeta que necesitan tantas cosas que son científicas. Ahora, en esta etapa virtual tienen a su alcance una cantidad de charlas con gente muy experta. Otro consejo importante es el inglés para así poder acceder a estas charlas y de ser posible preguntar. Entonces el gran consejo es mantener la curiosidad y no creerse nada. Siempre preguntarse todo y de nuevo mantener la curiosidad. Asimismo, traten de encontrar más modelos, más sitios donde seguir alimentando esto y no quedarse contento con lo que tienes. Cómo no nos estamos quedando nosotros contentos con terminar el prototipo sino que buscamos hacer mucho trabajo para validar. Al final todos tenemos que empujar ese sueño de lograr la independencia tecnológica, no sé si lo lograremos pero espero que sí. Ello sería un hito general para que el Perú no se vuelva a encontrar sorprendido por alguna pandemia y que no tenga que estar en cola de espera para la compra de materiales que otros países terminaron de usar. Tener una producción local hecha por  científicos locales, eso es un lujo, que no debería considerarse un lujo. Necesitamos que la sociedad lo exija, es el mensaje para los jóvenes y para los adultos: exige al Estado para que se alimente la ciencia ya que es buena para el país.

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