Fuente: National Institutes of Health (NIH)

La secuenciación del genoma humano hace 14 años ha sido uno de los grandes hitos científicos de la humanidad. Conocer nuestra identidad genética ofrece valiosas aplicaciones en el campo de la medicina personalizada y regenerativa, pues permite el desarrollo de tratamientos preventivos y curativos basados en la información biológica de las personas. Esto se traduce en nuevas vías de investigación de enfermedades y en la disponibilidad de fármacos más eficaces con menos efectos secundarios, auténticas dianas terapéuticas.

No sólo se ha secuenciado el genoma humano. El tomate, el garbanzo, la remolacha azucarera, el melón, el pino Taedo, la nuez de mar, el pato, el tiburón elefante, el pez cebra, el gorila, el tigre siberiano son sólo algunos ejemplos de seres vivos cuyo mapa genético ha dejado de tener secretos en los dos últimos años.  Su secuenciación ofrece innumerables ventajas, ya sea para diseñar medidas de conservación de la especie, mejorar la calidad y el sabor de la fruta o porque su genoma resulta muy similar al nuestro. Pero volviendo al ser humano, un avance singular ha sido el proyecto microbioma humano que desde 2007 hasta 2012 secuenció los genomas de las bacterias y microbios que viven en nuestro organismo, con la finalidad de caracterizar el microbioma de adultos sanos y el específico asociado con enfermedades.  La comunidad científica persigue con ello conocer la influencia de los microbios en el desarrollo humano y en nuestra salud.

En el programa de radio de divulgación científica Semillas de Ciencia, tuve la oportunidad de entrevistar al profesor de la UEx, Agustín Muñoz Sanz, jefe del Servicio de Patología Infecciosa del Hospital Infanta Cristina de Badajoz, sobre el papel que juega en concreto el microbioma intestinal en nuestra salud. El microbioma es el conjunto de bacterias o microbiotas que nos habitan con sus genomas, es decir, su información genética. Somos más bacterias de lo que pensamos, las cifras así lo demuestran, “el número de bacterias en nuestro cuerpo es 10 veces superior al número de células humanas. Tenemos diez billones de células y nos habitan en torno a cien billones de bacterias en todo el cuerpo”, explica el experto. Muchos de estos microbios han evolucionado a la vez que las personas, colaborando y perfeccionando el funcionamiento de nuestro organismo, pero otros, sin embargo, están relacionados con enfermedades.

Estos organismos viven con nosotros en el tracto digestivo, la piel, la boca, el tracto respiratorio y el tracto genitourinario. “Las personas desde que nacemos hasta que morimos tenemos nuestro propio microbioma intestinal, es como un DNI genético distinto de los demás. Hay variaciones incluso según el origen geográfico de la persona, no es lo mismo el microbioma de un chino que el de un europeo, o incluso en los niños es diferente si el nacimiento es por vía vaginal o por cesárea, según el niño reciba o no las bacterias de la vagina de la madre.”

Según Muñoz Sanz, el microbioma residente en el intestino presenta un gran valor para tomar decisiones terapéuticas, tanto para entender cuestiones de salud como de enfermedad, así por ejemplo, la relación de estas bacterias y sus genes con la arteriosclerosis, con la obesidad y con enfermedades inflamatorias intestinales como la colitis ulcerosa o la enfermedad de Crohn. Estas bacterias ejercen un papel muy importante porque metabolizan los alimentos. “La acción de los alimentos sobre estas bacterias y sus genes, por un lado, y la acción de las bacterias sobre los alimentos “desestructurando” los metabolitos, por otro,  tienen efectos importantes tanto a nivel local como sistémico. De esta manera, participan en funciones inmunitarias de defensa local y reprimen o favorecen la aparición de tumores como el cáncer de colon”, continua el profesor de la UEx y coordinador del grupo “Investigación en Patología Infecciosa“.

Otro aspecto importante del microbioma intestinal tiene que ver con la medicina hospitalaria, debido a la aparición de resistencias bacterianas a los antibióticos en los hospitales. Muñoz Sanz prevé que en un futuro no muy lejano, antes de prescribir un antibiótico, se realice una prueba que permita conocer el microbioma del paciente. “Hay determinados tratamientos antibióticos que causan problemas muy serios en los hospitales por la modificación del microbioma, como en el caso de la colitis pseudomembranosa, donde el antibiótico ha arrasado el microbioma, y puede requerir medidas extraordinarias, pero muy efectivas, como el trasplante de heces de un familiar o una persona cercana, que recarga el intestino con una nueva flora microbiana”.

El microbioma también se puede modificar o manipular para prevenir patologías. En esta dirección se están dirigiendo los ensayos clínicos que buscan la  dieta o el microbioma preciso para que surjan las bacterias que deseamos, específicas contra la obesidad, la producción de la colitis ulcerosa o que eviten el cáncer de colón.

Las bacterias están en el origen de la vida, su conocimiento favorece el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas, que promueven, sin duda, tratamientos más personalizados y eficaces, el camino hacia una medicina que trate el individuo y no sólo a la enfermedad.

Semillas de Ciencia

Este reportaje forma parte del programa sobre medicina personalizada disponible en podcast en la web del espacio. Semillas de Ciencia es proyecto de divulgación de la Ciencia, financiado por FECYT,  coordinado por la Fundación Universidad Sociedad de la Universidad de Extremadura, y llevado a cabo por Onda Campus y el Servicio de Difusión de la Cultura Científica de la UEx, con la colaboración de 22 radios universitarias.

Bajo el lema “Hablar de ciencia nunca fue tan entretenido”, la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) y el British Council organizan, por segundo año consecutivo en España, Famelab, el mayor certamen internacional de monólogos científicos. El concurso tiene como objetivo apoyar y animar a las personas que trabajan en ciencia a utilizar sus habilidades comunicativas para hacer llegar su trabajo al conjunto de la sociedad, afirma la FECYT en su nota de prensa.

Desde Cultura Científica de la UEx animamos a  los investigadores extremeños a participar en Famelab. En el concurso pueden participar científicos, matemáticos e ingenieros que deberán grabar en vídeo (no es necesario que sea profesional) un monólogo en castellano que tenga como base un tema científico o tecnológico, con una duración máxima de tres minutos y subirlo a la web del certamen http://www.famelab.es, donde también se encuentran las bases.”No tienen que ser monólogos de risa sino que cuenten una historia sobre ciencia de forma entretenida”, han comunicado desde la FECYT. El plazo de presentación de candidaturas se abrió el 20 de noviembre y finaliza el 16 de enero de 2014.

Historia de Famelab

Famelab nació en 2005 gracias a una idea original del Festival de Cheltenham, cuyo principal objetivo es fomentar la divulgación de la ciencia identificando, formando y dando a conocer nuevos talentos de la ciencia a través de un formato innovador: el monólogo científico.

Desde 2007, gracias a la asociación con el British Council, Famelab se celebra en más de 20 países de Europa, Asia, África y Estados Unidos. Son ya más de 5.000 investigadores de todo el mundo los que han participado en alguna de sus ediciones.

Toda la información del certamen y las bases del mismo se encuentran disponibles en http://www.famelab.es.

Gracias a su mención de Campus de Excelencia Internacional, la UEx va a recibir durante cuatro semanas, 112 alumnos de 1º de Bachillerato y de 4º de la ESO procedentes de toda la geografía española para desarrollar un proyecto científico innovador. Serán 4 turnos de una semana de duración cada uno.

Esta semana hemos recibido a los 29 primeros jóvenes científicos y todo el equipo organizador, formado por profesores de la UEx,  de educación secundaria y el servicio de cultura científica, estaba muy ilusionado. En la bienvenida, el Rector de la Universidad de Extremadura ha explicado a los estudiantes la necesidad de que participen en el cambio de modelo productivo y apuesten por la carrera investigadora y por la innovación, de manera que España no sólo sea la 9º potencia mundial en cuanto a publicaciones científicas se refiere, sino también que suba puestos en el ranking de patentes e inventos, y ponga un valor comercial a la producción científica.

Los alumnos del primer turno

El equipo de profesores de la UEx que ha diseñado el programa ha optado por un formato práctico, de campo y laboratorio,  muy completo que promueve el interés por la ciencia y la tecnología, y les permita a su vez tener una visión clara de las posibilidades profesionales de cada área o campo de investigación.

El primer día, el lunes 1 de julio, fue un día muy intenso, y no sólo por las altas temperaturas. Inauguración, presentación e inicio de los proyectos durante la mañana y desarrollo de actividades diversas por la tarde. Los lunes, después de un merecido descanso después de comer,  los participantes visitan la Escuela de Ingenierías Industriales para conocer el mecanismo de  tracción eléctrica, mecánica y los distintos componentes electrónicos del automóvil, de la mano de Alfredo Álvarez, Francisco Javier Alonso e Ignacio Suarez. Además, durante la noche los alumnos disfrutaron en los jardines del campus de la observación de estrellas gracias a la colaboración y explicaciones en el campo de la astrofísica del profesor de física  José Manuel Vaquero.

Iniciación a la astronomía el lunes por la noche

Hoy miércoles, por ejemplo, los chicos participantes en el proyecto de Ciencias forenses en criminología estarán en los juzgados y visitarán el laboratorio de la policía científica, después de haber recorrido ayer las diferentes técnicas de identificación del sospechoso, visitado el Instituto de Medicina Legal y el área  de anatomía de la Faculta de Medicina. Mañana aprenderán a utilizar las técnicas de ADN para identificar al “presunto criminal”. Este proyecto está coordinado por los profesores Mariano Casado, Emilia Botello y José Emilio Rebollo.

En sucesivas entradas comentaremos cómo transcurre el resto de los proyectos: Jugar para ganar, El futuro del agua: tratamiento y reutilización, y la ciencia de la agroalimentación: del campo a la mesa, coordinados por los profesores Jacinto Martín, Agustina Guiberteau, Fernando Beltrán y María de Guia Córdoba, respectivamente.

Toda la actualidad del desarrollo de los campus científicos en España puede seguirse a través del blog: http://campuscientificos.blogspot.com.es/