Y la ciencia se hizo grande: el Genoma Humano y el Gran Colisionador de Hadrones (LHC)

Gran Colisionador de Hadrones (LHC)
Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el mayor acelerador de partículas del mundo.
EFE/Archivo

Hace 20 años, el siglo XX se cerraba con un anuncio histórico: el 26 de junio de 2000, el presidente de EEUU Bill Clinton y el primer ministro británico Tony Blair comunicaban la obtención del primer borrador del genoma humano. El proyecto se declaró completo en 2003, después de 13 años de trabajo y con una inversión total de casi 2.500 millones de euros. Una cifra mayor, unos 4.000 millones, costó la construcción del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el mayor acelerador de partículas del mundo, ubicado en Ginebra y que en 2012 permitió detectar el largamente buscado bosón de Higgs.

El Genoma Humano y el hallazgo de la esquiva partícula ilustran una tendencia en auge: la ciencia se ha hecho más grande, más colaborativa, global y multidisciplinar, con amplios consorcios internacionales que permiten unir fuerzas y crear sinergias. La Big Science no es algo nuevo; debutó con el Proyecto Manhattan y la carrera espacial. Pero en las últimas décadas los macroproyectos han proliferado para que en este siglo XXI podamos llegar allí donde solo es posible con el esfuerzo colectivo del ser humano.

La era de la genética

El primer genoma humano se obtuvo mediante una técnica clásica que databa de los años 70. Pero el proyecto motivó la introducción de nuevas tecnologías que en solo un decenio recortaron drásticamente el coste de un genoma completo hasta dejarlo cerca de los 1.000 euros. Hoy hay compañías que ofrecen genomas por menos de 250 euros, y nos encontramos en la frontera de una cuarta generación tecnológica que no solo podrá capturar el genoma de una célula individual, sino incluso hacerlo in situ, en una preparación de tejido.

A este espectacular desarrollo de la tecnología para leer genes se une otro avance no menos revolucionario para escribirlos. En 2012 las investigadoras Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna presentaron una fabulosa herramienta molecular de corta-pega genético llamada CRISPR, un hallazgo premiado en 2020 con el Nobel de Química y cuyo mecanismo básico fue descubierto y nombrado por un microbiólogo alicantino: “No habría CRISPR sin Francisco Mojica”, publicaba recientemente la revista Nature.

En conjunto, estas nuevas tecnologías han abierto una nueva era de la genética de precisión. Hoy cualquier persona puede saber si posee ciertos genes que aumentan el riesgo de desarrollar alzhéimer o cáncer, pero también puede conocer el origen geográfico de sus ancestros. El Proyecto Genográfico, una iniciativa de National Geographic e IBM lanzada en 2005, ha mapeado las migraciones humanas a lo largo de la historia a través de los genes.

También el ADN de los restos antiguos nos ha ayudado a conocer mejor nuestro pasado. En 2010 se publicaba el primer genoma de un Homo sapiens que murió hace 4.000 años, a lo que el mismo año se unían el genoma neandertal y la primera rama de la familia humana identificada solo por el ADN de un hueso, los denisovanos. En los próximos años, el conocimiento de nuestra historia aumentará gracias al siguiente paso en el análisis molecular: la proteómica, el estudio del mapa completo de proteínas.

Las tecnologías genéticas tienen también su lado más polémico. El siglo arrancaba con la creación del arroz dorado, el primer cultivo transgénico diseñado para mejorar la salud humana gracias a su contenido en provitamina A, un nutriente que falta en la dieta de 250 millones de niños. Sin embargo, los recelos de sectores sociales y gobiernos han frenado el despliegue de las cosechas genéticamente modificadas, a pesar de que no hay razones científicas para ello. Por otro lado, en 2018 el mundo se convulsionó con el anuncio de un investigador chino que dijo haber creado los primeros bebés genéticamente alterados para hacerlos resistentes al VIH. Estos experimentos fueron ampliamente repudiados, pero abrieron un debate que promete continuar.

La física, completada

En 2012, la colaboración de más de 600 científicos en el LHC resultaba en la detección del bosón de Higgs, la partícula elemental que cerraba el Modelo Estándar de la Física. El hallazgo se producía casi medio siglo después de que Peter Higgs y sus colaboradores predijeran su existencia como el elemento que dota de masa al resto de las partículas. Higgs y su colega François Englert recibieron el Nobel de Física al año siguiente.

Pese al aplauso general que recibió este logro, también surgieron preguntas sobre la rentabilidad de la inversión en términos de aplicaciones. Sin duda, la Big Science no es barata. Pero gracias a ella no solo profundizamos en los secretos del universo, midiendo las ondas gravitacionales o fotografiando agujeros negros, sino que además afrontamos los grandes problemas de la humanidad: en Cadarache (Francia), una colaboración de 35 países construye el reactor de fusión nuclear ITER, que debería comenzar a funcionar en 2025. Su coste, que superará los 22.000 millones de euros, empequeñece la cifra del LHC; pero el proyecto científico más caro de la historia podría ser el más rentable si, como pretende, nos abre el camino hacia una energía limpia e inagotable

Al mismo tiempo, otros dos grandes programas, el Proyecto Cerebro Humano en Europa y la Iniciativa BRAIN en EEUU, aspiran a desvelarnos los secretos del cerebro y sus enfermedades. El primero, a finalizar en 2023, intenta simular el cerebro en plataformas tecnológicas, mientras que el segundo, con un horizonte de 2025, pretende mapear miles de millones de conexiones neuronales. 

Hoy mismo, solo la ciencia global logrará vencer a nuestro nuevo gran enemigo, el coronavirus de la COVID-19.

20 años de avances científicos

  • 1
    Bill Gates y Bill Clinton en la presentación en 2000 del primer borrador del genoma humano.

    26 de junio de 2000

    Bill Clinton y Tony Blair anuncian la obtención del primer borrador del genoma humano. 
  • 2
    Arroz dorado

    Julio de 2000

    Se crea el arroz dorado, la primera planta transgénica nutricionalmente fortificada.Los detalles científicos s epublicaron en 'Sciense' en su número de julio de 2000. 
  • 4
    El biólogo Francisco Martínez Mojica investido doctor 'honoris causa' en la UV

    1 de febrero de 2005

    Francisco Mojica y sus colaboradores publican el mecanismo de CRISPR en bacterias.
  • 5
    Recreación artística del aspecto que podría tener 'Lola', como ha sido llamada una chica que mascó un 'chicle' de resina de abedul hace 5.700 años, según el ADN hallado en el material.

    Diciembre de 2010

    Se logra por primera vez secuenciar un genoma de restos humanos antiguos. 
  • 6
    CRISPR-Cas9

    Junio de 2012

    Emmanuel Charpentier y Jennifer Doudna describen la herramienta CRISPR. 
  • 7
    Detector CMS del acelerador de partículas LHC

    4 de julio de 2012

    Ese mismo año los científicos del LHC anuncian la detección del bosón de Higgs.
  • 8
    El científico chino He Jiankui durante una entrevista realizada en su laboratorio.

    Noviembre de 2018

    El chino He Jiankui reporta la creación de dos bebés genéticamente modificados.
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