28 Nov Los secretos del cerebro
Por Matthew Herper
Detrás de una cortina negra, en una pequeña sala, hay un láser de zafiro de titanio listo para disparar a un objetivo diminuto y muy sorprendente: una ventana de vidrio de medio centímetro implantada quirúrgicamente en el cráneo de un ratón vivo. Si todo sale bien, el láser disparará durante un milmillonésimo de segundo, mientras el ratón corre en una pelota blanca y mira la pantalla de una computadora. Gracias a unos tintes especiales, ciertas células del cerebro brillarán en verde (si el ratón las usa) y su imagen será captada por cámaras capaces de detectar un único fotón.
El objetivo de toda esta tecnología estilo Star Trek no podría ser más profundo. Ese pequeño embrollo de tejido en el cráneo del ratón transforma los impulsos nerviosos de sus ojos en interacción. La decodificación de ese proceso les daría a los científicos la primera ventana verdadera para entender cómo el cerebro de un mamífero siente el mundo.
También tiene un beneficio secundario, ya que el análisis del aparato dibuja una sonrisa grande y extraña en la cara de Paul Alien (59), el cofundador de Microsoft que invirtió US$ 500 millones en el Alien Institute for Brain Science, un proyecto médico que es¬pera que eclipse su aporte como uno de los padres fundadores del software.
“Siento curiosidad por el funcionamiento del cerebro, por cuál es el camino exacto por el que fluye la información”, dice Alien. “Cuando uno empieza a estudiar neurociencia, aunque sea poco, se da cuenta de que todo está conectado. Es como si el cerebro estuviera tratando de utilizar todo lo que tiene a su disposición para tratar de dilucidar qué debería hacer el animal después, sin importar si ese animal es un ratón o un ser humano”.
Es algo fuerte motivado por la ambición científica, que es aún más fuerte cuando se consideran temas como la mortalidad y la neurofragilidad que el propio cerebro de Alien ha estado manejando. Su madre Faye Alien, falleció de Alzheimer en junio. El propio Alien también libró una primera batalla contra un cáncer linfático mortal que ahora está en remisión. Se muestra de buen aspecto y con energía.
Su primera inversión de US$ 100 millones en el Instituto Alien dio como resultado un gigantesco mapa por computadora de cómo los genes trabajan en los cerebros de los ratones, una herramienta que otros científicos utilizan para marcar genes que pueden cumplir algún tipo de función en la esclerosis múltiple y en los trastornos alimenticios y de memoria de los humanos. Otros US$ 100 millones se destinaron a la creación de un mapa similar del cerebro humano que ya dio como resultado nuevas teorías sobre la forma en la que trabaja el cerebro.
Ahora Alien aportó otros US$ 300 millones para proyectos que harán que su instituto sea mucho más que un generador de herramientas para otros científicos, ya que contrató a varias de las mentes más brillantes en neurociencia para encabezarlos. Uno de los esfuerzos consistirá en tratar de entender la corteza visual de los ratones, como una forma de comprender cómo trabajan las células nerviosas en los cerebros a nivel general. Otros proyectos apuntan a aislar a todas las clases de células del cerebro y utilizar las madre para aprender cómo se desarrollan. Los científicos piensan que puede haber unos 1.000 de estos componentes básicos, pero ni siquiera lo saben a ciencia cierta. “En software lo llamamos ingeniería inversa”, comenta Alien.
Los temas de salud marcaron la carrera de Alien en las últimas tres décadas. Dejó Microsoft después de ganarle a un linfoma de Hodgkin en 1982 y nunca volvió. Bill Gates transformaría a Microsoft en una de las empresas más imprescindibles del siglo XX, mientras Alien, cuyas acciones continuaban remontando vuelo, gastaba miles de millones en otras pasiones, entre las que hubo equipos deportivos (Portland Trail Blazers y Seattle Sea-hawks), compañías de cable (Charter Communications, en la que perdió US$ 8.000 millones) y laboratorios de investigación (el laboratorio con fines de lucro Interval Research, que cerró en 2000). También hubo un primer vuelo espacial humano financiado con capitales privados y la búsqueda de vida extraterrestre; un Museo EMP diseñado por Gehry, que el amante de la guitarra eléctrica construyó como tributo a Jimi Hendrix, también nacido en Seattle como él; y uno de los yates más grandes del mundo, el Tatoosh, una belleza de 300 pies con una piscina semicubierta y un bar que incluye un hogar de piedra.
Alien comenzó a pensar en un gran proyecto de neurociencia a fines de los ’90, mientras invertía en biotecnología.
Alien decidió llevar a cabo una serie de lo que él denomina charettes o sesiones de tormenta de ideas, primero en Seattle y luego en dos viajes por separado con científicos a bordo del gigantesco Tatoosh. Entre los invitados estaban James Watson, ganador del Premio Nobel por haber codescubierto la estructura del ADN; el neurocientífico Richard Axel, otro Nobel, y Leland Hartwell, el tercero. Todos propusieron ideas cercanas a sus intereses.
Pero Anderson de Caltech, neuro-cientítico y genetista, propuso la idea ganadora: un mapa de cómo trabajan los genes en el cerebro del ratón. Cada célula en un ratón o, para el caso, un humano, tiene los mismos 20.000 genes. Lo que diferencia a una célula del corazón de una célula cerebral es la forma en la que se utilizan esos genes, y los científicos pueden observar el acceso al código genético de la misma forma que se observa a una computa¬dora leyendo el disco rígido. Para utilizar una parte del código genético, las células deben transcribirlo del ADN, que se encuentra en el medio de ellas, a un mensajero químico llamado ARN. Los científicos estaban aprendiendo a medir los niveles de ARN; si se sabe qué partes del cerebro del ratón utilizan ciertos genes, los neurocientíficos podrían descifrar qué hacen esos genes.
“Me atrajo porque era algo que no se había hecho, que se podía llevar a escala; algo que crearía una base de datos a la que podría accederse en todo el mundo y que beneficiaría a todos quienes trabajan en el campo de la neurociencia”, dice. Fue similar al papel que desempeñó en Microsoft, donde había creado emuladores que permitían que otros escribieran software.
Algunos multimillonarios
ponen su dinero en construcciones o infraestructura. Otros lo canalizan a los necesitados. Al dedicarse al cerebro. Alien lo está gastando en talento. Al comienzo contrató a Alian Jones, que había trabajado en la empresa de genérica Rosetta, con la que Alien había coqueteado, para desarrollar el Atlas del Cerebro del Ratón. En lugar de contratar profesores con grandes nombres, Jones reclutó a de 60 científicos jóvenes. Los cerebros de los ratones se congelaron y se cortaron en rebanadas con máquinas automáticas; cada rebanada encajaba en el portaobjetos del microscopio. Los técnicos bañaron cada rebanada en una solución de ARN que teñía las células que contenían una única secuencia de ARN de un color en particular. Solamente puede capturarse un gen por rebanada y seis por cerebro, lo que significa que se necesitaron 4.000 ratones para crear el Atlas del Cerebro de Alien, el que estuvo disponible gratis en la web en diciembre de 2004 y quedó finalizado en 2006. El atlas completo incluyó 85 millones de imágenes en 250.000 transparencias o 600 terabytes de datos, casi tan grande como toda la Internet en 2003.
El Atlas del Cerebro del Ratón se transformó rápidamente en una herramienta estándar para los neurocientíficos de todo el mundo que trabajaran en el área industrial o académica.
Fuera del laboratorio, vino un período oscuro para Alien. En 2008 una arritmia cardíaca demandó una cirugía de recambio valvular. Un mes después, su pulmón se llenó de líquido y necesitó otra cirugía. Cuando se acumuló líquido en su otro pulmón, los doctores diagnosticaron un linfoma no Hodgkin de último estadio, que se había diseminado más allá de los ganglios linfáticos, Dictó parte de sus memorias (Idea Man, Hombre de ideas) mientras sufría una fatiga extrema a causa de la quimioterapia. Al mismo tiempo quebraba Charter Communications, la compañía de cable que contaba con su respaldo.
Su creciente centro de neurociencia fue un bienvenido respiro. Alien amaba estar con sus científicos, bombardearlos a preguntas y trazar el ca¬mino hacia el futuro. Con el éxito del atlas del ratón invirtió otros US$ 100 millones para una propuesta aún más audaz: un atlas del cerebro humano, que es 3.000 veces más grande y tiene 1.000 veces más células.
Hubo que reacondicionar todo el equipamiento para cortar y teñir los cerebros. Y, lo que resultó más crítico aún, fue difícil conseguir cerebros. En lugar de 1.000 cerebros humanos, el mapa tendría que construirse con menos de 10, que debían provenir de gente que hubiera fallecido en la flor de la vida, sin que su cerebro se hubiera visto dañado por lesiones o enfermedades.
Cuatro años más tarde, se habían donado seis cerebros y cuatro habían sido analizados de una forma u otra. El proyecto debe concluir este año, pero las primeras imágenes cerebrales, subidas a Internet en 2010, ya están produciendo resultados científicos. Un trabajo en Nature muestra que la expresión genética de los primeros dos cerebros humanos en el nuevo atlas tiene apenas una pequeña variación, dando esperanzas de que los científicos puedan entender algo de todo lo que significa.
¿Cómo podría funcionar? Un joven neurocientífico de la Universidad de California en San Francisco, de nombre Bradley Voytek, utilizó un software para relacionar las palabras que aparecían frecuentemente juntas en la literatura científica con las coincidencias que indicaban en qué lugar aparecían los genes en el atlas de Alien. Por ejemplo, descubrió que los científicos que estudiaban la serotonina, la neurotransmisora que atacan Prozac y Zoloft, estaban ignorando dos áreas del cerebro en las que el producto químico aparecía en sus investigaciones. También podría tener una función en las migrañas. Este abordaje impulsado por los datos derivó en 800 ideas nuevas sobre la posible forma de trabajo del cerebro que los científicos ahora pueden someter a prueba con la esperanza de que los métodos de computación puedan ayudar a descifrar la computadora que tenemos en nuestras cabezas.
Alien sostiene que entender el cerebro es muy parecido a ser un herrero medieval tratando de hacer ingeniería inversa en un avión a chorro. No se trata solamente de no entender cómo el ala se adhiere al fuselaje o qué es lo que hace mover al motor. Ni siquiera se conoce la teoría básica de cómo el aire que pasa por encima del ala genera el ascenso. “El cerebro trabaja muy diferente a una PC, que tiene una estructura muy regular. Tiene algo de memoria y tiene un pequeño elemento que computa pedazos de memoria, los combina unos con otros y los pone en algún lugar. Es algo muy simple”.
En el cerebro humano, “diseñado” por la evolución, cada partecita es diferente de otra. “Es horriblemente complejo”, dice Alien. Y va a llevar “décadas y décadas” de más investigación lograr entenderlo.
A pesar del tamaño del desafío, Alien no se inmuta. Hizo un cambio en su ejército de científicos jóvenes, contrató a los principales neurocientíficos de EE. UU. y triplicó el personal del instituto hasta llegar a 200 y tiene planes de duplicar esa cifra y mudarse a un edificio más grande y más nuevo. Christof Koch de Caltech, exfísico que llevaba un logo de Apple tatuado en su brazo, dice que sus colegas piensan que está loco por dejar la se¬guridad de un cargo académico, pero no hay otra forma de hacer el trabajo. Existen 10.000 laboratorios de neurociencia, pero ninguno está tratando de hacer algo tan grande.
Clay Reid, quien renunció a un cargo titular en Harvard, estudia la corteza visual del ratón. “Puedo tener grandes sueños sobre los próximos pasos, pero administrarlos en otro lugar sería sencillamente imposible”.
“En algunos años tendremos las pruebas, cuando veamos los resultados de las nuevas iniciativas en las que nos estamos embarcando”, dice Alien. Su inversión de US$ 300 millones se realizó con un horizonte de cinco años, pero Alien y su equipo no hablan ni de cinco ni de diez años, tienen la mirada puesta en décadas más adelante. Alien, quien dice sentirse muy bien de salud, manifiesta que seguirá aportando indefinidamente mientras los científicos continúen produciendo resultados, y que incluso tiene planes para seguir financiando el instituto después de su muerte. “Una gran parte de mi propio legado financiero está asignado a esta clase de trabajo para el futuro”.
REVISTA FORBES