De la pluma del Nobel de Medicina Stanley B. Prusiner, este libro narra el desarrollo de un importante descubrimiento: el papel de las proteínas llamadas priones en el origen de enfermedades como el alzheimer, el párkinson, la esclerosis y la atrofia muscular, entre muchas otras, cada vez más comunes y con tanto impacto en la vida social e íntima de los humanos.
Ciudad de México, 25 de julio (SinEmbargo).- Stanley B. Prusiner estudió el papel de ciertas proteínas —los pirones— en el origen de enfermedades como el alzheimer, el párkinson, la esclerosis y la atrofia muscular, entre muchas otras.
Este libro narra la historia y desarrollo de una investigación que derivó en un importante descubrimiento médico sobre las enfermedades neurodegenerativas, cada vez más comunes y con tanto impacto en la vida social, económica e íntima de los humanos.
A continuación, SinEmbargo comparte, en exclusiva para sus lectores, un fragmento de Demencia y memoria. El descubrimiento de los priones: un nuevo principio biológico de la enfermedad, del premio Nobel de Medicina, Stanley B. Prusiner. Cortesía otorgada bajo el permiso del Fondo de Cultura Económica.
***
PREFACIO
“¿Qué pasaría si después de todo tengo razón?”, me dije mientras salía de un elevador en el séptimo piso del edificio este de Ciencias de la Salud en la Universidad de California en San Francisco, una mañana de octubre de 1986. Habían pasado cuatro años desde mi introducción de la palabra “prion”, que generó desdén, indignación e incredulidad entre la comunidad científica. Pero un pequeño dato tras otro apoyaba mi hipótesis. Comenzaba a convencer a los académicos de que mi novedosa perspectiva podía tener algún mérito.
Treinta y cinco años después de que Thomas S. Kuhn escribiera el notable análisis La estructura de las revoluciones científicas, Clayton Christensen escribió sobre su equivalente tecnológico, al que llamó “tecnologías o innovaciones disruptivas”.1 Christensen dividió las nuevas tecnologías en dos categorías: sostenibles y disruptivas. Las tecnologías sostenibles dependen de mejoras incrementales o pequeños avances para nutrir una tecnología ya establecida. En contraste, las tecnologías disruptivas son transformadoras y discontinuas, crean cierto desorden al perturbar el statu quo y con frecuencia son recibidas con profundo escepticismo. Algunas han destruido industrias completas. Un ejemplo es la fotografía digital, inventada por Steven Sasson en 1975, cuando trabajaba en Eastman Kodak. El 17 de noviembre de 2009 el presidente Barack Obama le entregó a Sasson la Medalla Nacional de Tecnología e Innovación en una ceremonia en la Sala Oeste de la Casa Blanca. Tuve el privilegio de conocer a Sasson porque en esa misma ocasión yo recibí la Medalla Nacional de Ciencia.
Treinta y siete años después de la innovación disruptiva de Sasson, Kodak se declaró en bancarrota: sus ejecutivos habían tenido muchas oportunidades de capitalizar el invento de Sasson, pero no hallaron la sabiduría ni la visión necesarias para hacerlo. La fotografía digital no embonaba con el modelo de negocios de Kodak. ¿Cómo habría de sobrevivir la empresa sin el negocio de la película fotográfica? Los químicos, la película, el papel fotográfico y las cámaras económicas se habían convertido en el corazón y el alma de aquel negocio mundial con miles de millones de dólares en ganancias anuales.2 Hay una extraña ironía en la historia de Kodak: desde su fundación a manos de George Eastman en 1889, Kodak fue un negocio de “alta tecnología” y aun así quebró bajo el peso de la innovación tecnológica.
En este libro hablaré de la innovación disruptiva que representó pensar en las proteínas y en cómo éstas causan enfermedades. Escribí este libro porque temí que ni la ciencia ni los historiadores ni los periodistas podrían construir una narrativa precisa de mis investigaciones. Éste es un recuento en primera persona de las ideas, los experimentos y los eventos circundantes que dieron lugar a la identificación de proteínas infecciosas o “priones”, como los denominé.3 He intentado describir lo que en retrospectiva parece ser un plan muy audaz para definir la composición de los agentes que causan la tembladera o, una enfermedad de los animales de granja cuya etiología era un misterio en aquel momento. En muchas ocasiones me preocupó que mis datos pudieran llevarme a callejones sin salida. Pese a mi fascinación por aquel problema, me perseguía el miedo a fracasar; mi ansiedad era palpable en todo momento. ¿Se trataba de un problema inextricable? A medida que surgían pequeños triunfos, también lo hizo una legión de detractores que cuestionaba tanto la sensatez de mi búsqueda cuanto mis habilidades científicas. De hecho, hubo momentos en los que me sostuve sólo gracias a mi ingenuidad y pertinacia.
Las reacciones escépticas y con frecuencia hostiles hacia los priones por parte de muchas circunscripciones de la comunidad científica reflejaban la resistencia a los cambios profundos en el pensamiento. Los priones eran considerados una anomalía: se reproducen e infectan pero no contienen material genético, ni adn ni arn, por lo que constituyen una transición disruptiva en nuestra comprensión del mundo biológico. Las consecuencias del descubrimiento del prion son inmensas y siguen expandiéndose.4 Su papel causativo en las enfermedades de Alzheimer y del Parkinson tiene importantes implicaciones en el diagnóstico y tratamiento de estos padecimientos comunes e invariablemente fatales.
Los lectores se preguntarán sobre el título Demencia y memoria. Los priones obstruyen el cerebro causando una neurodegeneración que con frecuencia deriva en la disminución de las funciones cognitivas e intelectuales, conocida como demencia. La palabra “demencia” proviene del latín demens, que originalmente significa “loco” o “locura”. La etimología de demens es una derivación de de- (“sin”) más la mens radical latino de “mente”. Uno de los desórdenes de priones más divulgados en la prensa popular fue la llamada enfermedad de “las vacas locas”. La forma más común de demencia es la enfermedad de Alzheimer, que frecuentemente presenta déficits de memoria en los eventos recientes; tales dificultades se intensifican conforme las fallas cognitivas e intelectuales empeoran. De ahí el título Demencia y memoria. El subtítulo del libro, El descubrimiento de los priones: un nuevo principio biológico de la enfermedad, viene del anuncio del Premio Nobel de 1997, pero con una modificación que se me ocurrió inicialmente durante una feliz llamada telefónica desde Estocolmo. Este momento más bien complejo se describe en el capítulo xvi (p. 250 de esta edición).
Estoy muy agradecido con mi amada compañera, Sunnie Evers, por apoyarme mientras luchaba por encajar cada pieza de esta complicada historia. Durante siete años nutrió este libro hasta su maduración. Un año sabático en el Colegio Imperial de Londres, durante los años de 2007-2008, me permitió tener tiempo para comenzar a escribir. El profesor Chris Kennard fue un anfitrión extraordinario, me ayudó a conseguir el apoyo del Fondo Leverhulme para sufragar el costo de mi estancia y la edición de este libro en manos de Sara Lippincott, quien convirtió mi forzada prosa en una historia legible, por lo cual le estoy muy agradecido.
Si he errado en mi recuerdo de las circunstancias o en mi análisis de la conducta de otros, me disculpo. Espero que mis intentos por describir las debilidades del comportamiento humano en la medida en que afectan la investigación científica no sean considerados como mal entendida amargura. Pude haber escrito un recuento tedioso de los sucesos que condujeron al descubrimiento de los priones, pero eso no hubiera capturado la pasión con la que mis colegas y yo perseguimos nuestro objetivo. Tampoco transmitiría las complejas emociones que imperan en los laboratorios cuando los científicos compiten por la prioridad en la eterna carrera por ser los primeros en descubrir lo inesperado.
Muchas personas han contribuido a los estudios aquí descritos. Sus contribuciones se agradecen y se celebran en la sección de Agradecimientos. Cualquier omisión es accidental y, desde luego, me asumo completamente responsable de cualquier error en este texto.
INTRODUCCIÓN
Una tarde de septiembre de 1997 me aventuré en la ciudad de Buenos Aires, adonde había ido para participar en el XVI Congreso de Neurología. Después de comprar algunos regalos para mis dos hijas entré a una tienda de antigüedades que estaba en una calle lateral. En esta pequeña tienda repleta de uniformes y condecoraciones militares localicé una navaja de bronce. De un lado del mango había relieves de herramientas manuales —pinzas, una llave de tuercas, un taladro, una pala, tijeras, un calibrador, un martillo— y en el otro se leía “ABOT Herramientas”, presumiblemente el nombre de la fábrica que la había producido. La navaja era una joya y me la compré en ese mismo instante.
Con la navaja guardada en mi equipaje me marché de Buenos Aires hacia Estocolmo para acudir a un encuentro sobre “Los mecanismos básicos de las enfermedades de priones”. El día después de mi llegada pasé varias horas con Olle Lindberg, quien había llegado a Estocolmo por tren desde su granja en Dalarna. Olle y yo nos habíamos hecho buenos amigos 30 años antes cuando, en mi cuarto año en la Escuela de Medicina de la Universidad de Pensilvania, trabajé en su laboratorio en el Instituto Wenner-Gren, que estaba entonces en Norrtullsgatan 16, un edifico parduzco de ladrillos con ventanas de guillotina de madera. Fue durante mi tiempo con él que comencé a considerar seriamente la posibilidad de convertirme en un médico-científico. Me impresionaron los consejos cálidos y atentos de Olle, su sabiduría, su trato amable en el manejo de las personalidades más difíciles y su inquebrantable ética personal y profesional. Olle se retiró de su puesto como director del instituto en 1980 y poco después su esposa Britta y él se mudaron a la granja en la que ella había pasado la infancia. Salvo por los duros y oscuros meses de invierno, Olle pasaba el tiempo limpiando la maleza de la tierra boscosa de su propiedad, actividad que le brindaba mucho placer.
Mientras recordábamos el pasado y hablábamos de mis investigaciones en marcha, en un espacioso salón del Hotel Diplomat con vista al muelle, se me ocurrió mostrarle a Olle la pequeña navaja que había adquirido en Buenos Aires. Estaba seguro de que él apreciaría mi compra, ya que siempre llevaba consigo una navaja. Saqué la navaja de mi bolsa de artículos de aseo personal y se la mostré orgulloso, Olle la admiró con cierto brillo en los ojos y comenzó a darme las gracias. Sorprendido, finalmente conseguí decirle: “¡Olle, lo siento! No era mi intención que pensaras que era un regalo. La compré en Buenos Aires para mí, es un recuerdo de mi viaje”. Cuando pasaron los primeros momentos incómodos, Olle respondió con su elegancia habitual, pero yo seguía mortificado. Cada vez que recuerdo este episodio, me sorprende ver cómo mi cerebro consigue recrear los mismos sentimientos de sorpresa, confusión, vergüenza y remordimiento.
A pesar de los avances desarrollados sobre la base molecular de la actividad del sistema nervioso, nuestro conocimiento del cerebro es aún rudimentario. Comprendemos muy poco los eventos moleculares que ocurren cuando vivimos escenas como la que acabo de describir, así como lo que ocurre cuando después recordamos los detalles con claridad. ¿Cómo es que el pequeño contratiempo de la navaja puede generar sentimientos tan poderosos y estimular mi cerebro durante años con una intensa cascada de emociones rememoradas.
En retrospectiva, creo que mi fascinación con el sistema nervioso humano comenzó durante la rotación de mi especialidad de neurología, cuando era estudiante de medicina de tercer año en la Universidad de Pensilvania. Mis profesores eran distinguidos e inolvidables: el jefe del departamento era Milton Shy, quien descubrió algo que por muchos años se llamó Síndrome de Shy-Drager y que ahora se conoce como Atrofia Sistémica Múltiple (o asm).1 Yo argüiría que el nombre Shy-Drager es más evocativo que una cadena de palabras poco específicas como es “atrofia sistémica múltiple”.2 Resulta irónico que Shy-Drager sea una enfermedad de priones. Otro profesor notable fue el profesor invitado E. A. Carmichael, antiguo jefe del Hospital Nacional de Neurología y Neurocirugía en Queen’s Square, Londres, y un médico excepcional.
Mi siguiente experiencia con la neurología es un poco borrosa. Durante mi internado médico en la Universidad de California en San Francisco (ucsf) a finales de la década de 1960, pasé un mes en la rotación de neurología, y aunque recuerdo al residente en jefe, no recuerdo bien al profesor titular. Atribuyo esa amnesia a las intensas rotaciones nocturnas. Con frecuencia estaba tan cansado que me resultaba casi imposible disfrutar de la cultura hippie en la cercana zona de Height-Ashbury. Me daba un poco de envidia el relajado estilo de vida que los hippies llevaron al área de la bahía, y soñaba con tener en un acantilado de Big Sur una casa con vista al océano Pacífico. Me veía como una suerte de artesano, capaz de pasar las tardes contemplando las puestas de sol recostado en el jardín dentro de una enorme bañera antigua de hierro fundido. Esas inquietudes no eran nuevas. Un año antes, durante mi estancia en Estocolmo con Olle, visité Marruecos y me enamoré de la pequeña y bien conservada ciudad de Arcila, en la costa del Atlántico, a 30 kilómetros al sureste de Tánger. Muchas de sus murallas datan de finales del año 1500, cuando fue ocupada por los portugueses. Después de pasar dos noches en una magnífica casa de piedra en la orilla de la Casbah, estaba más que listo para pasar ahí varios años junto al romántico sonido de la olas rompiendo contra las piedras mientras me adormecía, lo cual sólo incrementaba aquellos sueños tan imprácticos.
Pero la cordura, la culpa y la lucidez prevalecieron y volví a Estocolmo donde seguí con Olle mis estudios sobre el metabolismo oxidativo de las células adiposas pardas. Intentaba averiguar cómo era que estas células especializadas podían quemar grasa con rapidez y generar tanto calor; normalmente, nuestros cuerpos intentan conservar energía y generan tan poca energía desperdiciada en forma de calor como les es posible. Después de otros dos meses de investigación regresé a Filadelfia para concluir mis estudios de medicina, pero ya me había picado el “mosquito de la ciencia”. Me sorprendía que hubiera personas que cobraban por resolver acertijos a diario. ¡Qué forma maravillosa de ganarse la vida! Aunque quería volver a Estocolmo, aquello ya no era una opción viable. La guerra de Vietnam estaba en su apogeo en el sureste asiático y yo tenía dos opciones: convertirme en administrador de algún hospital militar, o “aguantarme” y hacer un internado antes de partir hacia los Institutos Nacionales de Salud (nih, por sus siglas en inglés). Durante un tiempo jugueteé con la idea de una tercera posibilidad: irme para siempre de los Estados Unidos. Al final supe que no estaba preparado para restringir mi opciones futuras de quién sabe cuántas maneras.
Mientras que el duro horario de mi internado en la ucsf me dejó muy poco entusiasmo por la medicina clínica, ahora no es más que una nota al pie. Por fortuna, los siguientes tres años en los nih, trabajando con enzimas en bacterias, reavivaron mi interés en el estudio de las enfermedades humanas. Uno de mis colegas en los nih, Mike Brown, me preguntaba cada cierto tiempo: “¿Qué harás a continuación, Stan? Eres médico; necesitas decidir qué vas a hacer con tu vida. Ya sabes suficiente sobre la regulación de las enzimas en las bacterias y aquí estás perdiendo tu tiempo”. Sus consejos resultaron invaluables.
Una vez que hube decidido estudiar el cerebro, comencé a sentirme menos desorientado. Con sus miles de millones de neuronas, su habilidad para dirigir cada aspecto de la actividad humana y sus misterios infinitos, el cerebro me parecía el objeto de estudio perfecto, pero tenía que elegir un problema factible. Necesitaba concentrarme en objetivos alcanzables durante las siguientes décadas. Entre más pensaba en el cerebro, más valiosa me parecía mi actividad. Antes de instalar un laboratorio y estudiar algún aspecto del cerebro, debía aprender sobre el sistema nervioso y definir una investigación. Dio la casualidad que los estudios del cerebro habían alcanzado un punto muy propicio: la Sociedad de Neurociencias se acababa de fundar y crecería mucho durante las siguientes cuatro décadas, hasta alcanzar más de 40 000 miembros alrededor del mundo.
Después de un par de visitas a los laboratorios que estudiaban la química y la fisiología del cerebro, decidí buscar una residencia breve en neurología para entrenarme lo suficiente para convertirme en un médico-científico. Fue durante mi residencia en la ucsf que me topé con una paciente que padecía una rara enfermedad progresiva y debilitante llamada Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ecj). Los misterios en torno a esta enfermedad darían pie a mis investigaciones durante las siguientes cuatro décadas.
Los neurólogos tienen un vocabulario vibrante, colorido y casi infinito para describir las funciones normales y los estados patológicos del sistema nervioso humano. Son muy afectos a las palabras que comienzan con el prefijo negativo griego “a”, como en el caso de “acinético” para indicar alguna función motriz estropeada; otros de estos términos con “a” incluyen “anomia”, “anosmia”, “agnosia”, “anosognosia”, “afasia”, “apraxia” y “ataxia”, y todo un desfile de asombrosas palabras como éstas. Luego están las palabras con el prefijo “dis”, que quiere decir mal o anormal; la lista de estas palabras incluye “disestesia”, “disautonomía”, “disfasia”, “disfemia”, “dismetría” y “distonía”. Algunos neurólogos parecen disfrutar de la cadencia y el ritmo de algunos términos como “perseverancia”, “adiadococinesia”, “atrofia dentato-rubro-pálido-luisiana” y “miclonía palatofaringolaringo-oculo- diafragmática”.
Yo no estaba preparado para la reticencia de la comunidad científica ante el descubrimiento de los priones, lo cual dio lugar a un arduo y desgarrador viaje de más de una década. En los capítulos siguientes describiré mi manera de pensar y la de otros para elucidar nuevos principios de la enfermedad, principios que subyacen en muchas, si no en todas, las enfermedades neurodegenerativas. Además de la ecj, entre estos desórdenes se encuentran el Alzheimer, el Parkinson, la enfermedad de Lou Gehrig (elg) y las enfermedades de Huntington, así como las demencias frontotemporales (dft), incluidas sus formas postraumáticas, conocidas como demencia pugilística y encefalopatía traumática crónica (etc). Este libro es el recuento, en primera persona, de un científico que tuvo un lugar prominente en estas investigaciones. En tanto tal, este texto debe considerarse como la narración de una odisea científica que, desde mi perspectiva, me llevó de ser paria a profeta.
El estado actual de la investigación de los priones, que continúa evolucionando y expandiéndose con descubrimientos inesperados, puede describirse citando a Winston Churchill. A finales de 1942, en una comida con el alcalde de Londres, Churchill describió los recientes éxitos del ejército británico en África del Norte, aunque advirtió: “Pero éste no es el final. Ni siquiera es el principio del final. Quizá pueda ser el final del principio”.
A medida que los misterios de las propiedades del prion comenzaban a revelarse uno tras otro, me vi obligado a pensar en cosas que de algún modo resultaban contradictorias. Por lo general ese tipo de pensamiento resulta equivocado, pero de vez en cuando anuncia un descubrimiento revolucionario, como aquel del que es epítome el prion. Mis ideas contradecían el conocimiento científico: todos los entes biológicos —desde los virus hasta las personas— tienen adn o arn, el material genético que dirige la síntesis de su progenie. Muchos argumentaban que yo estaba propagando herejías y que seguramente estaba equivocado. La incredulidad de mis colegas no hizo más que reforzar mi convicción de que los científicos tienen la responsabilidad de convencer a los escépticos de la validez y la importancia de aquellos descubrimientos que van en contra de las opiniones prevalecientes, y que sólo pueden hacerlo realizando experimentos que desafíen sus propias hipótesis.3 A veces el camino de hacer pruebas una y otra vez es largo y arduo: éste ha sido mi caso.
Todo comentario sobre los descubrimientos científicos debe incluir una discusión sobre la suerte. Hombres y mujeres en extremo inteligentes pueden esforzarse durante años en los viñedos de la ciencia y nunca tener la fortuna de hacer un gran descubrimiento. En el otro extremo están esos pocos (entre los que me incluyo) que tienen una suerte descomunal. Los patógenos infecciosos a los que ahora llamamos priones bien podrían haber resultado ser un virus atípico: ni de cerca algo tan interesante como una proteína infecciosa. Por otra parte, los priones podrían haber sido también más raros de lo que son, e imposibles de aislar; de haber sido así, no habríamos podido identificar la proteína del prion. O quizá otro grupo distinto del mío hubiera descubierto los priones; ese tipo de preeminencias se da todo el tiempo en la ciencia y, a diferencia de las justas deportivas, en la ciencia no hay partidos de vuelta. Un descubrimiento se hace sólo una vez; no hay medallas de plata ni premios para los finalistas. Se puede participar en otro campeonato al cabo de 12 meses o en otros Juegos Olímpicos dentro de cuatro años, pero la carrera por un descubrimiento científico en particular se corre una sola vez.
Treinta años después del descubrimiento de los priones hemos llegado a apreciar las vastas implicaciones y los nuevos retos que éstos representan. Todas las enfermedades neurodegenerativas son fatales; además, las pruebas diagnósticas son deficientes y no existen métodos terapéuticos efectivos para ninguna de ellas. El descubrimiento de los priones nos ha brindado un punto de vista completamente nuevo, que nos permitirá desarrollar medicinas para el tratamiento de estos padecimientos devastadores.
Entonces, ¿cómo comenzó esta historia, exactamente?
EPÍLOGO: LA BÚSQUEDA DE TERAPIAS
Sacar ventaja de la revolución priónica
Ya es momento de iniciar un audaz plan de investigación para poder comprender el funcionamiento interno del cerebro. Tenemos el conocimiento que se requiere para diseñar descubrimientos sin precedentes en el campo de la neurociencia, para poder comenzar a entender la esencia misma del ser humano. Estas investigaciones científicas deben tener la misma prioridad nacional que en su momento le asignamos a dos notables proyectos de ingeniería: la construcción de la bomba atómica y la llegada del hombre a la Luna.
Confío en que, con las investigaciones necesarias, los científicos podrán descubrir, en el futuro cercano, cómo pensamos, recordamos, soñamos, razonamos, imaginamos y nos adaptamos. También podrán descifrar la base molecular de la conciencia, lo que dará paso a una mejor comprensión de sentimientos tan complejos como la felicidad, el bienestar, la alegría, el descontento, la depresión, el enojo y la tristeza. Al elucidar la química del aprendizaje y la memoria podremos descubrir un nuevo medicamento que ataque los padecimientos del sistema nervioso.
Si las naciones desarrolladas dedican suficientes recursos, puedo anticipar un momento en la historia en el que la gente no tendrá que sufrir los estragos de las enfermedades de Parkinson y Alzheimer, ni de las dft. El único tema es cuántas personas más deberán morir antes de que se creen las curas. El marco de tiempo seguirá siendo gobernado en gran medida por la dimensión del esfuerzo científico. Desafortunadamente, los pacientes con demencia no pueden actuar en su propia defensa. Y en mi experiencia, pocas parejas o hijos de víctimas de Alzheimer se vuelven fuertes defensores o importantes donadores de los programas de investigación de las enfermedades neurodegenerativas. Conforme la medicina moderna aumente la esperanza de vida de la gente alrededor del mundo, el número de personas mayores que desarrollen enfermedades neurodegenerativas seguirá creciendo. Me parece que la implementación de medios de prevención significativos y curas efectivas para el Alzheimer y el Parkinson deberían estar entre las más importantes prioridades nacionales.
La revolución priónica, que ahora engloba el Alzheimer, el Parkinson, las dft, la ela y la enfermedad de Huntington, ha brindado conocimientos sobre la patogénesis de estas devastadoras enfermedades que dependen de la edad.12 Los nuevos escenarios que se han desplegado ante los investigadores y que demuestran que los priones causan estos desórdenes neurodegenerativos prometen aumentar nuestra comprensión y facilitar las investigaciones. Las enfermedades cerebrales degenerativas, en otros tiempos tan enigmáticas, comienzan a revelar los mecanismos a través de los cuales comprometen las funciones del sistema nervioso.
Los estudios en busca del descubrimiento de medicamentos para la ecj, el Alzheimer, el Parkinson y las dft han sido muy pocos. Que nuestra nación haya ignorado estas devastadoras enfermedades entre la gente mayor resulta una conclusión inevitable: no hay más que ver el presupuesto de los nih. Para las guerras contra el cáncer y contra las enfermedades cardiacas hay millones de defensores y canales llenos de medicamentos prometedores; sin embargo, para las enfermedades neurodegenerativas, el total de las tropas y los canales están virtualmente vacíos.
