El pasado 4 de febrero se falló la décima edición del Premio de Investigación cicCartuja Ebro Foods que desde 2009 reconoce la labor realizada por los investigadores jóvenes que trabajan en los tres institutos del Centro de Investigaciones Científicas Isla de la Cartuja (cicCartuja): el Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis (IBVF), el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (ICMS) y el Instituto de Investigaciones Químicas (IIQ).

El cicCartuja, que este año cumple 25 años, es una apuesta decidida por la innovación y la investigación en Andalucía desde su creación en 1995 y un ejemplo de colaboración entre la Junta de Andalucía, la Universidad de Sevilla y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Estas instituciones apostaron por este proyecto ambicioso, en base a un modelo singular, cuyo éxito está ya plenamente consolidado.

El centro se encuentra plenamente integrado en el Parque Científico y Tecnológico Cartuja (PCT Cartuja) y está en contacto permanente con empresas y centros de investigación afines. Esta estrecha relación se pone de manifiesto en el jurado del premio ya que, además de Ebro Foods y las instituciones que forman el cicCartuja, están representados el PCT, el Consejo Social de la Universidad de Sevilla y el Círculo de empresarios de Cartuja.

El futuro de nuestro sistema de I+D+i

Este premio nace de la iniciativa personal de D. Antonio Hernández Callejas, presidente del grupo Ebro Foods, para destacar la excelencia científica de los jóvenes. En 2009, la donación del premio que le otorgó la Confederación de Empresarios de Sevilla cubrió la dotación de este galardón en su primera edición. Posteriormente, la firma de un convenio entre Ebro Foods y cicCartuja ha permitido dar continuidad a este premio que en la actualidad está dotado con un importe económico de 10.000 € y 2 accésits de 5.000 €, cada uno. En palabras del propio Antonio Hernández, «promover e impulsar la investigación y, además, hacerlo en Sevilla, provincia a la que nos une una fuerte vinculación, son dos magníficos ingredientes para colaborar en la constitución del Premio de Investigación cicCartuja Ebro Foods».

Este galardón tiene el doble propósito de dar a conocer a la sociedad el trabajo realizado por nuestros científicos e impulsar las carreras de los investigadores más jóvenes, que son el futuro de nuestro sistema de I+D+i y también de nuestra sociedad.

Este premio nace, por tanto, con un objetivo de proyección social, con la intención de que no sean trabajos interesantes únicamente para la comunidad académica, sino que representen, además, aportaciones que supongan un avance con un impacto para la ciudadanía y para el ámbito empresarial y que permitan transferir el conocimiento desde el laboratorio a la empresa, y desde ésta a la ciudadanía.

Nuevos caminos

El premio se concede a investigadores menores de 31 años que han desarrollado su trabajo en alguno de los tres institutos del centro y que han publicado su trabajo en revistas internacionales de prestigio. Esto supone un reconocimiento a nuestros jóvenes que están iniciando su carrera investigadora, comienzo siempre difícil, y que destacan por su proyección de futuro y un firme propósito de abrir nuevos caminos para el conocimiento en las fronteras de la biología, la química, la física y la ciencia de los materiales. De igual forma, pretende destacar aquellas investigaciones que puedan tener una repercusión en nuestro entorno social y económico.

Para el cicCartuja, este premio es un pilar muy importante de nuestra actividad divulgadora y una oportunidad única de dar visibilidad al centro, a sus institutos y a los grupos de investigación que lo forman. La entrega de los galardones se hace en un acto solemne que todos los años reúne en nuestras instalaciones a los más altos representantes de las instituciones y que tiene una importante repercusión en los medios de comunicación.

La celebración de esta décima edición del premio cicCartuja Ebro Foods nos hace sentirnos orgullos de la labor realizada porque la gran mayoría de los premiados continúan en la actualidad desarrollando su carrera investigadora en España o en centros de investigación de primer nivel en otros países; por otra parte, nos permite mirar con esperanza al futuro, y seguir trabajando en estrecha relación con las empresas para contribuir al desarrollo de la ciencia en España, en Andalucía y en Sevilla.

El vocablo dendrímero proviene del griego, como muchas otras palabras en ciencia y tecnología. Surge de la unión de los términos dendro que significa árbol y méros que significa parte, porción o división. Las primeras estructuras de este tipo fueron sintetizadas en el laboratorio por el químico F. Vögtler en Alemania en el año 1978. Por tanto, este año se cumplen 40 años de investigación en el campo de los dendrímeros. En el primer artículo donde se describía su preparación, estos compuestos se definían como “arborescentes”, lo que ya indicaba su peculiar estructura, aunque no fue hasta principios de los años 80 cuando se acuñó el término dendrímero para definirlas.

Los químicos usualmente nos inspiramos en la naturaleza para crear nuevas entidades y el caso de los dendrímeros no ha sido una excepción. Si miramos a nuestro alrededor, estamos rodeados de estas estructuras dendriméricas de gran belleza, aunque no nos hayamos dado ni cuenta, o no lo relacionemos con los dendrímeros. Estas estructuras las podemos encontrar tanto a nivel macroscópico como microscópico. Como ejemplos podemos citar los árboles y sus raíces, los cristales de hielo, los rayos en las tormentas eléctricas, las conexiones neuronales a través de las dendritas, el complejo entramado de capilares sanguíneos, los bronquiolos en los pulmones dentro del sistema respiratorio, etc. Sabiendo que en la naturaleza todo tiene una justificación, más allá de la belleza que encierran dichas estructuras, la cuestión que surge es, ¿por qué la naturaleza utiliza sistemas tan complejos como son estas estructuras dendríticas?.

La respuesta es simple, este tipo de estructuras dendriméricas permiten optimizar al máximo el espacio para desarrollar una determinada función. Pensemos en el sistema sanguíneo, capaz de transportar oxígeno y de retirar CO2 de forma eficiente en cada una de los más de 37 billones de células de un ser humano. Para llevar a cabo este ímprobo esfuerzo, el sistema sanguíneo dispone de un complejo entramado de ramificaciones de tipo dendrítico que permite abordar este reto de forma excepcional.

Pero, ¿para qué queremos los dendrímeros en ciencia?. La respuesta a esta pregunta la tenemos claramente en el párrafo anterior. Poder optimizar una función con el máximo aprovechamiento del espacio es algo de gran valor en cualquier campo de la ciencia, incluida la química. En las últimas décadas, el número de grupos cuya investigación se desarrolla en el ámbito de los dendrímeros ha ido creciendo exponencialmente al igual que las aplicaciones de los mismos. Lo que inicialmente fue un reto sintético y casi un mero ejercicio de ver hasta dónde los químicos éramos capaces de construir estas complicadas estructuras, se ha convertido en la actualidad en una herramienta tremendamente interesante y útil con importantes aplicaciones

Los dendrímeros son macromoléculas altamente ramificadas con una estructura química bien definida, son polímeros monodispersos. La preparación de estas estructuras a partir de básicamente cualquier bloque de construcción (monómero) permite poder diseñar, con un elevado control, las propiedades físico-químicas, el tamaño, los grupos funcionales presentes en la periferia, etc. de estos compuestos. Esto abre un abanico de posibilidades inmenso, de hecho, en la bibliografía hay descritas miles de estructuras dendríticas preparadas usando muy variadas estrategias sintéticas. También, podemos encontrar numerosos ejemplos de las interesantes aplicaciones de los dendrímeros.

Inicialmente, estas aplicaciones estaban muy centradas en el ámbito de los materiales y también de la catálisis, pero ha sido su aplicación en las ciencias biomédicas lo que ha permitido un gran despegue de este campo. Encontramos diferentes dendrímeros cuyas aplicaciones van desde su utilización para la encapsulación y posterior liberación controlada de fármacos, su uso como antivirales o bactericidas, su aplicación para la detección de inmunoglobulinas en procesos alérgicos, la unión con fragmentos de ADN para su transferencia a células en procesos de transfección y terapia génica, etc. Esto da una idea del potencial que tienen los dendrímeros.

El interés que han despertado estos compuestos se ve reflejado en el número de grupos cuya investigación se centra en este campo y por ende, en el número de publicaciones que aparecen cada año en la bibliografía. Su demanda e interés ha hecho que ya sea posible adquirir algunos dendrímeros como cualquier otro reactivo o compuesto químico en las casas comerciales. Esto permite partir ya de una estructura comercial que solo necesita ser modificada según las aplicaciones que le queramos dar.

Además, el avance en este campo ha venido de la mano del desarrollo de nuevos y más eficientes métodos de síntesis, fundamentalmente la “click chemistry”, que engloba toda una serie de reacciones químicas muy efectivas, que transcurren en condiciones de reacción muy suaves, con una gran selectividad y con elevados rendimientos. También, el desarrollo de técnicas de separación y purificación, así como el desarrollo de nuevos métodos analíticos de caracterización de estas macromoléculas, ha facilitado el desarrollo de este campo, aunque todavía es necesario seguir avanzando en estos aspectos debido a la complejidad estructural que encierran estas moléculas.

Las contribuciones realizadas en este campo interdisciplinar se presentan regularmente en los numerosos congresos nacionales e internacionales de química, biología y biomedicina, materiales, etc., en los que se ha puesto de manifiesto el potencial e interés de los dendrímeros. De hecho, este interés ha llevado a la organización bianual de un congreso internacional dedicado exclusivamente a los dendrímeros (International Dendrimer Symposium, IDS) del que se han celebrado ya 10 ediciones, teniendo lugar la primera en 1999 en Alemania. A nivel nacional, hace 12 años, los grupos de investigación que trabajaban en este ámbito de la ciencia decidieron organizar un Encuentro de Dendrímeros (EDEN) que se celebra también bianualmente, y que este año llega a su sexta edición. El encuentro de este año tendrá lugar en Sevilla los días 22 y 23 de febrero.

En estas cuatro décadas de investigación en el campo de los dendrímeros se han hecho muchas e importantes contribuciones; sin embargo, todavía falta dar el último empujón a este campo de investigación. No hay todavía un dendrímero que esté en el mercado por sus aplicaciones, ya sean biomédicas o de otra índole. Por tanto, queda mucho por hacer y en los próximos años, seguiremos viendo interesantes contribuciones que enriquezcan este ámbito de la ciencia tan interesante y con tanto futuro.

Traigo este tema tan manido, pero no por ello menos interesante, a este blog para intentar arrojar algo más de luz, o más bien, un punto de vista personal sobre esta disyuntiva eterna (¿o no es tal disyuntiva?), investigación básica o investigación aplicada, esa es la cuestión. “To be or not to be, that is the question” que diría Shakespeare. ¿Y por qué me da ahora por escribir sobre este tema?. La respuesta es muy sencilla, tuve el placer de asistir recientemente a la conferencia que impartió en la fundación Ramón Areces en Madrid el profesor Daniel Zajfman, presidente del prestigioso Instituto Weizmann de investigación en Israel. Centro de renombre internacional, cuna de premios nobeles y de descubrimientos fascinantes en ciencia. Centro de excelencia en investigación básica que se sostiene sobre tres grandes pilares del capital humano: el conocimiento, la curiosidad y la pasión, según las propias palabras del profesor Zajfman.

El título de la conferencia, “El impacto global de la investigación básica: el modelo del instituto Weizmann”, ya auguraba que algo interesante nos iban a contar a los que pudimos acercarnos a escucharle, y así fue. Una plática amena, atractiva, interesante, con un ritmo que mantenía a la audiencia completamente encandilada, absorta, incluso me atrevería a decir incrédula, cuando escuchábamos todas aquellas cifras, datos, indicadores del talento, de la excelencia, sí, de la excelencia de verdad, pura investigación básica que producía royalties. No, no me he confundido de tema, sigo hablando de la investigación básica que se desarrolla en el Weizmann. Sí, investigación básica generando royalties, y no es una contradicción como veremos ahora, ingresos enormes que permiten mantener en buena medida la investigación que se desarrolla en el Instituto Weizmann.

Diríamos que es la situación ideal que cualquier investigador, gobierno o país estaría deseando tener a su alcance. El santo Grial de ese cambio de modelo hacia una economía basada en el conocimiento, pero hecho realidad. Ciencia básica que se convierte, casi por arte de magia, en aplicada y se transfiere, con avances significativos para una sociedad en continuo desarrollo dentro del siglo XXI. ¿Dónde está el truco si es que lo hay?. Bueno, pues el truco está, según nos contó el profesor Zajfman, en permitir que cada investigador de rienda suelta a su imaginación, para que libremente trabaje, investigue, responda a las preguntas que le surjan, a los interrogantes que considere interesantes y fundamentales para entender el mundo en el que vivimos y podamos explicar todo lo que ocurre en él. Pero, y ahí está la diferencia, que luego haya ojeadores (utilizando el símil futbolístico) que ven si todos estos nuevos avances, conocimientos básicos en suma, pueden tener interés industrial y si es así, patentarlos para su transferencia y licenciarlos a las empresas.

Ni separar ni prescindir

La receta no parece muy complicada para ponerse en práctica. ¿Por qué no se hace?. Quizás porque perdemos una gran parte de nuestro tiempo y esfuerzo en discernir qué es más importante, la ciencia básica o la aplicada, si patentamos o no, etc. y porque al no darle realmente la importancia que este binomio básico-aplicado tiene, no ponemos los medios adecuados para hacerlo realidad.

Realmente, no hay ciencia aplicada sin ciencia básica, pero tampoco la ciencia básica tiene sentido de ser o impacto, sin esa ciencia aplicada. Ambos conceptos, básico y aplicado, son fundamentales para la sociedad y no podemos separarlos ni prescindir de ninguno de ellos. La sociedad debe exigir que los gobiernos y sus políticas científicas impulsen ambos aspectos de la investigación (igualmente importantes). Lo que hay que hacer es Ciencia de calidad. Debemos dejar al investigador que de rienda suelta a su creatividad, a su intuición, a responder a las preguntas que su curiosidad le plantee. Y luego coger esos conocimientos y transformarlos en tecnología, invenciones, avances útiles para la sociedad. Eso y únicamente eso, nos permitirá avanzar en el conocimiento y sentar las bases para hacer una investigación aplicada de calidad, puntera y que suponga un cambio real en nuestro modelo económico y en definitiva, que suponga un progreso real de nuestra sociedad.

Tenemos miles de casos que ejemplifican cómo una investigación que se desarrolla inicialmente de forma puramente básica, sin ningún fin más allá de avanzar en el conocimiento, se convierte, en un momento dado y de la forma más inesperada, en la base para una aplicación tecnológica, médica, etc. de relevancia. A modo de ejemplo y dentro del ámbito de la química en el que me muevo, me viene a la mente un ejemplo remarcable que me señaló mi mentor durante mi estancia postdoctoral en Estrasburgo, el Profesor Jean Marie Lehn, premio Nobel de química en 1987. Se trata de la reacción de cicloaromatización de enediinos, algo que de entrada suena como exótico, muy peculiar y sin una aplicación inmediata clara más allá de lo puramente académico.

Esta reacción descubierta en los años 70 por el profesor Bergman de la universidad de Berkeley y que lleva su nombre, da lugar a compuestos cíclicos aromáticos muy estables. Para que tenga lugar, es necesario calentar las moléculas a temperaturas muy elevadas (por encima de los 200 grados); sin embargo, cuando estos enediinos se encuentran formando parte de un ciclo de gran tamaño, la reacción transcurre casi de forma espontánea a temperatura corporal mediante la formación de radicales. Este descubrimiento es la base para poder entender la actividad antitumoral de algunos productos naturales como la Caliqueamicina, molécula que contiene en su estructura un enediino cíclico. Todo ello ha permitido el desarrollo de nuevos y potentes fármacos antitumorales basados en este tipo de estructuras. ¿Quién se lo iba a decir al profesor Bergman?.

Las presiones al investigador

Por otro lado, imaginemos por un momento que la Universidad de Cambridge les hubiera dicho a los doctores James Watson y Francis Crick que tenían que dejarse de pájaros (nunca mejor dicho en el caso de Watson) y de fantasías sobre estructuras exóticas y bellas del ácido desoxirribonucleico (ADN), y que se dedicasen a hacer una investigación aplicada y útil para la sociedad. Aparte de que no hubieran recibido el premio Nobel de Medicina en 1962, habríamos tardado una buena temporada más en tener la base fundamental de la revolución biológica del siglo XX, de los avances en biología molecular, de entender la génesis de las enfermedades genéticas, de la terapia génica y de hablar de la medicina personalizada.

¿Podrían imaginar, a priori, estos investigadores que esa estructura revolucionaría el conocimiento y sobre todo tener el impacto y la aplicación que ha tenido posteriormente?. La respuesta es que algo intuían, ya lo mencionaban al final de la publicación en la que presentaban la estructura del ADN (Nature, 1953, 25 abril) y en la que terminaban el artículo diciendo que el apareamiento de bases que proponían en su estructura sugería un posible mecanismo de copia del material genético. Pero ni mucho menos lograrían imaginar la revolución que todo ello ha supuesto. Menos mal que la universidad les permitió que investigaran en lo que ellos querían.

La moraleja que se extrae de todo esto es que por presionar al investigador para que haga más ciencia aplicada, más patentes, el intentar “orientar” su investigación y el poner los medios fundamentalmente para que se haga investigación aplicada, no da lugar realmente a un aumento de los indicadores de transferencia (patentes, empresas tecnológicas de nueva creación, contratos con la industria). Hagamos nosotros lo mismo, no cortemos las alas de los investigadores, no mutilemos su imaginación, no pongamos vallas al territorio salvaje de la curiosidad, de la intuición, del descubrimiento. En definitiva, dejémoslo estar, “Let it be” que cantarían los Beatles.