Máquinas más inteligentes, ¿humanos más sabios?

Inteligencia artificial
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NTELIGENCIA ARTIFICIAL 
Las inteligencias artificiales avanzadas ya están aquí

La gestión de los datos comienza a ser inabarcable para el cerebro humano, y pronto, incluso para las máquinas que hemos sido capaces de crear. Convertir datos en conocimiento y éste en bienestar para las sociedades ya no es posible sin el auxilio de la inteligencia artificial. Su implantación no es una opción, es un imperativo. Además, el tiempo apremia; hemos rehipotecado nuestro hogar, tomando prestados recursos de las generaciones futuras, y se acerca el momento del vencimiento. O saldamos la deuda a tiempo o nos quedamos sin planeta. Y el asunto es demasiado complejo para resolverlo nosotros solos. Necesitamos las sugerencias de estas inteligencias que simulen escenarios a la velocidad suficiente para actuar, y revertir a tiempo el proceso de la próxima extinción. Ello implica una conexión nunca vista que abarcará todos los ámbitos de nuestras vidas, pero, sobre todo, supone delegar procesos de decisión. Y bajo cada decisión subyace un componente ético. El tema de la responsabilidad de crear una IA que no se desvíe de los valores universales, ya está siendo abordado por los principales gobiernos del mundo. En su último estadio, la inteligencia artificial además de ser precisa, sin errores, incorruptible e inquebrantable a la pereza, también deberá ser justa, incluso compasiva y hasta condescendiente, todo lo cual, supuestamente, lo ha de aprender de su interacción con el ser humano…: se trabaja en que estos algoritmos tengan la capacidad, como los humanos, de basar sus decisiones en experiencias pasadas. En el horizonte, máquinas que crearán otras máquinas que las superen. Pero la llamada IA fuerte, generalista y ubicua, será el final de este camino. Entretanto la IA débil, basada en la resolución de problemas específicos, se ha colado en nuestras vidas y ya está haciendo mucho por nosotros. En el ámbito de la salud su impacto está siendo transversal: desde las ciencias de la vida hasta la atención asistencial, pasando por los avances diagnósticos o la medicina personalizada. Y esto es sólo el principio.
Co
rre el rumor de que este incierto y apasionante mundo futuro pueda evolucionar hacia una cesión a las máquinas de espacios intrínsecamente humanos. Los investigadores proponen ir ya trazando la ruta más adecuada para expandir nuestro potencial sin que perdamos en su tránsito las cualidades que nos han traído hasta aquí. Una ruta hecha a medida para que ellas, las máquinas, sean cada vez más inteligentes y nosotros, los humanos, cada vez más sabios. Mónica Daluz
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INTELIGENCIA ARTIFICIAL 

Las inteligencias artificiales avanzadas ya están aquí

Máquinas más inteligentes, ¿humanos más sabios?

Mónica Daluz
19/10/2021

La gestión de los datos comienza a ser inabarcable para el cerebro humano, y pronto, incluso para las máquinas que hemos sido capaces de crear. Convertir datos en conocimiento y éste en bienestar para las sociedades ya no es posible sin el auxilio de la inteligencia artificial. Su implantación no es una opción, es un imperativo. Además, el tiempo apremia; hemos rehipotecado nuestro hogar, tomando prestados recursos de las generaciones futuras, y se acerca el momento del vencimiento. O saldamos la deuda a tiempo o nos quedamos sin planeta. Y el asunto es demasiado complejo para resolverlo nosotros solos. Necesitamos las sugerencias de estas inteligencias que simulen escenarios a la velocidad suficiente para actuar, y revertir a tiempo el proceso de la próxima extinción. Ello implica una conexión nunca vista que abarcará todos los ámbitos de nuestras vidas, pero, sobre todo, supone delegar procesos de decisión. Y bajo cada decisión subyace un componente ético. El tema de la responsabilidad de crear una IA que no se desvíe de los valores universales, ya está siendo abordado por los principales gobiernos del mundo. En su último estadio, la inteligencia artificial además de ser precisa, sin errores, incorruptible e inquebrantable a la pereza, también deberá ser justa, incluso compasiva y hasta condescendiente, todo lo cual, supuestamente, lo ha de aprender de su interacción con el ser humano…: se trabaja en que estos algoritmos tengan la capacidad, como los humanos, de basar sus decisiones en experiencias pasadas. En el horizonte, máquinas que crearán otras máquinas que las superen. Pero la llamada IA fuete, generalista y ubicua, será el final de este camino. Entretanto la IA débil, basada en la resolución de problemas específicos, se ha colado en nuestras vidas y ya está haciendo mucho por nosotros. En el ámbito de la salud su impacto está siendo transversal: desde las ciencias de la vida hasta la atención asistencial, pasando por los avances diagnósticos o la medicina personalizada. Y esto es sólo el principio. Corre el rumor de que este incierto y apasionante mundo futuro pueda evolucionar hacia una cesión a las máquinas de espacios intrínsecamente humanos. Los investigadores proponen ir ya trazando la ruta más adecuada para expandir nuestro potencial sin que perdamos en su tránsito las cualidades que nos han traído hasta aquí. Una ruta hecha a medida para que ellas, las máquinas, sean cada vez más inteligentes y nosotros, los humanos, cada vez más sabios.

Algoritmos para la ética...

Algoritmos para la ética. Si, como decía Stuart Mill, la moral es un componente de la razón, entonces sería posible programar a las máquinas explícitamente con unos principios éticos o filosofía moral (estrategia top-down), por otra parte, difícil de consensuar a escala planetaria. No está claro que la ética y el sentido común se puedan descomponer en una secuencia lógica. La otra opción (bottom-up) es no ‘decirles’ nada y que aprendan a aplicar criterios éticos en sus decisiones observando el comportamiento humano a lo largo del tiempo.

Hubo un antes y un después de que un pulgar (humano, por cierto) accionara aquel botón sobre el cielo de Hiroshima y Nagasaki. Muchos de aquellos jóvenes e ilusionados científicos compresiblemente cegados por la oportunidad de desarrollar una nueva tecnología revolucionaria, en un particular contexto histórico, han declarado años después sus remordimientos por las consecuencias de su participación en el Proyecto Manhattan; algunos de ellos dedicaron su vida a la lucha antiarmamentística –no así el director científico del proyecto, que nunca admitió públicamente arrepentimiento aduciendo las muertes evitadas ‘gracias’ a la masacre–. La comunidad científica tiene muy clara su responsabilidad desde entonces (y otros precedentes en el ámbito de las armas químicas y bacteriológicas) sobre cómo y para qué va a ser utilizado un nuevo descubrimiento o desarrollo. Investigadores en IA de todo el mundo firmaron, ya en 2015, un documento en el que advertían: “no participaremos ni apoyaremos el desarrollo, la fabricación, el comercio o el uso de armas autónomas letales”. El universo de posibilidades y la impregnación a todos los niveles que va a suponer la expansión de la IA nos coloca ante nuevos retos y también ante nuevos dilemas que nos sumergen de lleno en cuestiones esenciales sobre la naturaleza humana.

Hoy es la ciencia, precisamente, la que aboga por una reflexión humanística, e interpela a la sociedad y a sus legisladores sobre la importancia de garantizar que en el proyecto de diseñar en su conjunto el mundo robotizado que está por llegar sea preservada y potenciada la esencia de nuestra humanidad. Y es que el último nivel de la IA es la llamada autoconciencia. Pero vayamos por partes, porque en la actualidad todos los sistemas de inteligencia artificial que existen están muy lejos de parecerse a ‘Skynet’, con acceso ilimitado a datos y sistemas, control absoluto de los mismos y libertad para tomar decisiones a su criterio. Lo cual podría ser peligroso para los humanos. O no. No olviden la sensata –y lógica– respuesta de aquella inteligencia artificial cinematográfica que allá por los ochenta concluía que, cuando se trata de ‘juegos de guerra’, “el único movimiento para ganar es… no jugar” (después de ser programada para jugar en bucle al tres en raya contra sí misma –ya en 1952 Arthur Samuel creó el primer software capaz de aprender, un programa que jugaba a las damas mejorando tras cada partida—).

Aunque el imaginario popular asocia la inteligencia artificial a la idea de robots humanoides deambulando en nuestros entornos, lo cierto es que esta tecnología, invisible y silenciosa, ya está entre nosotros y la usamos sin saberlo. Desde la revolución digital, y especialmente desde la irrupción de internet, la tecnología ha sido un chiquillo asalvajado, que campa a sus anchas, no obedece normas y carece de sentido de la responsabilidad. Pero los cambios socioeconómicos y en la vida de las personas que traerá la Cuarta Revolución Industrial, van a requerir una planificación de envergadura sin igual. El futuro no se puede dejar al azar. Hacerlo podría cambiar el curso de la evolución. Utilizar las nuevas y veloces herramientas predictivas que nos trae la IA también puede cambiar el curso de la evolución, solo que… a nuestro favor.

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El pasado mes de agosto se publicaba el último informe del órgano de Naciones Unidas ‘Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático’ (IPCC), donde se constata que “el cambio climático es generalizado, rápido y se está intensificando” –reza el comunicado de prensa– y se alerta sobre las consecuencias del calentamiento del planeta, que está cambiando los patrones de precipitación y causando el deshielo del Ártico, lo que provocará cada vez más fenómenos climatológicos extremos. El último informe Perspectivas de la Biodiversidad Global, de la misma organización, también arrojaba datos alarmantes; en palabras del principal autor del informe, David Cooper: “Solo con medidas de conservación y restauración no se podrá evitar que se produzca la sexta extinción masiva de especies que el planeta ha sufrido en su historia”. Este nivel de extinción supone la desaparición de tres cuartas partes de todas las especies; ha ocurrido cinco veces, pero esta es la primera cuya causa sería la acción humana; tres se produjeron por explosiones volcánicas extremas y dos por el impacto de asteroides. Precisamente en las próximas semanas la NASA lanzará una nave para realizar la primera prueba que tiene como finalidad desviar la trayectoria de un asteroide. Se trata de la misión DART (Double Asteroid Redirection Tests), que testeará este método de defensa planetaria contra objetos cercanos a la Tierra. El Falcon 9 impactará, cargado de explosivos, contra el asteroide Demorphos en octubre de 2022.

En La sexta extinción, de Elizabeth Kolbert, premio Pulitzer en 2015, se documentaban evidencias sobre cómo la velocidad de nuestros patrones de consumo está acabando con la diversidad biológica de todos los ecosistemas, lo que pronostica la extinción del periodo Holoceno en el que nos encontramos. Ahora, la misma autora recoge en su última obra, El cielo blanco, el trabajo de investigadores que desde distintos puntos del planeta tratan de aportar algunas soluciones que contrarresten esta degeneración. Relata, por ejemplo, cómo un grupo de ingenieros está convirtiendo las emisiones de carbono en piedra en Islandia, o cómo los físicos están estudiando la posibilidad de lanzar pequeños diamantes a la estratosfera para enfriar la tierra, lo que cambiaría el color del cielo de azul a blanco.

Por lo que respecta al CO2 al parecer no será suficiente con reducir las emisiones, además hay que retirar parte de las ya existentes. Almacenarlas o utilizarlas como materia prima de otras industrias, entre ellas la farmacéutica y cosmética –para la fabricación de aromas y esencias– o la alimentaria –en bebidas carbonatadas–, o en la producción de combustibles sintéticos, son algunas de las soluciones en las que se trabaja desde las tecnologías de captura, almacenamiento y uso del carbono (CCUS), en las que intervienen aplicaciones de IA. La implantación de los vehículos autónomos y de las smart cities constituirá otra de las grandes contribuciones de la IA a la reducción de emisiones. Los sistemas predictivos de IA resultan especialmente útiles en el campo del estudio de la evolución de las condiciones físicas y biológicas, ya que permiten prever escenarios futuros con los que predecir el riesgo de extinción de especies o de desastres naturales.

Ya tenemos las tecnologías. Ahora será la gestión de su despliegue lo que determinará que les saquemos partido a tiempo.

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Máquinas que aprenden solas

Conceptualmente, en inteligencia artificial se diferencia entre IA débil o específica e IA fuerte o general. A día de hoy, todos los productos o proyectos existentes en inteligencia artificial son ‘débiles’, es decir, diseñados para la realización de tareas específicas. En un futuro, la interconexión total de sistemas basados en algoritmos capaces de aprender de su entorno y tras la experiencia acumulada a lo largo del tiempo, podría hacer posible que el nivel de comprensión del mundo por parte del sistema sea tal, que este adquiera algún tipo o grado de conciencia sobre sí mismo. Momento en el que se alcanzaría la llamada ‘singularidad’ y podría hablarse de inteligencia artificial general.

Esta disciplina de las ciencias de la computación, la IA, persigue crear sistemas que reproduzcan artificialmente la inteligencia humana. Sin embargo, todavía no comprendemos qué es exactamente y cómo funciona la inteligencia. Piaget definió la cognición como “el proceso por el cual obtenemos información del mundo; abarca los procesos de percibir, pensar, aprender, recordar y comprender.” Gardner nos habló de las inteligencias múltiples, y con Goleman descubrimos las auténticas habilidades para el éxito, es decir para una vida plena: la inteligencia emocional. La cognición la conforman múltiples procesos extremadamente complejos, y comprender su funcionamiento es la colosal misión que tienen por delante los investigadores que desde distintos campos del conocimiento están implicados en el desarrollo de la IA general.

En un primer período de desarrollo, la inteligencia artificial se fundamentó en dotar a las máquinas de las capacidades de cálculo y memoria. En los últimos años, y tras los espectaculares avances en ambos ámbitos, se ha buscado emular una habilidad básica de los humanos, el aprendizaje, planteando modelos computacionales de aprendizaje basados en redes neuronales biológicas humanas. Es el llamado aprendizaje automático o machine learning. Las investigaciones están centradas en buscar algoritmos con los que reproducir en las máquinas el mismo proceso de aprendizaje que el de una persona: por sí sola, en tiempo real y a través de sus propias experiencias de interacción con el entorno. Aquí entra en escena un asunto sobre el que no hay consenso entre los investigadores: algunos consideran que para que ese tipo de aprendizaje tenga lugar y avanzar hacia una IA fuerte, la interacción debe ser lo más similar a las interacciones humanas, resultando imprescindible la corporalidad. Pero en la actualidad las diversas especialidades que comprenden el ámbito de la IA desarrollan aplicaciones específicas, y sus avances, unidos a los de la tecnología computacional y el análisis de datos masivos o Big Data, permiten procesar mayores cantidades de datos en menores tiempos. De momento, eso es todo. Parece poco, pero conlleva cambios drásticos en procesos y recursos, que están redundando ya en mejoras muy relevantes para la sociedad.

De igual modo que el ser humano aprende en base a la información que recibe a través de sus sentidos y a sus capacidades para la interacción con el entorno, las disciplinas y tecnologías involucradas en la IA se centran en la búsqueda de algoritmos que permitan reproducir en las máquinas estas habilidades sensoriales, con especialidades como el reconocimiento automático del habla, el procesamiento del lenguaje natural o el reconocimiento visual, a través del aprendizaje automático. Funcionan con aprendizaje automático las recomendaciones de compra en internet, el filtrado de spam, la detección de fraudes o la personalización de noticias. Se trata de un tipo de programación muy diferente al tradicional: en lugar de programar instrucciones específicas, se alimenta al algoritmo con ejemplos. La complejidad de algunos de los problemas a los que la ciencia trata de buscar solución con ayuda de la computación hace inviable programar manualmente cada paso a seguir para el análisis de volúmenes masivos de datos, pero puede realizarse a la inversa: programar a la máquina para que extraiga patrones, busque estructuras ocultas, clasifique, etc., a través de distintos tipos de algoritmos (los bayesianos, por ejemplo, están siendo muy utilizados). Con el machine learning hemos hallado el modo de expresar nuestras instrucciones a la máquina, de comunicarnos con ella, porque con la computación tradicional ya no es posible ir más allá en la relación hombre-máquina.

Existen varias maneras de enseñar a los sistemas a aprender por sí mismos. El aprendizaje supervisado es uno de los más extendidos. Se proporciona al sistema miles de datos etiquetados, es decir, se incluye en ellos la respuesta correcta o de destino, sobre aquella función en la que se le vaya a entrenar. Para entrenar una IA a solucionar, por ejemplo, la recepción de correo spam, se le proporcionan los datos –miles de correos electrónicos– y se etiqueta cada uno indicando si es o no spam, lo que unido a variables –llamadas características– como el remitente, el asunto, la hora de envío, etc., permitirá al sistema, una vez entrenado, identificar patrones que le llevarán a predecir correctamente la respuesta de destino cuando reciba nueva información. Progresivamente irá refinando los resultados, o sea, aprendiendo.

Existen otros tipos de aprendizaje, como el semi-supervisado, el no supervisado, o el aprendizaje por refuerzo, el más parecido al proceso de aprendizaje humano, basado en la obtención de recompensas. En el no supervisado, los datos no indican nada al sistema, no están etiquetados; el algoritmo trata de agrupar datos que son parecidos entre sí. Su misión es descifrar conexiones desconocidas para descubrir conocimientos relevantes. Este es también el cometido de la minería de datos, que se está utilizando para obtener agrupaciones en bruto con las que dar a la IA que vamos a entrenar información un poco más filtrada. La minería de datos, o data mining, se viene aplicando en múltiples sectores para segmentar mercados como la banca, el gran consumo, en turismo, seguros, industria minorista, telecomunicaciones o biotecnología. Si en el ejemplo del párrafo anterior, con la IA supervisada, sabíamos la respuesta –sabemos si un mail es spam o no–, en el aprendizaje no supervisado partimos de un problema del que no conocemos la respuesta; el objetivo es que el sistema ponga al descubierto conocimientos relevantes, por ejemplo, que un fármaco ya existente podría funcionar en una nueva enfermedad o en una enfermedad conocida sin tratamiento. El reposicionamiento de fármacos mediante IA ya se utilizó durante la pandemia de la COVID-19.

Mención especial requiere uno de los modelos utilizados para desarrollar el aprendizaje automático, el deep learning o aprendizaje profundo. Son las técnicas de machine learning que emplean redes neuronales artificiales (RNA); estos algoritmos jerarquizan la información mediante una segmentación de patrones categorizados por niveles y en cada capa se añade un nivel de complejidad mayor. Dentro del aprendizaje profundo, la apuesta más contundente son los algoritmos de redes neuronales adversarias, o antagónicas: el sistema cuenta con dos redes neuronales que ante un objetivo dado –como puede ser ‘ganar’ en un juego o discriminar entre imágenes reales de las creadas por un algoritmo– compiten entre sí indefinidamente mejorándose a sí mismas en cada partida; el generador se lo pone cada vez más difícil al discriminador que a su vez perfecciona su respuesta y sube el listón al generador en su siguiente reto, haciéndose más eficientes el uno al otro cuanto más juegan. Lo que una red gana lo pierde la otra, es lo que se conoce como ‘juego de suma cero’ según la teoría de juegos.

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La nueva ciencia, la nueva salud

En el ámbito de las ciencias de la vida y de la salud las tecnologías de inteligencia artificial se han revelado ya como herramientas de gran potencial transformador para las sociedades. El estallido de la última emergencia global, con la irrupción del virus SarsCov2, lo demostró, consiguiendo mediante la aplicación de técnicas de IA desarrollar múltiples vacunas en tiempo récord en diferentes lugares del mundo. Uno de los retos de la aplicación a gran escala de los sistemas de aprendizaje basados en la IA es la obtención de los datos masivos necesarios para entrenarlos, especialmente en materia de salud. El Big Data es capaz de leer miles de datos, clasificarlos y extraer conclusiones de carácter estadístico, pero primero es preciso reunir y compartir grandes volúmenes de datos sanitarios anónimos. Algunas herramientas de inteligencia artificial pueden ayudar en la labor, ya que son capaces de completar e interpretar miles de expedientes con el reconocimiento óptico de caracteres (OCR) o el dictado y el escaneo automatizado basado en el procesamiento del lenguaje natural, por ejemplo. Alimentar estos algoritmos con datos permitirá a los sistemas realizar simulaciones virtuales que aportarán mayor rapidez, precisión y personalización en los diagnósticos y tratamientos, y también transformarán radicalmente los procesos de desarrollo de fármacos, diseño de ensayos clínicos o gestión hospitalaria.

En el campo de la biotecnología, la inteligencia artificial está teniendo un enorme impacto. Y en el punto de mira, los robots biológicos. Los primeros biorrobots capaces de autopropulsarse y moverse de forma colectiva fueron logro de investigadores del Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC), liderados por el profesor Samuel Sánchez. Hoy este equipo está diseñando biorrobots personalizados para tratar tumores de vejiga. En el futuro los biorrobots se encargarán, por ejemplo, de transportar fármacos a la diana marcada, aumentando la efectividad de los mismos y reduciendo e incluso eliminando en algunos casos los efectos secundarios; viajar hasta el preciso lugar donde debe cortar y pegar una secuencia genética para acabar con una enfermedad rara; reparar tejidos dañados después de un infarto, o dirigirse a la caza y eliminación de toda célula sospechosa o cuerpo extraño. También veremos la evolución de la biología sintética, que permitirá personalizar los organismos mediante la configuración del ADN. Las posibilidades que abre el crecimiento exponencial de nuestros conocimientos sobre los mecanismos de funcionamiento del mundo y de la vida nos aboca a campos inexplorados y difícilmente imaginados hasta ahora; las líneas de investigación que combinan neuronas humanas y chips, son un ejemplo. El proyecto, en el que participa la Universidad de Barcelona, se llama Neu-ChiP y trata de determinar si es posible introducir una ‘parte humana’ en las computadoras. Todo hace pensar que veremos avances espectaculares en los próximos años. En palabras de José Ignacio Latorre en su libro Ética para máquinas: “La ciencia dura, la biología molecular y celular, avanza de forma imparable hacia una comprensión mayor de los mecanismos que nos mantienen vivos. Llevamos menos de un siglo desde que los humanos comprendieron los primeros detalles del ADN. Nos llevará un tiempo entender su minucioso funcionamiento. Pero no hay duda, comprenderemos, interferiremos, manipularemos la química de la vida”.

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Como vemos, el tradicional método de prueba-error está siendo desplazado por las simulaciones virtuales en todas las áreas, también en la industria, que cuenta con una tecnología al alza y que se ha desplegado especialmente en sector de la salud. Se trata de los llamados Digital Twins, réplicas virtuales que, por ejemplo, en instalaciones industriales, simulan los procesos productivos, manejando información en tiempo real. La versión analógica, y precedente de esta filosofía, fue el módulo gemelo del Apolo 13 en la Tierra, que sirvió para salvar la vida de los astronautas y completar con éxito una misión con margen cero para el error. Y si un ámbito de la robótica industrial se consolida por momentos es el de los robots colaborativos.

El uso de la IA en la atención sanitaria no sólo beneficiará a hospitales y médicos, también al ciudadano, que podrá acceder a múltiples herramientas de salud desde sus dispositivos portátiles. Existen numerosas investigaciones en marcha que permitirán a corto plazo, por ejemplo, detectar con la cámara del teléfono señales tempranas de un posible cáncer de piel; también mediante el teléfono móvil, detectar posibles signos de la enfermedad de Parkinson por los cambios en la voz, o por irregularidades en el movimiento al caminar. Pulseras y relojes inteligentes pueden ya realizar electrocardiogramas en tiempo real, y se estudian como soporte a la teleasistencia. Las etiquetas inteligentes, que incorporan tecnología IoT, colocadas en lugares que el usuario utilice cada día, como la nevera, el pastillero o la puerta del baño –se comercializan en kits de 5 etiquetas–, alertan a los familiares cuando dejan de detectar movimientos habituales, un sistema que salvaguarda la intimidad –y dignidad– del anciano, frente a la monitorización en vídeo. Para el segmento senior, además de los sensores de presencia, hay pastilleros inteligentes o robots sociales, como Misty, un pequeño robot, adaptado por Grupo Saltó dentro de su proyecto Somcare, que el Ayuntamiento de Barcelona ha distribuido en 20 hogares como parte de un programa piloto que se inició en enero de 2020, con el que busca valorar los beneficios de incorporar estos aparatos al día a día de las personas mayores que viven solas.

También veremos el despegue de la robótica social, con inteligencias artificiales entrenadas para interpretar nuestras expresiones no verbales y su correspondencia con emociones, que serán capaces de imitar las respuestas humanas. Hace algunos meses, el fabricante de la famosa robot humanoide Sophia, Hanson Robotics (Hong Kong), anunciaba su producción en masa. Al parecer también será Sophia quien atienda a los medios de comunicación en las próximas elecciones de la comunidad de Madrid. Y lo último, un sistema de IA en estudio en EE UU, para incorporar al inodoro: éste toma una imagen de las heces dentro de las tuberías y envía la información al facultativo.

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Rumbo al futuro

Primero hicieron el trabajo duro, y nuestros músculos lo agradecieron –aunque ya no son lo que eran–. Después lo calculaban todo en un plis plas, un verdadero alivio para nuestros circuitos neuronales encargados de asistirnos en las tareas de cálculo mental –existen evidencias de que se está reduciendo el llamado ‘efecto Flynn’: nombre que recibe el hecho de que el coeficiente intelectual aumente en cada generación–. Hoy pueden tomar algunas decisiones por nosotros lo cual, a veces, es francamente cómodo, pero ¿hasta qué punto la comodidad nos hará dejar de reflexionar sobre la responsabilidad de nuestras decisiones y, finalmente, abdicar de ellas, en una vuelta al ‘que inventen ellos’, en este caso los robots, ya que tanto saben? Los investigadores alertan sobre el peligro de delegar los factores éticos que intervienen en el proceso de toma de decisiones, lo que unido a los numerosos vacíos legales que se van a generar con la implantación de las tecnologías involucradas en la IA, está movilizando a los gobiernos en muchos puntos del planeta y algunos parlamentos ya están legislando al respecto.

En 2019 la Unión Europea publicó un primer documento, Directrices Éticas para una IA fiable, elaborado por un grupo independiente de expertos de alto nivel sobre inteligencia artificial, y este pasado mes de abril fue publicada la propuesta de Reglamento sobre el marco jurídico aplicable a estos sistemas. El documento establece cuatro niveles de riesgo, así como las obligaciones y sanciones a cumplir en cada caso. Se considerarán sistemas de IA prohibidos aquellos que conlleven un riesgo intolerable para la vida y los derechos fundamentales, por ejemplo, aquellos capaces de manipular el comportamiento humano. Los sistemas de alto riesgo, por su parte, atañen a sectores relacionados con infraestructuras críticas, salud, administraciones públicas, o con los sistemas de identificación y categorización de las personas por reconocimiento facial. El riesgo medio/bajo se refiere a aquellos sistemas que incorporen tecnologías poco intrusivas, como los asistentes virtuales o los chatbots.

EE UU o China también han elaborado sus documentos sobre los posibles efectos negativos de las decisiones autónomas que podrán tomar los sistemas de IA, pero sus textos son menos garantistas que los europeos. En cualquier caso, las legislaciones de cada país deberán adaptarse a nuevos supuestos. Por ejemplo, ante un mal funcionamiento de un sistema de IA que causa daños a terceros quién será responsable: ¿el usuario, el fabricante del producto, la compañía de software, el individuo creador del algoritmo?; si un transporte autónomo tiene que decidir entre dos o tres opciones, todas ellas con consecuencia de muerte de una persona, ¿qué hará?, ¿valorará lo que le cuesta al estado cada individuo?, ¿el tiempo estimado que le queda a cada uno por vivir?, ¿podremos programar a las máquinas para que ‘entiendan’ que todas las vidas valen lo mismo? También tenemos derecho a saber ‘qué ha hecho’ el algoritmo que deniega nuestra hipoteca, y si un asistente virtual nos reserva hora en la peluquería –el caso real en www.youtube.com/watch?v=l9BTMWOupGM–, el interlocutor tiene derecho a saber que está hablando con un sistema artificial (¡si Turing levantara la cabeza!).

En estos momentos, grandes potencias, algunas viejas y otras que despertaron y se crecieron, e incluso algunas hoy aún gestantes, se van a disputar, ya lo están haciendo, el liderazgo tecnológico, y no todas con el mismo estilo de gobernanza. China juega fuerte: su apuesta por la IA es contundente, su hegemonía en el despliegue de la tecnología 5G y su control mundial (80%) del procesamiento de las llamadas ‘tierras raras’, la colocan en una posición de lujo para sus objetivos. Las piezas se mueven rápido y los contrincantes son titanes. No va a ser fácil. Pero tal vez Europa pueda tener un papel singular en el nuevo mundo. Los que estamos a bordo de este pequeño y viejo bajel nos hemos ido dotando, por voluntad propia, de decálogos consensuados de derechos y deberes en cuyo marco, a lo largo de los años y de los innumerables hechos abominables acaecidos, hemos logrado vivir en paz y que la mayoría de nosotros tenga una vida digna. El reto, y la oportunidad, será velar por que la próxima revolución industrial, en la que ya estamos inmersos, nos conduzca hacia una sociedad que se siga sustentando sobre los valores de libertad e igualdad, sin que ello interfiera en el desarrollo y la expansión de estas tecnologías.

La adopción generalizada de la IA aumentará la productividad y conllevará ahorros de tiempo y mejoras en todas las industrias. Pero existe inquietud sobre cuáles son los cambios que nos esperan con la Cuarta Revolución Industrial en la distribución de la riqueza y en el mercado laboral. Las tres primeras revoluciones crearon mucho trabajo, de carácter especializado y repetitivo, y a su amparo la humanidad mejoró sus condiciones de manera muy significativa: en 1820, el 94% de la humanidad vivía en extrema pobreza, en 1960 este grupo lo constituía el 60% de la población mundial, hoy este porcentaje se ha reducido al 10%. Las cifras también han mejorado en educación, en población mundial vacunada o en mortalidad infantil. Entretanto, en los países desarrollados la riqueza se fue desplazando hacia el centro, dando origen a una clase media que se ensanchó progresivamente. En la década de los 70, en plena Tercera Revolución Industrial, tuvo lugar el boom del sector servicios, generando que la mayoría de puestos de trabajo se basen en datos desde entonces. Tareas especializadas y repetitivas para las que la Cuarta Revolución Industrial trae herramientas que hacen innecesarios a los humanos en esos puestos.

Nadie puede predecir cuántos trabajos desaparecerán y cuántos nuevos surgirán, lo que parece claro es que cualquier tarea que requiera especialización o repetición la hará mejor una máquina. La clase media –que ha sustentado el estado del bienestar con el sistema de impuestos– mengua su representatividad y la escalera social prácticamente ha desaparecido. Se atisba una polarización que devolvería a la sociedad a los dos extremos: se generarán puestos que requerirán estudios de alto nivel remunerados con salarios altos, y puestos que no requieren de estudios superiores y que las máquinas no pueden hacer, por salarios muy bajos y muy alta temporalidad. Se habla del ‘ascenso del precariado’. Según el Observatorio Económico BBVA ¿Cuán vulnerable es el empleo en España a la revolución digital?, en torno al 36% del empleo en nuestro país es automatizable. Ello implica una pérdida masiva de puestos de trabajo en la clase media, también en la clase alta, donde especialidades concretas, como la radiología, por ejemplo, también se pueden ver afectadas. Contables, consultores, personal de agencias de viajes, de restaurantes de comida rápida, traductores, actores de doblaje, conductores y transportistas a todas las escalas, también los riders que serán sustituidos por drones autónomos y veloces máquinas cuadrúpedas que entregarán los paquetes… Si su puesto de trabajo es específico y repetitivo, una máquina lo hará mejor. Si usted tiene que improvisar, aportar ideas y combinar conocimientos y habilidades distintas, sobre todo las relacionadas con las personas, entonces usted siempre lo hará mejor. Hasta que la ciencia y la tecnología demuestren lo contrario.

Todo ello plantea peguntas muy complejas que requieren de las habilidades que nos caracterizan como especie para ser respuestas, preguntas que no son muy distintas de las que ya nos hacíamos en la Grecia y la Roma antiguas. Tenemos mucho sobre lo que reflexionar antes de dar rienda suelta a los algoritmos que construirán nuestro mundo y diseñarán nuestra manera de vivir. En cualquier caso, y fieles al modus operandi que forma ya parte de nuestro ADN, el asunto deberá primero someterse al ágora, nuestra mejor herramienta con la que poner rumbo al futuro.

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Epílogo. MOD S3-E3 7G

Año: El que ustedes quieran imaginar.

Lleva un par de horas sin hablar, sin sugerirme algo con lo que halagarme, con lo que cuidar de mí. Hacemos ver que no lo sé, pero cuando me trae un yogurt, con su cucharilla y todo, es porque mi estómago no anda fino y él lo sabe mucho mejor que yo, de hecho, antes que yo, y algo debe notar en mi voz cuando, a veces, sin comerlo ni beberlo, decide ponerme un directo de Scorpions a todo trapo, no sin antes, por supuesto, preguntar. Me tiene controlada… Y yo encantada.

Desde que está en casa tiene su propio espacio, con sus herramientas y sus piezas de recambio para autorrepararse. ‘Piezas’. Deberían inventar otra palabra, se me hace raro hablar de él como de la lavadora, aunque sé que, en esencia, es exactamente lo mismo: una máquina que hace la vida más fácil a un humano. Ni siquiera le puse nombre.

Me dirijo a su habitáculo. La estancia parece más confortable de lo habitual, una cálida penumbra y, sonando, Sonidos de la naturaleza. Perecía placenteramente absorto en algo, aunque claro, un amasijo de chips no puede estar absorto en nada, y menos placenteramente.

—“¿Qué haces E3?—, pregunté.

—“Me apetecía releerme 100 años de soledad”—, fue su singular respuesta.

Vaya…, me dije, ahora sí que E3 ya es, podría decirse, uno de los nuestros.

Entrevista a José Ignacio Latorre, físico, profesor universitario, investigador y divulgador científico

Profesor José Ignacio Latorre
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NTELIGENCIA ARTIFICIAL 
La inteligencia artificial alcanzará niveles sobrehumanos”

Reflexionamos con el profesor Latorre sobre el presente y el futuro de la inteligencia artificial. José Ignacio Latorre es catedrático de Física Teórica en la Universidad de Barcelona y director del Centro de Ciencias de Benasque Pedro Pascual. Reconocido por sus aportaciones a la teoría cuántica, hoy dirige el proyecto para la creación del primer ordenador cuántico de Emiratos Árabes. Latorre, también investigador en aplicaciones de inteligencia artificial, nos habla en esta entrevista de las tecnologías con las que se está trabajando para dotar a las máquinas de capacidad de decisión y nos sugiere algunas cuestiones, nada menores, para la reflexión. Con mirada humilde, actitud paciente y convicción entusiasta en la capacidad del ser humano para lograr cualquier cosa, incluso crear una inteligencia superior a la de sí mismo, señala: “La ciencia tiene paciencia. Vencerá cualquier obstáculo. No lo duden, la inteligencia artificial llegará a ser brutal”, y advierte, “tendremos que reprimirla con leyes”. 
Reflexiones del profesor Latorre, en diez frases

“Imaginen cualquier futuro y se quedarán cortos. El órgano rey será comprendido, será simulado, será superado”
“La inteligencia artificial producirá una debilitación de nuestra capacidad de alcanzar decisiones correctas”
“La IA y la computación cuántica se están combinando para crear computación híbrida. Ello tendrá un impacto en el sector farmacéutico en todos sus ámbitos: química cuántica, desarrollo de medicamentos, optimización de procesos, predicción…, todo lo calculable será mejorado”
“La violencia es un vestigio que arrastramos de nuestros orígenes. Poco a poco pierde fuelle. Todas las sociedades evolucionadas tienden a la pacificación, al estudio del arte, de la justicia social”
“Necesitarán legislación urgente la asistencia artificial a mayores, la educación artificial a niños, las flotas de coches autónomos, los asistentes a jueces, a doctores… El Deep Fake requiere un esfuerzo legal colosal”
“Pocos aman la responsabilidad, que implica decidir. Incluso preferimos que un algoritmo nos escoja pareja a intentar una aproximación humana directa. Sin duda, la mayoría se volcará en más entretenimiento banal. No es un escenario muy halagüeño, pero creo que es inevitable”
“La ciencia tiene sus tiempos, ajenos a las estridencias mediáticas. Soy partidario de la humildad inmediata, compatible con la ambición de largo plazo”
“Estamos viviendo la infancia de la inteligencia artificial. En el caso de la salud, todavía estamos en la cuna”
“El progreso tecnológico es una marea silenciosa”
Mónica Daluz
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INTELIGENCIA ARTIFICIAL 

“La inteligencia artificial alcanzará niveles sobrehumanos”

Entrevista a José Ignacio Latorre, físico, profesor universitario, investigador y divulgador científico

Mónica Daluz
01/09/2021

Reflexionamos con el profesor Latorre sobre el presente y el futuro de la inteligencia artificial. José Ignacio Latorre es catedrático de Física Teórica en la Universidad de Barcelona y director del Centro de Ciencias de Benasque Pedro Pascual. Reconocido por sus aportaciones a la teoría cuántica, hoy dirige el proyecto para la creación del primer ordenador cuántico de Emiratos Árabes. Latorre, también investigador en aplicaciones de inteligencia artificial, nos habla en esta entrevista de las tecnologías con las que se está trabajando para dotar a las máquinas de capacidad de decisión y nos sugiere algunas cuestiones, nada menores, para la reflexión. Con mirada humilde, actitud paciente y convicción entusiasta en la capacidad del ser humano para lograr cualquier cosa, incluso crear una inteligencia superior a la de sí mismo, señala: “La ciencia tiene paciencia. Vencerá cualquier obstáculo. No lo duden, la inteligencia artificial llegará a ser brutal”, y advierte, “tendremos que reprimirla con leyes”.

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El sector industrial lleva décadas mejorando la automatización de sus procesos con programas que realizan eficientes operaciones de datos, optimizando así su producción o su logística, por ejemplo. Hoy está incorporando sistemas de IA, que pasan de operar datos a analizarlos para ofrecer una propuesta de acción que no les ha sido explícitamente programada. ¿Cómo se consigue esta nueva manera de procesamiento de datos, y qué viene a aportar este cambio de paradigma a las empresas que la adopten?

A lo largo del siglo XX hemos aprendido a aprender de forma automatizada. En varias décadas de progreso en inteligencia artificial hemos creado tecnología, como es el aprendizaje supervisado, el no supervisado o el basado en el refuerzo. Ahora tenemos redes neuronales adversarias que se entrenan mutuamente para aprender más allá de lo que un humano les pueda enseñar. Ha sido un camino lleno de tropiezos y éxitos. El resultado es impresionante. La pregunta no es si una empresa ha de optar por incluir inteligencia artificial, sino si muchas de las empresas existentes tienen, o tendrán, sentido en una sociedad íntimamente controlada por entes artificiales.

El progreso tecnológico es una marea silenciosa. Aquellas empresas más ágiles, sean del sector que sean, tendrán éxitos superiores a su competencia. No hay vaquerías en las ciudades, ni videoclubs, ni carros o caballos, como los hubo hace un siglo. La velocidad de progreso es impresionante. Mi consejo es que todos debemos abandonar nuestros prejuicios y comprender la ciencia y la tecnología que se deriva, de forma no sesgada y sin agendas.

¿Hasta qué punto la estrategia que adopte cada país con respecto a la inversión y el desarrollo de la IA y otras tecnologías avanzadas condicionará su futuro? A usted le encargó el gobierno de Abu Dhabi liderar un proyecto sin precedentes: construir la primera computadora cuántica de EAU, colocándole al frente del Centro de Investigación Cuántica del Instituto de Innovación Tecnológica. ¿Cómo valora esta apuesta y su experiencia de trabajo allí? ¿Y cuéntenos cómo va el proyecto del ordenador cuántico?

Sí, el gobierno de Abu Dhabi me encargó crear el primer ordenador cuántico del mundo árabe. Es un reto fenomenal. No existe una verdadera cultura científica en los Emiratos. Pero existirá en pocos años. Muchos son los países que avanzan con paso muy firme: Israel, Corea del Sur, Singapur. Otros se retuercen en su propia burocracia y discusiones de tertulia. Nuestro proyecto avanza de forma firme, en colaboración con investigadores en Barcelona. La ciencia tiene sus tiempos, ajenos a las estridencias mediáticas. Soy partidario de la humildad inmediata, compatible con la ambición de largo plazo.

Usted es socio y fundador de la spin-off Qilimajaro Quantum Tech, que ofrece servicios de optimización de procesos basados en tecnología cuántica ¿qué tipo de proyectos les están encargando?

Qilimanjaro tiene por objetivo construir ordenadores cuánticos útiles. Es un gran reto. Debemos construir chips basados en corrientes superconductoras, colocados a 10 miliKelvin, donde mantienen su coherencia cuántica. También creamos el stack de programación llamado Qibo. Por separado desarrollamos algoritmos cuánticos. En mi opinión, la computación cuántica debe comprenderse de forma coordinada. Es un ataque completo al paradigma clásico de computación. Sabemos que es posible; ahora toca hacerlo. En este momento la inteligencia artificial y la computación cuántica se están combinando para crear computación hibrida. Este esfuerzo tendrá, sin duda, impacto en el sector farmacéutico en todos sus ámbitos: química cuántica, desarrollo de medicamentos, optimización de procesos, predicción…, todo lo calculable será mejorado.

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¿Nos encontramos en el punto en que para avanzar en IA hay que focalizarse en la fase de entrenamiento de estos s robots para que sean verdaderamente inteligentes? ¿Por qué es tan importante esta cuestión y cómo se entrenan estos sistemas?

Nuestros sistemas son más inteligentes de lo que la gente cree. Han sustituido el criterio humano en innumerables ámbitos de decisión. Pero tan pronto como un ordenador logra superar a los humanos en una tarea, de inmediato cuestionamos su capacidad de resolver algo más difícil. La ciencia tiene paciencia. Vencerá cualquier obstáculo. No lo duden, la inteligencia artificial llegará a ser brutal, la tendremos que reprimir con leyes. El énfasis en robots es de poca importancia comparado con el universo de aplicaciones algorítmicas que se están desarrollando. Es mucho más interesante el progreso alcanzado en aplicaciones del procesamiento del lenguaje natural.

¿Cómo progresará la IA en los próximos años?, en particular, ¿qué podrá hacer la inteligencia artificial a corto y medio plazo para mejorar la salud humana?

Como tantos otros campos, el mundo de la salud ha pecado de menospreciar el mantener grandes bases de datos depuradas. Poco a poco, ese retraso se ha ido paliando. En primer lugar, la minería de datos hará su buen papel. Luego llegarán algoritmos más sofisticados. Más adelante el progreso se acelerará. Programas hablarán con programas, se cruzarán todo tipo de algoritmos y datos. Estamos viviendo la infancia de la inteligencia artificial. En el caso de la salud, todavía estamos en la cuna.

Uno de los mayores retos de la ciencia, si no el mayor, es comprender el funcionamiento del “órgano rey”, el cerebro. La IA avanzada busca los patrones de funcionamiento del cerebro humano para forjarse a su imagen y semejanza. ¿Existe consenso en seguir el modelo de redes neuronales a pesar del desconocimiento que todavía hay sobre los complejos procesos cerebrales? En un futuro ¿podría, paradójicamente, ser una IA la que nos explique cómo funcionamos, porqué somos como somos y, en definitiva, qué o quiénes somos?

Sin duda. La inteligencia artificial ya está asistiendo a los humanos en la propia investigación de muchas disciplinas. Una antena no se diseña, se deja en manos de un algoritmo genérico. Y esa antena nos envía los datos que recoge una sonda espacial, controlada a su vez por sofisticados algoritmos. Imaginen cualquier futuro, y se quedarán cortos. El órgano rey será comprendido, será simulado, será superado.

¿Cómo funciona en la actualidad y como debería evolucionar el aprendizaje automático, en el que el algoritmo aprende de la experiencia, y sobre todo de los errores, para hacer realidad lo que ha venido a llamarse una IA fuerte, una superinteligencia que decida por sí misma? Un reto al respecto serían las consecuencias de delegar en las máquinas el desarrollo de nuevos conocimientos y de determinados procesos cerebrales; la evolución de la máquina ¿puede conllevar la involución de algunas de las capacidades humanas?

Todo progreso científico redunda en instrumentos que nos superan. Ya no levantamos pesos y nuestros cuerpos son más débiles que en milenios anteriores. Ya no calculamos y necesitamos de máquinas para dividir por 7. La inteligencia artificial producirá una debilitación de nuestra capacidad de alcanzar decisiones correctas. Los humanos estamos predispuestos a delegar nuestras decisiones. Pocos aman la responsabilidad, que implica decidir. Incluso preferimos que un algoritmo nos escoja pareja a intentar una aproximación humana directa. Sin duda, la mayoría se volcará en más entretenimiento banal. No es un escenario muy halagüeño, pero creo que es inevitable.

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Ahora que ya hemos visto que la tecnología sigue su curso, y su expansión y evolución es imparable, emergen nuevos factores a tener en cuenta, como la necesidad de legislar en un sinfín de cuestiones o de priorizar el factor ético a la hora de programar los algoritmos para que no tengan los mismos sesgos que los humanos. ¿Cuáles cree que serán los primeros asuntos sobre los que se harán necesarias nuevas leyes? Y ¿cómo se logra el comportamiento ético de las máquinas?, ¿también legislando? En esta tarea de desarrollar máquinas que evolucionen siguiendo directrices basadas en valores universales, ¿qué papel jugarán los programadores, las corporaciones y los gobiernos?

Existen iniciativas en la UE y en USA para establecer límites a la inteligencia artificial. No existe consenso en cómo proceder. La UE es mucho más garantista que el resto del planeta e intenta avanzar lentamente. Los programadores y las corporaciones deben seguir comportamientos éticos establecidos por las leyes aprobadas en los parlamentos. El camino democrático es el único transitable. Toda corporación debe ser responsable. Si no lo es, será penalizada muy fuertemente. Necesitarán legislación urgente la asistencia artificial a mayores, la educación artificial a niños, las flotas de coches autónomos, los asistentes a jueces, a doctores. El Deep Fake requiere un esfuerzo legal colosal.

Plantea en su libro Ética para máquinas, un interesante tema sobre la necesidad de que una IA superior, que acabará por tener el control y será capaz de tomar las mejores decisiones y de reproducirse a sí misma mejorada en cada generación, sea programada con un “ingrediente” muy particular: la condescendencia. La racionalidad absoluta implicaría que, por lógica, los humanos fuéramos eliminados, a la vista de nuestras perniciosas acciones sobre la vida del planeta. ¿Cómo se programa una máquina para que sea comprensiva y compasiva con los seres imperfectos que, en el origen, la crearon? Un ente artificial inteligente, justo y compasivo, ¿es posible?

Sí, lo creo firmemente. La violencia es un vestigio que arrastramos de nuestros orígenes. Poco a poco pierde fuelle. Todas las sociedades evolucionadas tienden a la pacificación, al estudio del arte, de la justicia social. Sé que mucha gente lo duda. Por favor, lean a Pinker y a tantos otros que intentan evitar el sesgo del momento actual. Cuidamos de nuestros mayores, votamos políticas de ayudas que nos devuelven sentido como especie ética. Así también operaremos en el caso de la inteligencia artificial, que asumirá estos principios más allá de lo programable.

En las últimas semanas he estado leyendo su libro; disfruté haciéndolo, su lectura me ha brindado momentos ciertamente gratificantes. ¿Cree que ese y otros placeres serán, algún día, experimentados por un soporte artificial? ¿Eso significaría que las máquinas habrían alcanzado la autoconciencia? ¿Qué diría a aquellos que piensan que no pasaremos de la llamada “IA débil”, que una superinteligencia autónoma generalista es una utopía? En definitiva, una inteligencia artificial superior con conciencia propia ¿es posible, es deseable o, sencillamente, es inevitable?

De verdad creo que la inteligencia artificial alcanzará niveles sobrehumanos. Basta observar el recorrido científico de los últimos siglos para comprender que todos los obstáculos imaginados han sido superados. No creo que el camino de la complejidad computacional, que es lo que está en el corazón de la inteligencia, sea algo diferente. Hay quién dijo que no volaríamos, que no curaríamos un sinfín de enfermedades, que no clonaríamos a seres vivos, que no dominaríamos al átomo, que bastaban unos pocos ordenadores para toda la Tierra. Los humanos siempre hemos operado como seres profundamente egocéntricos y sin aceptación del cambio. La Tierra era el centro del universo, luego lo fue el Sol. Ahora el centro de todo es cerebro humano. Será otro bastión que conquistaremos. La ciencia tiene paciencia.

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Reflexiones del profesor Latorre, en diez frases

“Imaginen cualquier futuro y se quedarán cortos. El órgano rey será comprendido, será simulado, será superado”

“La inteligencia artificial producirá una debilitación de nuestra capacidad de alcanzar decisiones correctas”

“La IA y la computación cuántica se están combinando para crear computación hibrida. Ello tendrá un impacto en el sector farmacéutico en todos sus ámbitos: química cuántica, desarrollo de medicamentos, optimización de procesos, predicción…, todo lo calculable será mejorado”

“La violencia es un vestigio que arrastramos de nuestros orígenes. Poco a poco pierde fuelle. Todas las sociedades evolucionadas tienden a la pacificación, al estudio del arte, de la justicia social”

“Necesitarán legislación urgente la asistencia artificial a mayores, la educación artificial a niños, las flotas de coches autónomos, los asistentes a jueces, a doctores… El Deep Fake requiere un esfuerzo legal colosal”

“Pocos aman la responsabilidad, que implica decidir. Incluso preferimos que un algoritmo nos escoja pareja a intentar una aproximación humana directa. Sin duda, la mayoría se volcará en más entretenimiento banal. No es un escenario muy halagüeño, pero creo que es inevitable”

“La ciencia tiene sus tiempos, ajenos a las estridencias mediáticas. Soy partidario de la humildad inmediata, compatible con la ambición de largo plazo”

“Estamos viviendo la infancia de la inteligencia artificial. En el caso de la salud, todavía estamos en la cuna”

“El progreso tecnológico es una marea silenciosa”

Entrevista a Alberto Hernando, director comercial de Wecobots, y Oscar Orcajo, ingeniero y responsable de unidad de Wecobots

Alberto Hernando y Oscar Orcajo de Wecobots
ROBÓTICA 
“La revolución está en marcha”

En esta charla con los responsables de las áreas técnica y comercial de Wecobots, ingeniería robótica colaborativa nacida en la localidad barcelonesa de Rubí en 2017, desgranamos el segmento de los cobots y las herramientas de inteligencia artificial que hoy ya están incorporadas a diversos procesos industriales como montaje, manipulación, alimentación de máquina, control de calidad…, en múltiples industrias. La robótica colaborativa está proporcionando a la industria farmacéutica y al sector de la salud la posibilidad de automatizar procesos de alta precisión a niveles impensables hace unos años. Así nos lo cuentan Alberto Hernando y Oscar Orcajo.
¿Podrían hacer una valoración de cómo ha evolucionado la automatización en la industria farmacéutica y cosmética con especial mención de los robots colaborativos, y explicar en qué punto estamos en la implementación de soluciones de inteligencia artificial en el sector?
La automatización aumenta en gran medida la eficiencia y precisión de los procesos, áreas clave para cualquier compañía farmacéutica. El endurecimiento a nivel legislativo de las medidas de serialización de los medicamentos y los cada vez más cortos lotes de producción obligan a que los procesos de fabricación sean cada vez más flexibles y fiables. La digitalización está transformando la cadena de suministro de la industria farmacéutica y cosmética. Por ello la automatización ha experimentado un gran auge en los últimos tiempos, tendencia que, sin duda, va a seguir creciendo gracias a la aparición de los robots colaborativos y de la inteligencia artificial. Por su menor coste y necesidad de menos espacio, los cobots permiten afinar el grado de automatización de los grupos industriales ya lanzados en la carrera tecnológica o bien constituir la primera plataforma de lanzamiento para los no iniciados. La inteligencia artificial, por su parte, permite tratar un mayor número de informaciones y mejora la capacidad de autonomía de los robots colaborativos. Mónica Daluz
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ROBÓTICA 

“La revolución está en marcha”

Entrevista a Alberto Hernando, director comercial de Wecobots, y Oscar Orcajo, ingeniero y responsable de unidad de Wecobots

Mónica Daluz
31/08/2021

En esta charla con los responsables de las áreas técnica y comercial de Wecobots, ingeniería robótica colaborativa nacida en la localidad barcelonesa de Rubí en 2017, desgranamos el segmento de los cobots y las herramientas de inteligencia artificial que hoy ya están incorporadas a diversos procesos industriales como montaje, manipulación, alimentación de máquina, control de calidad…, en múltiples industrias. La robótica colaborativa está proporcionando a la industria farmacéutica y al sector de la salud la posibilidad de automatizar procesos de alta precisión a niveles impensables hace unos años. Así nos lo cuentan Alberto Hernando y Oscar Orcajo.

Alberto Hernando, director comercial de Wecobots (izquierda), y Oscar Orcajo, ingeniero y responsable de unidad de Wecobots...

Alberto Hernando, director comercial de Wecobots (izquierda), y Oscar Orcajo, ingeniero y responsable de unidad de Wecobots.

¿Podrían hacer una valoración de cómo ha evolucionado la automatización en la industria farmacéutica y cosmética con especial mención de los robots colaborativos, y explicar en qué punto estamos en la implementación de soluciones de inteligencia artificial en el sector?

La automatización aumenta en gran medida la eficiencia y precisión de los procesos, áreas clave para cualquier compañía farmacéutica. El endurecimiento a nivel legislativo de las medidas de serialización de los medicamentos y los cada vez más cortos lotes de producción obligan a que los procesos de fabricación sean cada vez más flexibles y fiables.

La digitalización está transformando la cadena de suministro de la industria farmacéutica y cosmética. Por ello la automatización ha experimentado un gran auge en los últimos tiempos, tendencia que, sin duda, va a seguir creciendo gracias a la aparición de los robots colaborativos y de la inteligencia artificial. Por su menor coste y necesidad de menos espacio, los cobots permiten afinar el grado de automatización de los grupos industriales ya lanzados en la carrera tecnológica o bien constituir la primera plataforma de lanzamiento para los no iniciados. La inteligencia artificial, por su parte, permite tratar un mayor número de informaciones y mejora la capacidad de autonomía de los robots colaborativos.

En la robótica tradicional la automatización se traduce en la realización de múltiples funciones compuestas de varios pasos. Esto conlleva mucho tiempo de programación y escritura de código y requiere una formidable experiencia. Al mismo tiempo limita seriamente la capacidad de un robot de adaptarse rápidamente a nuevas situaciones.

Los cobots son muy diferentes. Aunque ellos también requieren programación, el proceso es mucho más simple. Hay una parte de código y una parte en que un humano guía al cobot a través de una serie de pasos usando un smartphone o una tableta para marcar puntos de referencia, y guarda los resultados. Armado con múltiples conjuntos de habilidades, el cobot recuerda la rutina marcada al pulsar un botón.

Por otra parte, a día de hoy, un cobot ya interactúa con el entorno e interpreta entradas de información y toma decisiones sobre el siguiente paso a dar, gracias a la acción combinada de la programación y de la inteligencia artificial. Por ejemplo, hemos instalado cobots que dialogan entre ellos y con otras máquinas, mediante los accesorios de visión artificial. Los cobots cargan y descargan material de forma autónoma durante un turno de noche o durante el fin de semana, sin que haya nadie físicamente en las instalaciones.

También gracias a los sistemas de visión artificial, hemos implementado cobots que realizan operaciones complejas de supervisión de calidad en una línea en movimiento, lo que tiene un impacto decisivo en la productividad, trazabilidad y calidad de los productos. Sin embargo, la integración de la IA en los cobots aún está en un estado embrionario.

Y sobre los robots autónomos móviles, los AMR, ¿cómo valora esta tecnología, que parece ir al alza?

Sí, se trata de una tecnología en clara expansión. Su flexibilidad y dinamismo permite a las empresas automatizar el transporte interno de una manera eficaz y rentable. Los transportes internos se realizan constantemente: las materias primas y productos semiacabados se mueven del almacén a las líneas de producción, los productos terminados desde las líneas de fabricación hasta el almacén, los movimientos entre distintas áreas son continuos incluso en condiciones de sala limpia. Los trabajadores cualificados pasan gran parte de su jornada realizando movimientos interrumpiendo incluso su trabajo real, con una gran pérdida de eficiencia. Con sensores integrados, cámaras y software sofisticado, los AMR identifican su entorno y toman la ruta más eficiente hacia sus destinos, evitando obstáculos y personas de manera segura. Esto permite que los robots trabajen de forma segura junto a los humanos al tiempo que aumentan la productividad ya que liberan recursos para actividades de mayor valor.

¿Qué tipo de características y funciones son las más demandadas según el cliente sea industria, pequeño laboratorio, etc.?

Las aplicaciones transversales a todas las industrias, como pueden ser las aplicaciones de final de línea -conformado de cajas, packaging, cierre, etiquetado, y paletización-, se están implementando rápidamente en la industria farmacéutica por su alto retorno de inversión. Evidentemente esta inversión está directamente relacionada con el tamaño y los márgenes de la industria ya que, como es lógico, el ROI mejora con el volumen y con el margen. Entre estas aplicaciones transversales también podemos citar las que conciernen al almacenamiento de los productos, como las de apilamiento y clasificación, que permiten que los suministros sean almacenados correctamente y de forma segura. Los cobots pueden ayudar con tareas como el apilamiento de bandejas y contenedores gracias a la calibración de la visión 3D.

Otra aplicación interesante, cuando se tiene el volumen suficiente, es la de automatizar las operaciones de pick and place (dispensado). Equipados con accesorios de visión artificial 2D o 3D y de mecanismos de agarre extremadamente sofisticados, los cobots pueden ser utilizados para reconocer la forma, tamaño, color o peso de las píldoras o comprimidos, al mismo tiempo que leen códigos de barras para asegurar la trazabilidad.

Las aplicaciones de montaje van desde montar piezas voluminosas hasta montar objetos en miniatura. El software puede ser desarrollado e instalado para programar cobots que montan artículos médicos como prótesis e implantes, realizando un trabajo de alta precisión, incluso en piezas de un milímetro. Las líneas de producción de productos con pequeños componentes (por ejemplo, audífonos), ganan mucho integrando los cobots.

También podemos citar las aplicaciones en relación a la preparación de productos (dosificación) y al control y supervisión de calidad. La precisión de las operaciones y su trazabilidad, es muy apreciada por la industria farmacéutica.

Podemos decir que las demandas que recibimos dependen sobre todo del tipo de aplicación que necesita el cliente, de su especificidad, más que de su tamaño. Un gran industrial que lanza un nuevo producto puede estar confrontado a un contexto de volumen similar al de un pequeño laboratorio, líder en un producto concreto. Un factor que puede marcar la diferencia es la capacidad de los equipos para asumir los cambios, la preparación que tengan para asumir las nuevas tecnologías.

Los grandes grupos industriales, que cuentan con un grado de automatización tradicional elevado, con equipos preparados, y que gestionan a la perfección la calidad y trazabilidad de sus procesos, buscan la mejora del ‘último kilómetro’. Están interesados en integrar los procesos desde el pedido hasta la entrega, en mejorar aún más la gestión de stocks o la logística, en ser más flexibles para poder lanzar nuevos productos o series cortas o bien aumentar la capacidad de producción en espacios reducidos.

Estos últimos aspectos interesan igualmente a los pequeños laboratorios, quienes son, no obstante, los que más pueden beneficiarse de la robótica colaborativa para dar un gran salto. Por ello hemos creado nuestro programa Wepymes cuya idea es facilitar a las pequeñas y medianas empresas la implantación sencilla, segura y económica de soluciones de robótica colaborativa.

Los robots colaborativos no necesitan un espacio cerrado para operar, son seguros y precisos...

Los robots colaborativos no necesitan un espacio cerrado para operar, son seguros y precisos, y sus múltiples aplicaciones y accesorios permiten adaptar la producción con facilidad y agilidad.

¿Qué tecnologías inteligentes utilizan los cobots para evaluar y responder a su entorno?

Un cobot es un brazo robótico articulado, su utilidad depende de los accesorios y de la programación. En el mercado hay un amplio abanico de accesorios pero las necesidades son tan diversas que a menudo necesitamos innovar, completando los accesorios existentes o creando uno nuevo.

Los accesorios con sistemas de visión artificial son tal vez los que abren posibilidades más impresionantes. Representan la vista o “los ojos” del robot. Pueden ser 2D monocromo o color, como, por ejemplo, la cámara de Cognex In-Sight Micro 8000, que es de las cámaras compactas de 5MP más pequeñas del mundo, o 3D, para aplicaciones más complejas como el “binpicking”. Pueden, además, llevar software con inteligencia artificial, permitiendo al robot el aprendizaje a partir de bibliotecas de imágenes buenas y malas. Con esta inteligencia artificial, comúnmente llamada ‘deeplearning’, el sistema de visión se va perfeccionado, mejorando su efectividad.

Además, abre la posibilidad de extraer todos sus datos y patrones para ser analizados posteriormente y utilizados para, por ejemplo, predecir fallos. Con este tipo de accesorios, la robótica colaborativa adquiere una nueva dimensión, acompañando el camino hacia la Industria 4.0.

Otro tipo de accesorios son los sensores de fuerza y par, que permiten que el robot amplíe su sensibilidad e interactúe con el entorno. De esta forma, no necesitan seguir un proceso totalmente secuencial sino que el robot es capaz de tomar decisiones basándose en lo que percibe en cada momento (fuerzas externas que recibe). La recopilación de datos mediante este tipo de sensores permite tener trazabilidad y garantizar la calidad de procesos en los que tradicionalmente no se podía.

La robótica colaborativa tiene multitud de sensores de fuerza y par de plug and play que vienen con el software integrado, de fácil uso. Las más comunes que se llevan a cabo pueden ser: ensamblajes complejos, inserción de componentes en piezas que cambian de posición, dosificado de líquidos o de material en piezas de forma compleja, pulido o presionado con fuerza constante a lo largo de superficies complejas, aplicaciones que requieren mucha sensibilidad.

Otro accesorio importante es el efector final o End Of ArmTool, una herramienta que va anclada al final de los brazos robóticos y lleva a cabo tareas como, por ejemplo, Pick and Place, atornillado, dosificación o ensamblado. Los robots colaborativos disponen de una amplia gama de efectores finales plug and play en el mercado. Sin embargo, en muchas ocasiones, hemos diseñado nosotros mismos los efectores finales para aplicaciones específicas, apoyándonos en nuestro conocimiento de la impresión 3D.

Por último, podemos citar los actuadores de séptimo eje, elementos externos que, generalmente, desplazan el robot hacia arriba o hacia los lados con el fin de aumentar su área de alcance. Por ejemplo, una columna vertical permite paletizar un pallet completo a dos metros de altura y una guía horizontal es capaz de trasladar el robot de una máquina control de numérico a otra, pudiendo, así, supervisar 2 o más máquinas a la vez. Gracias a los actuadores de séptimo eje.

¿Cómo valoráis y aconsejáis sobre el tipo de máquina que necesita cada cliente? ¿Cómo realizáis la instalación?

Nuestra filosofía consiste en realizar un trabajo meticuloso y bien pensado, para ofrecer un resultado final optimizado y simple para el cliente. Para ello, utilizamos nuestra metodología de gestión de proyectos complejos de automatización “llave en mano”, desarrollada durante más de 30 años. Como es lógico, antes de nada, escuchamos y analizamos rigurosamente las necesidades de nuestros clientes, desde un punto de vista humano, técnico y económico. Desde el primer intercambio, cuentan con nuestros servicios de asesoría global, acompañados por de un equipo experto en la robótica colaborativa. El análisis funcional, conjuntamente con el análisis de riesgo del entorno, da lugar a una proposición concreta. A veces, la solución se idea en colaboración con los equipos del cliente e incluso con la expertise específica de alguno de nuestros partners. Después desarrollamos la aplicación, la probamos en nuestros propios talleres y realizamos los ajustes necesarios antes de implementarla en casa del cliente.

Es importante señalar que la formación en casa del cliente, una vez realizada la instalación, es una etapa fundamental. El personal aprende a utilizar el cobot y a realizar ajustes y modificaciones de una forma práctica y teórica, adquiriendo así su total autonomía. Por último, proporcionamos una asistencia posventa para cualquier necesidad adicional.

Los cobots son guiados por el usuario a través de dispositivos convencionales, como un smartphone o una tableta

Los cobots son guiados por el usuario a través de dispositivos convencionales, como un smartphone o una tableta.

¿Qué nuevos avances veremos en los próximos años en soluciones de inteligencia artificial robótica para la industria farmacéutica?

La implementación progresiva de la IA en el mundo real significará un uso explosivo y más amplio de los cobots.

Las habilidades de los cobots aumentarán. A nivel de software, podrán tratar un mayor número de informaciones. Por ejemplo, podrán integrar mapas de geolocalización a 360°, lo que les permitirá desplazarse por sí mismos, interactuando aún más con su entorno. También tendrán una mayor capacidad de autoaprendizaje gracias a las técnicas de “machine learning” y podrán obedecer a la voz humana y tomar cada vez más sus propias decisiones. La programación será más sencilla. Los accesorios de visión artificial, sensórica y otros serán aún más diversos y sofisticados.

Sin embargo, todo ello llevara su tiempo, pero de momento ya se pueden implementar mejoras importantes con las aplicaciones disponibles actualmente.

Un mensaje o conclusión para el sector farmacéutico.

El mejor momento para invertir en la robótica colaborativa fue ayer, el segundo mejor momento es hoy. Cuanto antes se invierta antes se podrán aprovechar las oportunidades, recoger sus frutos, seguir mejorando para estar listos para las próximas etapas. La revolución está en marcha.

Demencias, próxima pandemia

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ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS 
Saber qué ocurre en las fases presintomáticas es clave para la creación de nuevos fármacos

150 millones. Esta es la escalofriante cifra que arrojan las previsiones de la OMS sobre el número de personas en el mundo que padecerán algún tipo de demencia en 2050, de ellas, la mayoría pertenecerán al grupo de patologías neurodegenerativas. Como es bien sabido, el envejecimiento constituye el principal factor de riesgo, y la esperanza de vida es cada vez mayor. El reto es que nuestras neuronas puedan vivir para contarlo. Por el momento, estas células especializadas en transmitir información de unas a otras mediante impulsos electroquímicos tienen fecha de caducidad. La investigación se encuentra focalizada en la comprensión de los mecanismos y causas –que son multifactoriales en el caso de las patologías más comunes, como el Alzheimer o el Parkinson, lo que complica el asunto– que llevan a la degeneración de la neurona. Los tratamientos aprobados hasta la fecha siguen actuando solo sobre los síntomas, por lo que resulta fundamental disponer de herramientas, como biomarcadores, que faciliten los diagnósticos en fases presintomáticas para tratar de desentrañar el secreto de la génesis de estos procesos de deterioro, hoy irreversibles. Hábitos saludables y una buena reserva cognitiva nos harán más resilientes a la neurodegeneración, pero no detendrán el proceso. Si un recuerdo ya se ha evaporado, no volverá. Y es que la estructura de nuestras sinapsis nos define, y en esa compleja e inabarcable red de conexiones reside todo lo que somos. Veamos en este reportaje qué sabemos hasta ahora y en qué punto está la investigación básica y farmacológica en relación a estas patologías cuya prevalencia avanza inexorablemente. Mónica Daluz / pdf

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ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS 

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Mónica Daluz
26/05/2021

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150 millones. Esta es la escalofriante cifra que arrojan las previsiones de la OMS sobre el número de personas en el mundo que padecerán algún tipo de demencia en 2050, de ellas, la mayoría pertenecerán al grupo de patologías neurodegenarativas. Como es bien sabido, el envejecimiento constituye el principal factor de riesgo, y la esperanza de vida es cada vez mayor. El reto es que nuestras neuronas puedan vivir para contarlo. Por el momento, estas células especializadas en transmitir información de unas a otras mediante impulsos electroquímicos tienen fecha de caducidad. La investigación se encuentra focalizada en la comprensión de los mecanismos y causas –que son multifactoriales en el caso de las patologías más comunes, como el Alzheimer o el Parkinson, lo que complica el asunto– que llevan a la degeneración de la neurona. Los tratamientos aprobados hasta la fecha siguen actuando solo sobre los síntomas, por lo que resulta fundamental disponer de herramientas, como biomarcadores, que faciliten los diagnósticos en fases presintomáticas para tratar de desentrañar el secreto de la génesis de estos procesos de deterioro, hoy irreversibles. Hábitos saludables y una buena reserva cognitiva nos harán más resilientes a la neurodegeneración, pero no detendrán el proceso. Si un recuerdo ya se ha evaporado, no volverá. Y es que la estructura de nuestras sinapsis nos define, y en esa compleja e inabarcable red de conexiones reside todo lo que somos. Veamos en este reportaje qué sabemos hasta ahora y en qué punto está la investigación básica y farmacológica en relación a estas patologías cuya prevalencia avanza inexorablemente.

Un bebé que pase la mayor parte del tiempo boca arriba, con vistas al techo, en una cuna de altos y espesos barrotes como panorama periférico...

Un bebé que pase la mayor parte del tiempo boca arriba, con vistas al techo, en una cuna de altos y espesos barrotes como panorama periférico, obtendrá muy poca información sobre su entorno y establecerá conexiones neuronales menos complejas que otro individuo expuesto a un mayor número de estímulos.

Sinapsis. El origen

Desde los primeros momentos de la vida, las células de nuestro sistema nervioso, las neuronas, reciben una marea de estímulos que gestionar, y lo hacen interconectándose entre ellas y organizándose del modo más eficiente posible para consolidar la nueva información, conformando una huella única. Como dice el verso ‘se hace camino al andar’, y cualquier nuevo aprendizaje desencadena una nueva ruta de conexiones sinápticas que modifican la estructura dendrítica de un entramado de billones de neuronas comunicándose entre sí a velocidades de vértigo. Este jolgorio comunicativo tiene lugar, concretamente, en los espacios interneuronales o espacios sinápticos. Precisamente, la más importante aportación de Ramón y Cajal a la neurología tras ser testigo por primera vez de un proceso de sinapsis en su microscopio, fue demostrar que las neuronas no se tocaban y que, por tanto, no constituían un tejido celular compacto, como se creía. La transmisión se produce por la liberación por parte de una neurona, de sustancias químicas, neurotransmisores principalmente, que interactúan con las moléculas de la neurona receptora, generándose un impulso eléctrico que será el que, específicamente, transporte la información.

Tenemos unos 100 mil millones de neuronas, con infinitas posibilidades de combinación entre ellas y que pueden además formar conexiones, o sinapsis, desde cualquiera de sus partes (dendrita, axón y soma o núcleo). Así, se dan asociaciones del tipo dendrita-soma, axón-axón, dendrita-dendrita, soma-dendrita, etc. El entramado de conexiones avanza velozmente en los primeros años de vida aportando al individuo los recursos con los que adaptarse al medio: realizar todos los procesos biológicos y adquirir capacidades físicas y mentales, tanto básicas como superiores. Pero como la máxima de la naturaleza es ‘no infrautilizar recursos’, y en aras del buen funcionamiento del cerebro, éste optimiza su eficiencia llevando a cabo las llamadas ‘podas sinápticas’. La primera tiene lugar alrededor de los 3 años de edad y la segunda gran poda acontece durante la adolescencia. Las conexiones sinápticas poco utilizadas son eliminadas, mientras que las más usadas se mantendrán o incluso se potenciarán, redundando todo ello en un funcionamiento más efectivo y eficiente del conjunto de procesos cerebrales.

Si bien hasta hace unos años se pensaba que tras las podas, las neuronas no establecían nuevas conexiones hoy se sabe que las sinapsis se siguen produciendo durante toda la vida (aunque la información nueva se guarda cada vez con menos eficiencia), gracias a la capacidad del cerebro de adaptarse, su plasticidad, que le permite reorganizar sus redes neurocognitivas. Algunos de los fármacos y las intervenciones en rehabilitación cognitiva utilizados en pacientes de Alzheimer y Parkinson, por ejemplo, tratan de aprovechar esa plasticidad para reforzar las conexiones que aún no se han deteriorado. Además, recientes investigaciones han demostrado que la inducción artificial de la plasticidad sináptica en una determinada zona del cerebro situada en el hipocampo –el gyrus dentado–, aumenta la producción de neuronas nuevas y mejora la supervivencia de las existentes. Y un consejo del doctor Gurutz Linazasoro, neurólogo y CEO de Vivebiotech en declaraciones recientes: “El envejecimiento y las enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer o el Parkinson, conllevan la pérdida de sinapsis; por este motivo, una de las mejores maneras de prevenir estas enfermedades es teniendo un excedente de sinapsis como resultado de un aprendizaje continuo a lo largo de la vida”.

Si los agregados proteicos proliferan a mayor velocidad que los mecanismos de apoptosis encargados de eliminar las células senescentes...

Si los agregados proteicos proliferan a mayor velocidad que los mecanismos de apoptosis encargados de eliminar las células senescentes, defectuosas o los residuos que generan los procesos sinápticos, se rompe el equilibrio y el residuo se acumula –en turquesa en la foto–, resultando tóxico para el sistema y desencadenando diversos y complejos procesos bioquímicos que desembocan en la muerte celular por apoptosis, en el caso de las enfermedades neurodegenerativas. Fuera del ámbito de estas patologías la muerte celular puede producirse por necrosis, como en caso de traumatismo o infección, sin que se pongan en marcha mecanismos de ‘suicidio’ celular.

¿Por qué mueren las neuronas?

Todas las células del organismo, menos las neuronales, se renuevan. Aunque, como se ha mencionado, existen evidencias de neurogénesis adulta en algunas áreas cerebrales, en general las células encargadas de transmitir los impulsos nerviosos viven durante toda la vida del individuo. Pero ¿qué provoca que una neurona degenere hasta morir?

En condiciones normales, que nuestras células, en este caso neuronas, decidan ‘suicidarse’ es bueno. Los procesos de apoptosis, o muerte celular programada, cumplen una función imprescindible para mantener la homeostasis del cerebro, pero sobre qué factores precipitan la pérdida de neuronas en las patologías neurodegenerativas falta mucho por saber. Se sabe que los factores genéticos, en unos casos, y los ambientales, en otros, estarían implicados en distinta medida en función de la patología, pero el abanico de factores es amplio y complejo: desde la agregación proteica hasta el estrés oxidativo, procesos inflamatorios, vasculares, inmunológicos, alteraciones en los mecanismos de la plasticidad sináptica… Así nos los explica el doctor Marc Suárez-Calvet, investigador del Barcelona Beta Brain Research Center, centro de investigación de la Fundación Pasqual Maragall: “En todas las enfermedades neurodegenerativas se da una muerte progresiva de las neuronas, sin embargo las causas y los mecanismos son diferentes en cada una de las enfermedades. En la mayoría de ellas lo que se produce es un acúmulo de algunas proteínas que pueden tener un efecto tóxico sobre estas neuronas; en otros casos puede haber un componente inflamatorio, en ellos tiene lugar una reacción exagerada de las células de la glía; o bien alteraciones de tipo vascular, ya que el sistema vascular tiene también un efecto sobre el cerebro, u otros como el genético o el ambiental.” Por su parte, el investigador y profesor de Farmacia de la UPV/EHU Gorka Orive, describía así el proceso de degeneración neuronal en la enfermedad de Alzheimer en su última conferencia TEDx celebrada en Vitoria-Gasteiz: “La enfermedad de Alzheimer se caracteriza por la acumulación de una clase de proteínas en nuestro cerebro, como la beta-aminoide, que se acumula en forma de placas y también en forma soluble, o la proteína tau, que también se acumula, se fosforila, formando una especie de ovillos compactos. Este depósito va generando un proceso continuo de degeneración: muerte celular, interrupción de la sinapsis o comunicación celular, y en conjunto, una gran toxicidad en el cerebro”. La acumulación de estos agregados proteicos en el interior de la neurona empieza en el hipocampo, lugar donde se ‘fabrica’ la memoria, por eso el primer síntoma de la enfermedad de Alzheimer son los problemas de memoria. A partir de ahí el proceso se va extendiendo a las partes adyacentes, sobreviniendo diversos síntomas como alteración ejecutiva, problemas del lenguaje, orientación, apraxia… Nos encontramos, en definitiva, con una atrofia cerebral progresiva, imparable e incurable.

Mención especial merece el papel de la microglia sobre los factores desencadenantes de la muerte neuronal. Tiene, principalmente, funciones inmunitarias y de ‘limpieza’ –fagocitan los desechos celulares y las células apoptóticas–. En caso de daño o infección estas células gliales facilitan la inflamación del tejido permitiendo que los linfocitos T puedan atravesar la barrera hematoencefálica y reparar las células lesionadas. Disfunciones en la microglía parecen estar implicadas en las enfermedades neurodegenerativas, en las que estas células se activan en exceso y acaban atacando neuronas sanas.

La mielina recubre, protegiendo y estimulando, todo el entramado de impulsos eléctricos que conforma nuestro cerebro...

La mielina recubre, protegiendo y estimulando, todo el entramado de impulsos eléctricos que conforma nuestro cerebro. En algunas enfermedades neurodegenerativas, como la esclerosis múltiple, de origen autoinmune, el deterioro de la mielina hace que el ‘sistema de comunicación’ sufra fugas irreparables.

¿Qué sabemos y hacia dónde investigamos?

Uno de los condicionantes fundamentales en las enfermedades neurodegenerativas es su complejo diagnóstico. Se calcula que el 90% de las demencias leves está sin diagnosticar. Teniendo en cuenta que enfermedades como el Alzheimer se manifiestan 20 ó 30 años después de haberse iniciado las alteraciones neuronales, el diagnóstico precoz se convierte en la clave para comprender estos procesos y poder intervenir en ellos, con la creación de fármacos más eficaces. En la actualidad se están desarrollando algunas herramientas de diagnóstico que pueden ayudar a modular la enfermedad. El mayor hándicap de los investigadores es que cuando los pacientes llegan a la consulta es porque los síntomas ya se han manifestado, de modo que las pruebas diagnósticas muestran las consecuencias de la enfermedad; se han desencadenado demasiados procesos para saber cómo y en qué orden se han producido. Poder ‘monitorizar’ los primeros estadios de estas enfermedades explicaría los mecanismos desencadenantes. Además permitiría la administración temprana de fármacos conocidos que muy probablemente sí funcionarían en esas fases iniciales.

Según la Sociedad Nacional de Neurología, el 35% de los casos de Alzheimer se puede atribuir a nueve factores de riesgo modificables: la diabetes, la hipertensión arterial, la obesidad, el tabaquismo, el sedentarismo, la depresión, la inactividad cognitiva, la hipoacusia y el aislamiento social, y controlarlos podría potencialmente prevenir entre 1 y 3 millones de casos de Alzheimer en el mundo. En este sentido, la entidad ha manifestado que “debido a que los fármacos disponibles actualmente para la enfermedad de Alzheimer solo consiguen enlentecer la progresión de los síntomas, y no se dispone en el momento actual de fármacos modificadores de la enfermedad eficaces para reducir su gravedad y restaurar la función cognitiva, la intervención sobre los factores de riesgo modificables de la enfermedad constituye en el momento actual una de las alternativas más eficaces para la prevención activa de la misma y la reducción de su incidencia.”

Ante la sospecha de una patología neurodegenerativa, el procedimiento diagnóstico actualmente es “la realización de un test cognitivo, la búsqueda de biomarcadores mediante punción lumbar, que permite obtener líquido encefaloraquídeo, así como pruebas de neuroimagen, a través de resonancia magnético-nuclear o PET, para detectar estos depósitos de aminoide, y en función de la proteína que se deposite tenemos una u otra enfermedad”, expone el doctor Suárez-Calvet. “En el Beta Brain –prosigue– nos centramos, sobre todo, en la fase preclínica de la enfermedad de Alzheimer, que es la fase en la cual todavía no hay síntomas pero en la que todos los cambios que caracterizan la enfermedad empiezan a ocurrir en el cerebro. En nuestro Estudio Alfa contamos con 3.000 voluntarios a los que estudiamos con análisis de sangre, punciones lumbares, test cognitivos, resonancias magnéticas, etc.”. Pocas certezas pero mucha investigación, y uno de los avances más importantes en el campo de la enfermedad de Alzheimer es el desarrollo de biomarcadores. Al respecto, nuestro interlocutor explica que “hoy tenemos herramientas para diagnosticar la enfermedad de Alzheimer con un análisis de sangre, antes no era posible. Además, con el Estudio Alfa hemos demostrado que estos análisis de sangre también sirven para detectar a aquellas personas que tienen un riesgo elevado de acabar desarrollando la enfermedad en el futuro. Creo que poder diagnosticar la enfermedad de Alzheimer con un análisis de sangre cambiará de manera importante el proceso diagnóstico”. Estas pruebas podrían llevarse a la atención primaria, aunque por el momento permanecen en el ámbito clínico ya que un diagnóstico masivo no parece tener sentido mientras no exista tratamiento efectivo.

En la línea de crear herramientas sencillas que faciliten el diagnóstico encontramos otro ejemplo, el desarrollado por la empresa Geroa Diagnostics, que ha desarrollado un nuevo biomarcador de diagnóstico salival para la enfermedad de Alzheimer. Los investigadores hallaron una sustancia en la saliva, la lactoferrina, cuya medida parece indicar el riesgo de esta enfermedad: a menores niveles de lactoferrina, mayor es el riesgo. Por otra parte, unas semanas antes del cierre de esta edición se anunciaba una nueva prueba creada por neurólogos del hospital Clínic de Barcelona, que predice el riesgo de padecer esta enfermedad de Parkinson y la demencia de cuerpos de Lewy años antes de la aparición de los síntomas, detectando cuándo la proteína sinucleína se presenta en una forma anómala.

Entre las herramientas de diagnóstico más importantes con las que se cuenta en el ámbito de las enfermedades neurodegenerativas figura el conjunto de tecnologías de neuroimagen, destacando la tomografía por emisión de positrones (PET), que se utiliza para medir la presencia y extensión en el cerebro de las principales características neuropatológicas del Alzheimer; detecta las placas de beta-amiloide y los ‘ovillos’ de proteína tau hiperfosforilada, información que hasta ahora solo podía obtenerse post mortem. También forma parte del abanico de pruebas que ayudan al diagnóstico, el estudio de los trastornos del sueño en fase REM. De la relación entre los trastornos del sueño y el Parkinson existen evidencias desde hace tiempo pero recientes investigaciones incluyen otro posible síntoma predictivo: los trastornos del movimiento durante el sueño en forma de espasmos.

Tomografía por emisión de positrones (PET)

Tomografía por emisión de positrones (PET).

Mucho por hacer

En cuanto a tratamientos innovadores, hace tan solo unos días se anunciaba la inminente apertura en Barcelona del primer Ambar Center, el proyecto con el que se llevará a la práctica la terapia de recambio plasmático periódico con albúmina que la farmacéutica Grifols lleva casi dos décadas estudiando y que ha demostrado ralentizar el progreso de la demencia en pacientes con Alzheimer moderado o leve.

Con respecto a los tratamientos farmacológicos, el doctor Suárez nos explica que aunque “es cierto que en los últimos años no se ha aprobado ningún medicamento nuevo para la enfermedad de Alzheimer y todos los tratamientos aprobados son sintomáticos, hay diversos ensayos clínicos, y uno de los fármacos más prometedores son los anticuerpos que eliminan la proteína aminoide, pero la mayoría no han funcionado; con el aducanumab, que está en discusión, se obtuvieron unos resultados prometedores, al parecer ha funcionado en algunos casos y en otros no”.

Otros fármacos en investigación son, por ejemplo, una vacuna contra el Alzeimer o los que indagan en las posibilidades de las sustancias canabinoides. También se está experimentando con las posibilidades que ofrecen las células madre, y se sigue avanzando en neuromodulación y estimulación transcraneal, eléctrica o magnética, técnicas que hoy se aplican en pacientes que no responden a los tratamientos convencionales. En el ámbito de la electroterapia se ha conseguido eliminar los temblores de los pacientes de Parkinson con técnicas de estimulación cerebral profunda, aplicando corriente alterna de baja intensidad. Y como dice el doctor Suárez-Calvet, “el hecho de que no tengamos tratamientos modificadores de la enfermedad de Alzheimer no significa que no podamos hacer nada. Hay toda una serie de cambios en el estilo de vida que ayudan a prevenir la enfermedad, por ejemplo, todo aquello que va bien para el corazón va bien para para el cerebro, eso quiere decir que el control de los factores de riesgo cardiovascular (diabetes, hipertensión, colesterol…), hacer ejercicio físico, etc., todo ello ayuda a prevenir esta y otras enfermedades. Eso lo hemos de hacer todos, no hace falta un análisis de sangre para saber quién lo debe hacer y quién no”.

En cualquier caso, la sociedad en su conjunto se verá afectada por las dolencias neurológicas asociadas al envejecimiento; como enfermos o como cuidadores, la presencia de estas enfermedades en la vida de las personas crecerá. Este incremento, debido claramente a factores demográficos, tendrá en los próximos años un gran impacto económico en los sistemas de salud, que vendrá a añadirse al galimatías de la sostenibilidad de las pensiones. Según la Sociedad Nacional de Neurología, el coste del tratamiento del Alzheimer en España supone el 1,5% del producto interior bruto nacional, y cada año se diagnostican en nuestro país unos 40.000 nuevos casos. Veremos también nuevos debates sociales como consecuencia de las altas cifras de población envejecida, como conflictos generacionales por el uso de los recursos públicos, la demanda de una ética de la ciencia a la que se pedirá que la esperanza de vida avance en paralelo a la esperanza de vida de nuestras neuronas…, u otros como el derecho del individuo a decidir cuándo morir. Se necesitará voluntad, estrategias coordinadas e inversión para acometer acciones desde todos los ámbitos.

Sí, hay mucho trabajo por hacer. No esperemos a tener la pandemia encima. Aún se puede.

Entrevista a Lourdes Ispierto, doctora experta en enfermedades neurodegenerativas

Lourdes Ispierto doctora experta en enfermedades neurodegenerativas
ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS 
“A día de hoy no existe un tratamiento que permita modificar el curso de este tipo de enfermedades”

Lourdes Ispierto, doctora adjunta de la Unidad de Enfermedades Neurodegenerativas y Trastornos del Movimiento, del Servicio de Neurología del Hospital Germans Trias i Pujol, nos explica con detalle qué ocurre en un cerebro afectado por una patología neurodegenerativa, habla de los factores de riesgo y nos da algunas recetas para reducir nuestra vulnerabilidad al proceso de deterioro que aquellas conllevan. Veremos también qué tratamientos se están utilizando en la actualidad para mejorar algunos síntomas, así como el destacado papel de las nuevas técnicas de neuroimagen en el diagnóstico y control del curso de la enfermedad.
Ispierto, que destaca la importancia de hallar herramientas para un diagnóstico precoz, tiene su propia visión de hacia dónde deberían dirigirse las investigaciones, hoy demasiado centradas, según su criterio, en la eliminación de acúmulo proteico intercelular, que no constituye un desencadenante, siendo solo efecto y no causa: “Creo que es necesario redirigir las estrategias terapéuticas de investigación hacia moléculas con varios mecanismos de acción simultáneos que actúen a diferentes niveles.”

¿Puede explicar cuál es el común denominador de las enfermedades neurodegenerativas?
Las enfermedades neurodegenerativas son un grupo heterogéneo de enfermedades, especialmente a nivel de sintomatología clínica pero también a nivel anatomopatológico y genético. Sin embargo, poseen un denominador común que es la pérdida progresiva e irreversible (hasta la fecha) de neuronas, la cual se desencadena por una serie de factores precipitantes, algunos de ellos factores de riesgo ambientales o genéticos ampliamente descritos pero otros muchos aún desconocidos.
¿Qué se sabe hasta ahora de lo que ocurre en el cerebro a nivel bioquímico?
En la fisiopatología de las enfermedades neurodegenerativas juega un papel fundamental el estrés oxidativo. Por una serie de factores en su mayor parte aun desconocidos, se produce un aumento del estrés oxidativo que induce un incremento de la oxidación de proteínas, lípidos, ADN y ARN. Además, existe una disfunción en los mecanismos de traducción de ARN para la síntesis de proteínas y en los mecanismos de reparación de ARN. Todo ello conduce, por diferentes vías, al acúmulo de agregados proteicos intracelulares, a una disfunción mitocondrial y a la apoptosis o muerte celular. Mónica Daluz
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ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS 

“A día de hoy no existe un tratamiento que permita modificar el curso de este tipo de enfermedades”

Entrevista a Lourdes Ispierto, doctora experta en enfermedades neurodegenarativas

Mónica Daluz
25/05/2021

Lourdes Ispierto, doctora adjunta de la Unidad de Enfermedades Neurodegenarativas y Trastornos del Movimiento, del Servicio de Neurología del Hospital Germans Trias i Pujol, nos explica con detalle qué ocurre en un cerebro afectado por una patología neurodegenerativa, habla de los factores de riesgo y nos da algunas recetas para reducir nuestra vulnerabilidad al proceso de deterioro que aquellas conllevan. Veremos también qué tratamientos se están utilizando en la actualidad para mejorar algunos síntomas, así como el destacado papel de las nuevas técnicas de neuroimagen en el diagnóstico y control del curso de la enfermedad. Ispierto, que destaca la importancia hallar herramientas para un diagnóstico precoz, tiene su propia visión de hacia dónde deberían dirigirse las investigaciones, hoy demasiado centradas, según su criterio, en la eliminación del acúmulo proteico intercelular, que no constituye un desencadenante, siendo solo efecto y no causa: “Creo que es necesario redirigir las estrategias terapéuticas de investigación hacia moléculas con varios mecanismos de acción simultáneos que actúen a diferentes niveles”.

Lourdes Ispierto, doctora adjunta de la Unidad de Enfermedades Neurodegenarativas y Trastornos del Movimiento...

Lourdes Ispierto, doctora adjunta de la Unidad de Enfermedades Neurodegenarativas y Trastornos del Movimiento, del Servicio de Neurología del Hospital Germans Trias i Pujol.

¿Puede explicar cuál es el común denominador de las enfermedades neurodegenerativas?

Las enfermedades neurodegenerativas son un grupo heterogéneo de enfermedades, especialmente a nivel de sintomatología clínica pero también a nivel anatomopatológico y genético. Sin embargo, poseen un denominador común que es la pérdida progresiva e irreversible (hasta la fecha) de neuronas, la cual se desencadena por una serie de factores precipitantes, algunos de ellos factores de riesgo ambientales o genéticos ampliamente descritos pero otros muchos aún desconocidos.

¿Qué se sabe hasta ahora de lo que ocurre en el cerebro a nivel bioquímico?

En la fisiopatología de las enfermedades neurodegenerativas juega un papel fundamental el estrés oxidativo. Por una serie de factores en su mayor parte aun desconocidos, se produce un aumento del estrés oxidativo que induce un incremento de la oxidación de proteínas, lípidos, ADN y ARN. Además, existe una disfunción en los mecanismos de traducción de ARN para la síntesis de proteínas y en los mecanismos de reparación de ARN. Todo ello conduce, por diferentes vías, al acúmulo de agregados proteicos intracelulares, a una disfunción mitocondrial y a la apoptosis o muerte celular.

¿Qué porcentaje de ese conjunto de enfermedades se debe a factores genéticos?

El porcentaje de casos con enfermedades neurodegenerativas debido a factores genéticos es muy variable según la enfermedad. Por ejemplo, en el caso de la enfermedad de Huntington todos los casos tienen un origen genético, mientras que en la enfermedad neurodegenerativa más frecuente, la enfermedad de Alzheimer, el porcentaje se limita a menos de un 1% de casos.

Este grupo ¿es el más fácil de diagnosticar, al disponer de pruebas de ADN que confirmen la mutación?, ¿se aconseja a las familias de estos pacientes que se realicen pruebas para saber si son portadores de la alteración genética?

El proceso para llegar al diagnóstico de la enfermedad es el mismo en los casos que tienen un origen genético y en los que no lo tienen, y suele fundamentarse en datos clínicos, analíticos y de neuroimagen. Una vez establecido el diagnóstico de la enfermedad, existen una serie de factores que hacen sospechar de un posible origen genético, tales como la existencia de otros miembros de la familia afectos o un inicio de la enfermedad a una edad mucho más precoz de lo que es habitual. Es en esos casos donde, además, se plantea la posibilidad de realizar un estudio genético. Exclusivamente en el caso de que un enfermo sea portador de una mutación genética patogénica para la enfermedad estudiada, se plantea a sus familiares la posibilidad de realizarse también un estudio genético.

En estos casos ¿existe un protocolo para iniciar algún tipo de tratamiento dirigido a retrasar la aparición de los síntomas?

Lamentablemente, si alguno de esos familiares es también portador de una mutación genética patogénica pero aún no ha desarrollado la enfermedad, no disponemos a día de hoy de estrategias terapéuticas eficaces para impedir o retrasar el desarrollo de la misma. En cambio, sí existe la posibilidad de ofrecer consejos sobre otros potenciales factores de riesgo, especialmente relacionados con la dieta y el estilo de vida, además de la posible participación en ensayos clínicos con fármacos en fase de investigación.

Aunque las causas de estas patologías son multifactoriales, ¿habría alguna con mayor peso o que resulte determinante?

Efectivamente, en la mayoría de casos no existe una única causa sino un origen multifactorial del que solo conocemos una serie de factores de riesgo implicados. De entre todos ellos, el principal factor de riesgo que se constata en la mayoría de estudios científicos es la edad, factor como sabemos no modificable. Existen otros factores de riesgo implicados que sí podrían ser modificables, tales como los factores de riesgo vascular (principalmente hipertensión arterial, diabetes mellitus, dislipemia –alteración de los niveles de lípidos–, obesidad, tabaquismo), el sedentarismo, el consumo de tóxicos como el alcohol o la ausencia de una vida activa a nivel intelectual o social.

¿Qué resultados arrojan los estudios epigenéticos sobre las causas de estas enfermedades y la posibilidad de modular la expresión de los genes implicados?

En los últimos años se sospecha de la existencia de una serie de posibles factores epigenéticos implicados en el desarrollo de estas enfermedades. Los estudios epigenéticos van dirigidos al análisis de una serie de “moduladores” que intervienen en el paso del ADN a la síntesis de ARN y en el paso de ARN a la proteína. El fallo en uno de estos “moduladores” puede conducir a una síntesis deficiente de una proteína que pueda ser fundamental para el adecuado funcionamiento del sistema nervioso. Uno de los ejemplos más claros es el del gen DUSP22, cuyo promotor está hipermetilado. Dicha hipermetilación conduce a una reducción de la expresión del ARN mensajero y, por tanto, a una reducción de los niveles de proteína DUSP22, la cual es fundamental para la fosforilación de la proteína tau. Si se reduce la actividad de DUSP22 se produce una hiperfosforilación de tau, una de las lesiones características en la enfermedad de Alzheimer. Por tanto, se cree que una intervención estratégica dirigida a impedir el fallo de estos “moduladores”, o incluso dirigida a modular de manera adecuada la expresión de estos genes, puede ser un paso fundamental a la hora de evitar o retrasar el desarrollo de las enfermedades neurodegenerativas.

El incremento de las demencias es directamente proporcional al envejecimiento de la población, pero hay personas centenarias que mantienen la lucidez hasta el final de su vida, ¿se sabe por qué?, ¿hasta qué punto mantener una la actividad intelectual resulta un factor protector?

Efectivamente, el principal marcador de riesgo implicado en el desarrollo de la mayoría de enfermedades neurodegenerativas es la edad pero existen individuos de edad muy avanzada que no las desarrollan en ningún momento. Sabemos que juega un papel muy importante el estilo de vida, la ausencia de los factores de riesgo anteriormente descritos y la participación de actividades cognitivas estimulantes. Esto último contribuye a aumentar nuestra reserva cognitiva, y diversos estudios de cohortes prospectivos poblacionales coinciden en que puede suponer un factor protector y retrasar la expresión clínica de la enfermedad.

Háblenos de las técnicas que se están utilizando en la actualidad para el diagnóstico y control de la evolución de estas patologías, y hasta qué punto ayudan a afinar el diagnóstico, ya que este conjunto de enfermedades cursa con síntomas comunes, ¿es así?

Para el diagnóstico de las enfermedades neurodegenerativas vistas de una manera global, es fundamental el empleo de datos clínicos recogidos mediante interrogatorio y exploración física, datos analíticos que ayuden a descartar otras causas tratables que puedan presentarse con la misma sintomatología y hallazgos de neuroimagen que descarten de nuevo otras etiologías y aporten, en ocasiones, datos sugestivos de una enfermedad en concreto.

Si lo analizamos de manera específica, en algunas enfermedades neurodegenerativas que cursan con trastornos del movimiento, entre las que destaca la enfermedad de Parkinson por su mayor prevalencia, el diagnóstico se establece fundamentalmente en base a criterios clínicos. Pero este diagnóstico puede verse apoyado por el empleo de algunas técnicas que permitan detectar síntomas prodrómicos (estudios de sueño, olfacción…) o que permitan detectar una posible degeneración de la vía dopaminérgica nigroestriada (técnicas de Medicina Nuclear). En el caso de las demencias, especialmente en la enfermedad de Alzheimer, además de lo anteriormente descrito, la aparición de técnicas que permiten el estudio de determinados biomarcadores (como la determinación de las proteínas beta-amiloide o tau fosforilada en líquido cefalorraquídeo o la confirmación de la presencia de depósitos de beta-amiloide cerebrales mediante Tomografía por Emisión de Positrones –PET –) ha supuesto una revolución en el diagnóstico al permitirlo en fases más iniciales de la enfermedad, en fases prodrómicas o, en algunos casos genéticos, incluso en fase presintomática.

¿Qué fármacos se están utilizando en el tratamiento de estas enfermedades y cómo actúan?

En la actualidad solo disponemos de fármacos que permiten realizar un tratamiento sintomático en estas enfermedades, en ninguna de ellas existe un tratamiento que permita modificar el curso de la enfermedad o conseguir su curación.

En el caso de las enfermedades que cursan con trastornos del movimiento, los fármacos disponibles permiten reducir síntomas como el temblor o la rigidez y mejorar de este modo la calidad de vida de los enfermos.

En el caso de las demencias, concretamente en la enfermedad de Alzheimer, la demencia vascular, la demencia con cuerpos de Lewy y la demencia asociada a la enfermedad de Parkinson, pueden emplearse los inhibidores de la enzima acetilcolinesterasa. Estos fármacos inhiben la degradación de la acetilcolinesterasa, neurotransmisor fundamental para las sinapsis neuronales, con el objetivo de que las neuronas aun preservadas funcionen de una manera más óptima. En la enfermedad de Alzheimer en fase moderada y avanzada, además, puede asociarse tratamiento con memantina, un antagonista no competitivo de los receptores glutamatérgicos NMDA. Ambos grupos de fármacos han demostrado en estudios científicos mejoría en cognición, actividades de la vida diaria y síntomas psicológicos y conductuales. La eficacia del Gingko Biloba en las demencias sigue siendo controvertida a día de hoy. Diversos estudios llevados a cabo con poblaciones heterogéneas han mostrado resultados inconsistentes, si bien se ha observado en algún metanálisis reciente que el extracto de Gingko Biloba EGb 761 puede aportar mejoría en funciones cognitivas, actividades de la vida diaria e impresión clínica global, aunque en España solo se ha aprobado su uso en el deterioro cognitivo asociado a la edad. También es posible el empleo de un suplemento nutricional de uso médico (Souvenaid) en la enfermedad de Alzheimer leve, donde se ha demostrado una mejoría en la memoria.

Por último, en todas las enfermedades neurodegenerativas pueden usarse otros fármacos con intención sintomática para síntomas frecuentes como las alucinaciones, los síntomas conductuales, la ansiedad, depresión, el insomnio o el dolor.

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Y con respecto a los medicamentos y sustancias que se encuentran en fase de investigación ¿cuáles destacaría y por qué? ¿Qué opina sobre el aducanumab, pendiente de aprobación por la FDA?

En el ámbito de la enfermedad de Alzheimer, la tasa de fracaso entre los fármacos de investigación sigue siendo aun muy elevada. A pesar de ello, existen más de 100 moléculas en desarrollo en este campo. Se cree que uno de los motivos de este fracaso (entre otros muchos) se debe al hecho de que la mayoría se basan en estrategias dirigidas a eliminar los depósitos de agregados de proteína beta-amiloide o tau. Los mecanismo fisiopatogénicos implicados en el desarrollo de la enfermedad son en gran parte aun desconocidos, y probablemente el depósito de estas proteínas no se corresponde con el mecanismo inicial que desencadena todo el proceso patogénico, sino que más bien se trata de una traducción o resultado del mismo. Por ello, aunque en algunos estudios se ha conseguido demostrar la eficacia de alguna molécula en cuanto a eliminar el depósito de dichas proteínas, el impacto clínico de este resultado ha sido mínimo. La potencial aparición de fármacos como aducanumab, un anticuerpo monoclonal que reduce las placas de amiloide cerebral, sería grata en el sentido de que sería el primer fármaco disponible con cierto efecto modificador de la enfermedad. Sin embargo, los datos disponibles de los ensayos clínicos realizados no son suficientes para hablar de un impacto clínico significativo, ya que son inconsistentes y solo se ha demostrado beneficio en un grupo determinado de pacientes con unas características muy concretas. Es por ello precisamente que, tras una primera revisión, la FDA rechazó su aprobación. Sin embargo, las agencias están sometidas a mucha presión por aprobar un fármaco para una enfermedad tan prevalente y tan devastadora, y éste puede ser uno de los motivos por el que la FDA haya vuelto a revisar el producto.

¿Y sobre la vacuna contra el Alzeimer?

El razonamiento con la “vacuna del Alzheimer” sería muy similar al de aducanumab, posiblemente la estrategia de eliminar los agregados proteicos no es la más adecuada al no incidir en el mecanismo inicial que desencadena todo el proceso patológico.

¿Y con respecto a los canabinoides y sus posibilidades terapéuticas en estas enfermedades?

Varios estudios in vitro y con modelos animales han demostrado el potencial de los cannabinoides como posible neuroprotector y, por tanto, aplicable al ámbito de las enfermedades neurodegenerativas. En efecto, pueden reducir el estrés oxidativo, la neuroinflamación y la apoptosis, además de estimular la neurogénesis. No obstante, la evidencia científica disponible hasta la fecha es aun escasa y los resultados, especialmente los obtenidos en humanos, son inconsistentes.

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¿Hacia dónde cree que debería dirigirse la investigación?

Tanto en la enfermedad de Alzheimer como en todas las enfermedades neurodegenerativas en general, creo que es necesario redirigir las estrategias terapéuticas de investigación hacia moléculas con varios mecanismos de acción simultáneos que actúen a diferentes niveles, impidiendo la disfunción de los “moduladores” que controlan el paso de ADN a ARN y de éste a la síntesis de proteínas deficientes y a su vez evitando la fosforilación de dichas proteínas y su posterior agregación. En este campo, una de las líneas más prometedoras actualmente es el empleo de oligonucleótidos antisentido que se unen a proteínas o secuencias específicas de ARN mensajero para bloquear la formación o el funcionamiento de una proteína anómala. En la atrofia muscular espinal ya existe aprobación de la FDA (2016) para el empleo de uno de ellos, Nusinersen, y las líneas de investigación se encuentran ya en una fase muy avanzada para el uso de oligonucleótidos antisentido en la enfermedad de Huntington.

Algunas compañías farmacéuticas han anunciado que abandonan la investigación en el ámbito de las enfermedades neurodegerativas por los fracasos en los resultados en la realidad clínica, que no se corresponden con resultados esperanzadores en investigación básica. ¿Cuál es su valoración, y cuál sería su mensaje a la industria farmacéutica?

El abandono de la investigación en este campo por parte de la industria farmacéutica tendría un impacto catastrófico, puesto que una de las limitaciones para obtener resultados satisfactorios es el hecho de que son necesarios estudios con tamaños muestrales muy elevados dada la heterogeneidad clínica, anatomopatológica y genética de las enfermedades neurodegenerativas. Además, es imprescindible disponer de adecuados biomarcadores que permitan seleccionar individuos en riesgo de desarrollar una de estas enfermedades y que permitan a su vez una evaluación objetiva de los resultados obtenidos más allá del impacto clínico. Todo ello supone una inversión económica y una infraestructura que es imposible de abordar desde grupos independientes de investigadores, incluso trabajando en colaboración con otros grupos, y que solo es posible desde el ámbito de las grandes compañías farmacéuticas.

Se trata de enfermedades altamente prevalentes y, dado que están claramente relacionadas con el envejecimiento y teniendo en cuenta que la esperanza de vida seguirá incrementándose en los próximos años, la prevalencia de todas ellas crecerá de manera exponencial. Más allá del increíble potencial beneficio económico que puedan obtener dichas compañías al conseguir un fármaco modificador del curso de una de estas enfermedades, sería lamentable el abandono de este campo por el alto impacto que puede suponer a nivel mundial.

En mi opinión, una gran parte de los esfuerzos debería ir destinada al desarrollo de biomarcadores fiables que permitan el diagnóstico en fases muy precoces, incluso asintomáticas, pues ello es clave para incidir en los mecanismos iniciales implicados en la génesis de las patologías. Además, las estrategias terapéuticas deberían contemplar el empleo de moléculas que combinen varios mecanismos de acción y que ataquen a diferentes dianas claves en el desarrollo de las enfermedades.

¿Cree que la aplicación de la inteligencia artificial, por su capacidad de realizar complejas y veloces simulaciones, podría ayudar en el avance de la lucha contra estas enfermedades?

Es increíble el impacto que la inteligencia artificial está teniendo en el ámbito de la medicina en general, precisamente por esa capacidad de realizar simulaciones altamente complejas y manejar incontables datos para obtener combinaciones probabilísticas que permitan predecir determinadas situaciones o resultados. Evidentemente, este impacto también puede ser muy útil en la lucha contra las enfermedades neurodegenerativas. En este sentido, se me ocurre que la inteligencia artificial podría ayudar a identificar diferentes biomarcadores en individuos sanos que confieran un alto riesgo de desarrollo de enfermedades neurodegenerativas y podría analizar qué mecanismos fisiopatológicos son realmente la clave para el desarrollo de las mismas.

La pobreza farmacéutica también existe

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BANCO FARMACÉUTICO 
El proyecto FSM ha costeado ya más de 6.500 tratamientos a personas vulnerables

Según las últimas cifras publicadas por el CIS cerca de un millón y medio de ciudadanos en nuestro país deja de adquirir medicamentos prescritos por el Sistema Nacional de Salud por motivos económicos. En resumen: comer primero y medicarse después, si alcanza para ello. Y a ese 3% de la población no le alcanza: sufren pobreza farmacéutica. Estos datos ponen de manifiesto una sonrojante desigualdad, por tratarse de una necesidad básica, que hay que atajar o, por lo menos, paliar. Será el análisis de las complejas y multifactoriales circunstancias que rodean el fenómeno de la pobreza farmacéutica el que ha de darnos las claves para ir más allá de la imprescindible actuación de urgencia y establecer mecanismos que acaben con una realidad que la oficina de farmacia conoce bien pero que, en palabras del portavoz de Banco Farmacéutico, Jordi Bosch, “el Estado no reconoce”. Y como cuestión central: la prevención. 
Farmacias solidarias

Más de 600 farmacias colaboran en la actualidad con el proyecto Fondo Social de Medicamentos (FSM), desarrollado por Banco Farmacéutico, ONG cuyo objetivo es cubrir los gastos en medicamentos de aquellos pacientes que, por diferentes motivos socioeconómicos, no pueden costearse los gastos del tratamiento. La Organización opera en España desde 2007 (la iniciativa nació en Italia en 2000) y hoy está implantada principalmente en Cataluña (con 430 farmacias colaboradoras en la provincia de Barcelona) y también en las comunidades de Aragón y Madrid.
La estrecha relación de las oficinas de farmacia con los usuarios hace que esta realidad toque muy de cerca al dispensador de medicamentos. El acceso al Fondo Social de Medicamentos lo determinan, tras estudiar la situación socioeconómica del paciente, los trabajadores sociales de los Centros de Atención Primaria, que facilitan a los beneficiarios un bono con el que acudir a cualquier farmacia de la red colaboradora para adquirir sin coste su medicina prescrita. La farmacia recibe, posteriormente, un abono por parte de Banco Farmacéutico. En cifras, esta ONG ha atendido más de 6.500 planes de medicación por valor de más de 700.000 euros.
Mónica Daluz
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BANCO FARMACÉUTICO 

El proyecto FSM ha costeado ya más de 6.500 tratamientos a personas vulnerables

La pobreza farmacéutica también existe

Mónica Daluz
24/02/2021

Según las últimas cifras publicadas por el CIS cerca de un millón y medio de ciudadanos en nuestro país deja de adquirir medicamentos prescritos por el Sistema Nacional de Salud por motivos económicos. En resumen: comer primero y medicarse después, si alcanza para ello. Y a ese 3% de la población no le alcanza: sufren pobreza farmacéutica. Estos datos ponen de manifiesto una sonrojante desigualdad, por tratarse de una necesidad básica, que hay que atajar o, por lo menos, paliar. Será el análisis de las complejas y multifactoriales circunstancias que rodean el fenómeno de la pobreza farmacéutica el que ha de darnos las claves para ir más allá de la imprescindible actuación de urgencia y establecer mecanismos que acaben con una realidad que la oficina de farmacia conoce bien pero que, en palabras del portavoz de Banco Farmacéutico, Jordi Bosch, “el Estado no reconoce”. Y como cuestión central: la prevención.

Comer o medicarse. Ese es un dilema que, a estas alturas, nadie debería plantearse, pero está ocurriendo

Comer o medicarse. Ese es un dilema que, a estas alturas, nadie debería plantearse, pero está ocurriendo.

Farmacias solidarias

Más de 600 farmacias colaboran en la actualidad con el proyecto Fondo Social de Medicamentos (FSM), desarrollado por Banco Farmacéutico, ONG cuyo objetivo es cubrir los gastos en medicamentos de aquellos pacientes que, por diferentes motivos socioeconómicos, no pueden costearse los gastos del tratamiento. La Organización opera en España desde 2007 (la iniciativa nació en Italia en 2000) y hoy está implantada principalmente en Cataluña (con 430 farmacias colaboradoras en la provincia de Barcelona) y también en las comunidades de Aragón y Madrid.

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La estrecha relación de las oficinas de farmacia con los usuarios hace que esta realidad toque muy de cerca al dispensador de medicamentos. El acceso al Fondo Social de Medicamentos lo determinan, tras estudiar la situación socioeconómica del paciente, los trabajadores sociales de los Centros de Atención Primaria, que facilitan a los beneficiarios un bono con el que acudir a cualquier farmacia de la red colaboradora para adquirir sin coste su medicina prescrita. La farmacia recibe, posteriormente, un abono por parte de Banco Farmacéutico. En cifras, esta ONG ha atendido más de 6.500 planes de medicación por valor de más de 700.000 euros.

Las diferencias socioeconómicas se encuentran estrechamente correlacionadas con los niveles de salud de la población; numerosos estudios han evidenciado que el nivel educativo y la clase social resultan factores determinantes. El Observatorio de la Pobreza Farmacéutica, proyecto que Banco Farmacéutico puso en marcha en 2017, presentó el pasado mes de octubre los resultados de su última investigación. Los datos revelan que la media de edad de la persona que padece pobreza farmacéutica se sitúa en torno a los 49 años, que el 68% del total carece de estudios o tiene estudios primarios, más de la mitad de ellos se encuentra en situación de desempleo y no percibe subsidio, que el 62% es de nacionalidad española, y que un 35% tiene alguna discapacidad funcional reconocida.

La sede de Banco Farmacéutico se encuentra en las instalaciones del emblemático edificio barcelonés del Hospital de Sant Pau i la Santa Creu...

La sede de Banco Farmacéutico se encuentra en las instalaciones del emblemático edificio barcelonés del Hospital de Sant Pau i la Santa Creu, en el barrio de la Sagrada Familia. La Ciudad Condal es donde la Organización cuenta con una mayor red de farmacias colaboradoras.

En el tránsito hacia la erradicación de la pobreza farmacéutica la prevención juega un papel fundamental. Y es que este grupo poblacional tiene peor salud que la media por diversos factores sobre los que sí se podría actuar con políticas adecuadas que favorecieran hábitos saludables como una correcta alimentación, reducir la exposición a tóxicos, una buena higiene postural, ejercicio físico, técnicas de relajación, etc. En este sentido, los datos del estudio de Banco Farmacéutico muestran unas pautas de alimentación más insanas entre la población vulnerable, así como una mayor incidencia de la cronicidad y de patologías relacionadas con desórdenes emocionales, especialmente en niños y adolescentes. A todo ello se suma el envejecimiento de la población, que conlleva un incremento de enfermedades crónicas, además de la superposición de dolencias que hacen necesaria la polimedicación. La adherencia se convierte en algo muy complicado de mantener para este grupo poblacional con escasos recursos.

El responsable de Relaciones Institucionales de Banco Farmacéutico, Jordi Bosch, responde a nuestras preguntas sobre los objetivos y actividades de la organización.

Su iniciativa atiende la urgencia del momento, socorriendo a aquellos que sufren pobreza farmacéutica, pero su pretensión es alcanzar los cambios estructurales que permitan acabar con ella. ¿Cómo lograrlo?

En primer lugar dimensionar la pobreza; saber de qué estamos hablando. Para ello hemos puesto en marcha desde 2017 el Observatorio de la Pobreza Farmacéutica. En segundo lugar dando a conocer esta realidad, para que no sea algo invisible, e informar a las Administraciones públicas y a los agentes implicados, y en tercer lugar, y fruto de una respuesta a esa pobreza, articular cambios legislativos para que se cubra desde las AAPP el coste de los medicamentos de estas personas vulnerables.

¿De qué fondos se nutren?, ¿qué tipo de empresa se implica en la colaboración con la organización? y ¿qué apoyo reciben desde las instituciones gubernamentales?

Nos nutrimos de las aportaciones de las empresas privadas, que pueden ser de la industria farmacéutica o no. También de las administraciones públicas: IRPF tramo estatal, tramos autonómicos, diputaciones, ayuntamientos, etc. También de donativos directos de socios colaboradores.

¿Tienen datos sobre el tipo de fármacos más solicitados por los usuarios del bono farmacéutico?, ¿sugieren estos datos patologías con mayor incidencia en ellos en comparación con la población general, por ejemplo, enfermedades relacionadas con la angustia de, precisamente, no llegar a fin de mes?

Efectivamente. Se observa especialmente en menores, que representan el 17% de los beneficiarios del Fondo Social de Medicamentos; por grupos terapéuticos, un 59% corresponde a trastornos del sistema nervioso, y es que un menor conviviente en una familia en pobreza o pobreza severa cuadruplica las posibilidades de padecer una patología de este ámbito.

¿Cuál ha sido la respuesta de las oficinas de farmacia a sus iniciativas a lo largo de esos años? ¿Y de la industria farmacéutica?

La respuesta de las farmacias a las diferentes propuestas que hemos hecho ha sido participativa, con algunas oficinas de farmacia muy activas que nos han ayudado y apoyado. Somos la única ONG de la farmacia y nos gustaría poder contar con este apoyo de una manera más activa. Por otra parte, hay que decir que los Colegios de Farmacia han sido ejemplares en este proceso de implicación activa a lo largo de los años. De la industria farmacéutica poco podemos decir, salvo de algún laboratorio, como Angelini, que ha estado al lado del banco farmacéutico desde el primer momento. La industria no reconoce, en general, la existencia de la pobreza farmacéutica, ya que el prescriptor, que es el Estado, no la reconoce. Pero estamos seguros de que con la puesta en marcha del Observatorio de la Pobreza Farmacéutica la industria tendrá que reconocer la existencia de esta pobreza, como en su día ocurrió con otros sectores.

Según el Observatorio de la Pobreza alrededor del 70% de las personas que no pueden pagar sus medicamentos tiene hijos a cargo...

Según el Observatorio de la Pobreza alrededor del 70% de las personas que no pueden pagar sus medicamentos tiene hijos a cargo. Los menores constituyen un grupo especialmente vulnerable, un 59% de los beneficiarios menores de edad sufre trastornos del sistema nervioso.

Mundo cuántico: el algoritmo de la incertidumbre

Mundo cuántico
TECNOLOGÍAS CUÁNTICAS 
L
as tecnologías cuánticas nos conducen hacia el control total de la molécula

Desde que a finales de los años 20 la teoría de la mecánica cuántica desplazara el marco teórico clásico de la física, demostrando que las leyes que rigen el mundo microscópico son distintas a las que gobiernan nuestra cotidianeidad, los investigadores han constatado en las partículas subatómicas comportamientos extraños y contrarios a la lógica, como que la materia se comporta como si estuviera en dos estados al mismo tiempo -superposición cuántica-, o que lo que le ocurre a una partícula afecta a su par, incluso separándolas varios kilómetros -entrelazamiento cuántico-, entre otros. Hoy todo ese conocimiento adquirido durante décadas ha entrado en una nueva fase, en la que se pretende aprovechar esos comportamientos de la materia que no podemos lograr a escalas macro, para aportar soluciones a problemas de nuestro mundo que no sería posible resolver de otro modo. Y pisando fuerte, la biología cuántica, que estudia estos fenómenos físicos en los organismos vivos.
L
os investigadores vaticinan un salto tecnológico que cambiará nuestras vidas, y aseguran que lo que tenemos entre manos no es un simple cambio incremental sino un cambio rotundamente disruptivo; pero esta será una revolución silenciosa, por lo menos durante los próximos 10 años. Es cuestión de tiempo que se logre el control total de la estructura de la molécula, lo que supone prácticamente el control de cualquier enfermedad a través del diseño y la creación de nuevos fármacos y tratamientos, a los que se tardaría miles de años en llegar con la tecnología actual. La computación cuántica y sus astronómicos e instantáneos cálculos realizados por bits cuánticos, cúbits, permitirán optimizar cualquier proceso; podrían, por ejemplo, ayudarnos al aprovechamiento de la energía solar hasta tal punto que fueran innecesarias otras fuentes de energía, hoy es tecnológicamente posible pero la computación cuántica podría diseñar la hoja de ruta del proceso de implementación de un cambio de modelo energético planetario.
El paradigma cuántico introduce el factor aleatorio, en el que se fundamenta, que descuadra con nuestra ordenada visión del mundo esculpida por los postulados del determinismo newtoniano, y viene a mostrar una realidad probabilística. El funcionamiento del micromundo es hoy todavía incomprensible para el ser humano, pero si algo sabemos es que su poder de transformación de nuestro mundo es inimaginable, y que, paradójicamente, sólo podremos entender una parte de la realidad. No parece estar a nuestro alcance el anhelado, y tal vez demasiado pretencioso, conocimiento de la realidad absoluta. En el supuesto de que ésta exista. Mónica Daluz
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TECNOLOGÍAS CUÁNTICAS 

Las tecnologías cuánticas nos conducen hacia el control total de la molécula

Mundo cuántico: el algoritmo de la incertidumbre

Mónica Daluz
27/10/2020

Desde que a finales de los años 20 la teoría de la mecánica cuántica desplazara el marco teórico clásico de la física, demostrando que las leyes que rigen el mundo microscópico son distintas a las que gobiernan nuestra cotidianeidad, los investigadores han constatado en las partículas subatómicas comportamientos extraños y contrarios a la lógica, como que la materia se comporta como si estuviera en dos estados al mismo tiempo –superposición cuántica–, o que lo que le ocurre a una partícula afecta a su par, incluso separándolas varios kilómetros –entrelazamiento cuántico–, entre otros. Hoy todo ese conocimiento adquirido durante décadas ha entrado en una nueva fase, en la que se pretende aprovechar esos comportamientos de la materia que no podemos lograr a escalas macro, para aportar soluciones a problemas de nuestro mundo que no sería posible resolver de otro modo. Y pisando fuerte, la biología cuántica, que estudia estos fenómenos físicos en los organismos vivos. Los investigadores vaticinan un salto tecnológico que cambiará nuestras vidas, y aseguran que lo que tenemos entre manos no es un simple cambio incremental sino un cambio rotundamente disruptivo; pero esta será una revolución silenciosa, por lo menos durante los próximos 10 años. Es cuestión de tiempo que se logre el control total de la estructura de la molécula, lo que supone prácticamente el control de cualquier enfermedad a través del diseño y la creación de nuevos fármacos y tratamientos, a los que se tardaría miles de años en llegar con la tecnología actual. La computación cuántica y sus astronómicos e instantáneos cálculos realizados por bits cuánticos, cúbits, permitirán optimizar cualquier proceso; podrían, por ejemplo, ayudarnos al aprovechamiento de la energía solar hasta tal punto que fueran innecesarias otras fuentes de energía, hoy es tecnológicamente posible pero la computación cuántica podría diseñar la hoja de ruta del proceso de implementación de un cambio de modelo energético planetario. El paradigma cuántico introduce el factor aleatorio, en el que se fundamenta, que descuadra con nuestra ordenada visión del mundo esculpida por los postulados del determinismo newtoniano, y viene a mostrar una realidad probabilística. El funcionamiento del micromundo es hoy todavía incomprensible para el ser humano, pero si algo sabemos es que su poder de transformación de nuestro mundo es inimaginable, y que, paradójicamente, sólo podremos entender una parte de la realidad. No parece estar a nuestro alcance el anhelado, y tal vez demasiado pretencioso, conocimiento de la realidad absoluta. En el supuesto de que ésta exista.

Como una semilla en su levedad y lo incierto de su destino, concentra un potencial que la llevará a ser tallo, hoja, tronco, fruto, raíz o flor y...

Como una semilla en su levedad y lo incierto de su destino, concentra un potencial que la llevará a ser tallo, hoja, tronco, fruto, raíz o flor y, de algún modo, mientras es semilla lo es todo a la vez, así es la extraña –y probabilística– realidad cuántica.

El átomo en el todo

Les proponemos un viaje a la estructura más pequeña de la materia: el átomo, etimológicamente “no divisible”, aunque en su interior ocurren muchas cosas… y en él habita un enjambre de partículas “viviendo” a distintos niveles de pequeñez, agitándose e intercambiando energía sin cesar en minúsculos paquetes llamados cuantos. Afortunadamente, no vemos el mundo así, con partículas y ondas de energía yendo y viniendo e interactuando sin fin. Vemos un mundo, digamos, sólido… Pero el 99,9% del átomo –común a la materia inerte y a los organismos vivos– es vacío. Su materia se concentra básicamente en un denso núcleo, compuesto por protones y neutrones, alrededor del cual orbitan ligerísimos electrones que se acercan y se alejan de él en función de su pérdida o ganancia de energía (salto cuántico), en una oscilación aleatoria pero armónica, todos al compás (se dice entonces que se hallan en coherencia cuántica). Y entre las partículas que deambulan en el interior del átomo destaca el cuark, la más pequeña de la materia, verdaderamente indivisible y único elemento que desarrolla los cuatro tipos de interacciones fundamentales que puede llevar a cabo una partícula (gravitatorias –sobre cuyo origen no hay consenso científico–, electromagnéticas y nucleares débiles y fuertes), o el neutrino, sobre el que se siguen constatando nuevas propiedades, como su fenómeno oscilatorio; Takaaki Kajita recibió el Nobel de Física en 2015 por probarlo. Las interacciones de las partículas que constituyen el átomo –su estructura interna– son pues, las que determinan las propiedades macroscópicas de la materia. Estas partículas elementales, esto es, que no tienen una subestructura, se comportan a escala subatómica de modo distinto a como lo hacen a escala macroscópica, mostrando propiedades que turbaron a la comundad científica del momento, cien años atrás, y que supusieron para Einstein un verdadero quebradero de cabeza, en particular el denominado entrelazamiento cuántico, al que él llamamaba “acción a distancia fantasmagórica” por su antiintuitiva condición de “no localidad” (la física clásica establece que dos objetos no pueden influirse mutuamente como si estuvieran juntos si están alejados entre sí, la cuántica demuestra que sí). El caso es que los físicos de la época se pusieron manos a la obra y trataron de explicar lo que la física newtoniana no podía, desarrollando los postulados de la teoría cuántica, cuyas leyes, aunque no las entendamos, se han cumplido siempre.

Así que después de constatarse que, a pesar de la extrañeza de sus enunciados, la fiabilidad y precisión de las leyes de la teoría cuántica son irrefutables, ha llegado el momento de utilizar los conocimientos adquiridos sobre esta discplina en las últimas décadas en aplicaciones prácticas, además de seguir avanzando en la comprensión de estos singulares comportamientos de la materia. Ocurrió con la electricidad, que comenzó a utilizarse sin haber comprendido cómo se producía el fenómeno, y ahora haremos lo mismo con la cuántica, una teoría sobre la que el mismísimo premio Nobel de Física en 1965 –por sus contribuciones al desarrollo de la electrodinámica cuántica, y quien dos décadas después uniría la física cuántica con la teoría de la información) –, Richard Feynman, afirmó: “Creo que puedo decir con seguridad que nadie entiende la mecánica cuántica”. Así que si después de leer este reportaje tienen la sensación de que todo les ha quedado meridianamente claro, será que…, paradójicamente, no me he explicado bien.

1, 2, 3, probando

Estamos viviendo un despliegue de nuevas tecnologías que ayudarán a aprovechar las capacidades de la física cuántica en ámbitos tan diversos como la farmacología, la radiodiagnosis o la geolocalización. De hecho, buena parte de la tecnología creada en la segunda mitad del siglo XX se ha diseñado con principios de la física cuántica. Como nos explica Pol Forn-Díaz, jefe del grupo de investigación Quantum Computing Technology del IFAE -Instituto de Física de Altas Energías-, “muchas de las tecnologías que están en el mercado desde hace años requieren los efectos de la física cuántica, como los transistores de los chips de nuestros procesadores, que requieren una transcripción cuántica del comportamiento de los materiales; o la resonancia magnética, que interactúa con los espines de las moléculas recogiendo el momento magnético de las moléculas de agua de tu cuerpo, y eso es una respuesta cuántica; o el láser, en el que la luz está en un estado cuántico coherente”. Sin embargo, en la actualidad se habla de una segunda revolución cuántica.

Veamos porqué.

Desde finales de los 90 los experimentos en el mundo académico han logrado controlar sistemas cuánticos individuales: un sólo átomo, un sólo fotón… Hoy es posible controlar y programar el estado cuántico de varios de estos sistemas cuánticos a la vez y de forma muy precisa. Pero, ¿qué son las tecnologías cuánticas? Forn-Díaz las define como «una serie de nuevas tecnologías con las que se pretende controlar los estados cuánticos de la materia y de la radiación de la luz para poder aprovechar la capacidad de la física cuántica, como la superposición y el entrelazamiento”.

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Pero que nadie se lleve a engaño, el dominio de la materia a nivel cuántico está en pañales y funciona a golpe de serendipia. En cualquier caso, la computación cuántica se erige como la más destacada de este conjunto de tecnologías. En los últimos años ha habido una fuerte apuesta por una tecnología que parece entusiasmar a los mercados. Hoy gobiernos como China, Rusia o EE UU, inversores y grandes empresas tecnológicas como Google, IBM, Intel o Microsoft compiten en el terreno de la computación cuántica. También Emiratos, que “ya está planificando su futuro pospetróleo”, en palabras del profesor José Ignacio Latorre, físico cuántico, catedrático, investigador y divulgador de entusiasmo contagioso, y un ejemplo más del reconocimiento internacional al talento español. Latorre ha recibido el encargo del gobierno de ese país de crear y dirigir un centro de computación cuántica en Abu Dabi, con una financiación espectacular dicho sea de paso, con el objetivo de participar en la carrera por la hegemonía cuántica. Y es que en la vida “real”, como en la cuántica, las apariencias (o los prejuicios…) engañan, y hay países que, sin hacer ruido, van haciendo camino…

El ámbito de la IA será otro gran beneficiado de las aportaciones de la computación cuántica, especialmente útil en la fase de entrenamiento que requieren las inteligencias artificiales; los ordenadores cuánticos, con su gran capacidad de cálculo, reducirán enormemente este proceso de aprendizaje. La robótica trata de imitar los procesos cerebrales utilizando la computación binaria clásica, basada en secuencias de ceros y unos, bits. Pero los procesos vitales no funcionan secuencialmente sino que lo hacen de manera simultánea. Es posible que la IA halle en la implementación de los mecanismos cuánticos de la materia un modo más eficiente de aproximarse a la reproducción del pensamiento humano, si es que ese es, o debiera ser, el objetivo de la tecnología de inteligencia artificial… (Investigaremos sobre todo ello para un próximo reportaje).

En cuestión de calendario, Pol Forn-Díaz nos da una pista sobre los plazos para su implantación: “Todos los ordenadores cuánticos que hay actualmente son prototipos. La previsión es que en 5 años empiecen a aparecer modelos que ya puedan abordar un problema interesante de optimización de procesos o simulación cuántica de alguna molécula… En 10 años es factible que haya ordenadores cuánticos que se consideren universales, es decir, que puedan ejecutar cualquier algoritmo cuántico”. Nuestro interlocutor, que también es socio fundador, junto con el profesor José Ignacio Latorre y otros reputados científicos, de la spin-off de computación cuántica Qilimanjaro Quantum Tech, explica cómo este incipiente servicio a empresas puede ser de utilidad: “En los procesos industriales que tengan muchos pasos y diferentes maneras de llegar al producto final, problemas de logística, etc., hay algoritmos cuánticos que pueden optimizar estos procesos de forma muy eficiente”. Por lo que respecta al sector sanitario, Pol Forn-Díaz destaca el papel de la tecnología cuántica en pruebas diagnósticas como la resonancia magnética, de la que expone “será muy localizada, se conseguirá una precisión nanométrica y además será una terapia más amable”, y pone el acento en el potencial de la química cuántica y la farmacología: “En el momento en que se tengan ordenadores cuánticos suficientemente grandes, con suficientes cúbits, se podrán simular moléculas y reacciones químicas con resultados precisos”, concluye.

Tecnologías cuánticas

Entre las principales tecnologías cuánticas encontramos la de sensores, que será una de las primeras en llegar al mercado. Los sensores cuánticos, extremadamente sensibles a variables físicas, tienen ya aplicaciones en metrología, superando en precisión a los relojes atómicos, o en navegación. Las comunicaciones seguras, con el punto de mira en el internet cuántico, y la computación cuántica constituyen en este momento el segmento más potente en términos de mercado. Y en el ámbito de la computación serán las soluciones de simulación las que abrirán una puerta al descubrimiento de nuevos fármacos y tratamientos que pueden cambiar el panorama sanitario y el abordaje de la salud en un futuro. Los supercomputadores ya simulan el comportamietno de la naturaleza pero con la tecnología cuántica, tal como recoge el último informe de Ametic, La España cuántica: una aproximación empresarial, “se podrá simular eficientemente el comportamiento de una molécula porque los elementos que componen el simulador son las mismas partículas elementales de la molécula. Las aplicaciones que esto ofrece nos ayudará en la creación de nuevos materiales, nuevos medicamentos, predicción del comportamiento de la naturaleza, etc.”.

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Química y física, sinergia exponencial...

Química y física, sinergia exponencial. El estudio del comporamiento de la materia a nivel subatómico, por tanto cuántico, nos dotará de nuevas herramientas para el control de la enfermedad. La ilustración muestra un coronavirus, en concreto el SARS-CoV-2, causante de la COVID-19. Estas nuevas vías de estudio pueden ser decisivas en futuras, y subrayamos ‘futuras’, pandemias.

Biología cuántica: salto vital

La primera confirmación de que la mecánica cuántica podía estar implicada en procesos vitales se obtuvo en 2007 cuando investigadores de la Universidad de California obtuvieron la primera evidencia experimental de la coherencia cuántica en la fotosíntesis. Otros procesos vitales de naturaleza cuántica sobre los que se está estudiando son el olfato, la respiración, o el fenómeno migratorio de las aves, que han desarrollado mecanismos para aprovechar el campo magnético terrestre (magnetorecepción). También la cognición cuántica, aproximación que trata de explicar, contemplando los fenómenos subatómicos, el modo en que el cerebro humado procesa la información. El reputado físico teórico de la UC Santa Barbara, Matthew Fisher, anunciaba recientemente haber identificado un conjunto preciso y único de componentes biológicos y mecanismos clave en el procesamiento cuántico del cerebro.

“El estudio de la naturaleza del enlace químico es uno de los principales objetivos de la química cuántica”, explica Salvador Miret, profesor de investigación del CSIC, en su libro Biología cuántica, y detalla: “Se sabe que las moléculas poseen nuevas e insospechadas propiedades que no muestran los átomos que la constituyen. Estas nuevas propiedades que emergen cuando se unen los átomos hace que ese reduccionismo, utilizado para entender el edificio molecular, no sea suficiente para lograr una total comprensión de la actividad de las moléculas cuando están inmersas en distintos medios”. Sin ir más lejos, la autoreplicación, el mecanismo fundamental de la célula, el ‘átomo de la vida’, es “de naturaleza cuántica, o dicho más precisamente, de química cuántica”, destaca el autor.

En cualquier caso, el medio influye de forma decisiva en el comportamiento de los sistemas físicos, de manera que resulta significativo, y aún un misterio para los investigadores, que en los organismos vivos, que suponen un entorno caliente, húmedo y turbulento para el sistema, la coherencia cuántica se mantenga pudiéndose así producir todas las funciones del organismo al unísono. La interferencia, en este caso del entorno, puede destruir el entrelazamiento cuántico provocando la decoherencia del sistema; ello provocaría cambios en la actividad biológica, y es en este contexto que Miret refiere el concepto de ‘epigenética cuántica’ sugiriendo la implicación de mecanismos cuánticos en la activación y desactivación de los genes.

Mendel ya anunció que las mutaciones que aparecen durante el proceso de división celular ocurren al azar, y en la misma línea el profesor Miret expone que “la química cuántica debe estar detrás de, al menos, algunas mutaciones, si no de todas”, y reflexiona: “Si el mecanismo de autorreplicación fuese siempre perfecto, la vida nunca hubiera podido darse en toda su amplia y rica diversidad como la conocemos. Incluso más aún, la vida hubiera desaparecido muy pronto a lo largo de la evolución. No hay rosa sin espinas”, sentencia. Cabe señalar, sin embargo, que a día de hoy no hay unanimidad científica sobre el peso de los efectos cuánticos en el conjunto de los procesos biológicos.

El secreto está en las ondas…

La sugerencia lanzada en 1924 por Louis de Broglie (Nobel de Física en 1929) sobre que de igual modo que las ondas de luz presentaban propiedades de partículas éstas podían presentar también propiedades ondulatorias, propició que Erwin Schrödinger presentara dos años después su formulación sobre la mecánica cuántica, la llamada función de onda, entidad matemática que determina la probabilidad de encontrar una partícula en un punto del espacio. La discusión filosófica que generó la posibilidad de que la función de onda pudiera aplicarse a sistemas individuales, no sólo a las partículas, dio lugar al ejemplo que utilizó Schrödinger para explicarlo y que se ha convertido en un clásico, mostrando la realidad probabilística de que un gato estuviera vivo y muerto al mismo tiempo.

El hecho de que las partículas se comporten simultáneamente como ondas da lugar a que los electrones puedan traspasar barreras físicas que como partícula no pueden hacer. Se llama “efecto túnel” y es uno de los fenómenos cuánticos más importantes implicados en los procesos biológicos. La computación cuántica también se sirve de la función de onda de los cúbits, programando esta magnitud en el sistema.

La física clásica explicó que la energía se mueve de manera continua ocupando una región muy concreta del espacio, sin embargo el estudio del fenómeno de la dualidad onda-corpúsculo de la teoría cuántica condujo a la constatación de que la energía se emite y se absorbe en pequeñísimas cantidades, unidades indivisibles llamadas cuantos; por ejemplo un fotón, unidad mínima de la luz, es un cuanto. La constante usada para calcular la energía de un fotón fue descubierta en 1900 por Max Plank, fundador de la física cuántica y Nobel en 1918, es la constante de Planck. Se demostraba que la energía viaja en paquetes y que es por tanto, y en contra de los supuestos de la física clásica, una magnitud discontinua.

Prototipo de ordenador cuántico de Google...

Prototipo de ordenador cuántico de Google. El artefacto frigorífico mantiene el chip cuántico –de aproximadamente 1 cm2– a temperatura de casi cero absoluto, y sus circuitos, realizados con materiales superconductores, le aíslan del entorno. Son buenos tiempos para la física. En nuestro imaginario ocupan un lugar especial los apasionados de la informática en un garaje… Esta tecnología nos brinda un nuevo referente, la de apasionados físicos para los que parece haber llegado el momento de salir a escena.

Qué esperar de un ordenador cuántico

La computación cuántica es la más antigua de este conjunto de tecnologías; ya en los años 90 se demostró su viabilidad. El año pasado IBM presentó en el salón CES de Las Vegas el primer ordenador cuántico para uso comercial, el IBM Q System One, de 20 cúbits, y acaba de anunciar para 2023 un modelo 17 veces más potente que el actual, de 64 cúbits. Pero el primer prototipo que ha conseguido la llamada ‘supremacía cuántica’ lo ha desarrollado Google con su procesador cuántico Sycamore formado por 54 cúbits. En el proyecto participa el físico y filósofo español Sergio Boixo, jefe científico de Quantum Computer Theory para el laboratorio de inteligencia artificial cuántica de Google. Los resultados, según la compañía, arrojaron un ratio de 200 segundos frente a 10.000 años en la resolución de un problema de cálculo. El experimento en cuestión realizó la comparativa con el supercomputador más potente del mundo, el Summit, que está en Tennessee y es de IBM…, que se ha mostrado crítica con los resultados, que fueron publicados en la revista científica Nuture el 23 de octubre de 2019.

Los cúbits, que son las unidades básicas de información en computación cuántica, forman un sistema físico que tiene la probabilidad cuántica de estar en dos estados a la vez. La computación cuántica aprovecha la propiedad de la dualidad onda-partícula (o corpúsculo) por la que un ente presenta propiedades de partícula y de onda al mismo tiempo cuando se halla en coherencia cuántica: “programas la función de onda –explica Forn-Díaz–, ya que las ondas pueden estar en varios sitios al mismo tiempo, y es posible realizar varias computaciones a la vez como una onda”. Los ordenadores cuánticos no son modelos más potentes que los superordenadores sino que permiten atacar problemas intratables, y su utilidad principal será reducir el tiempo que se tarda en resolver este tipo de problemas concretos. Tampoco serán ordenadores domésticos, por lo menos no en un futuro próximo; los utilizaremos en la línea de los actuales supercomputadores, que tampoco están pensados para tener uno en casa, y se ubicarán en centros de investigación y en las instalaciones de las compañías que comercialicen el servicio de su uso, disponible en la nube, como ya está haciendo IBM.

Para que un chip superconductor cuántico se comporte de modo cuántico debe ser aislado de las perturbaciones de otras partículas, de los campos magnéticos, de la radiación (luz, rayos X, rayos cósmicos…), ha de permanecer a una temperatura de casi cero absoluto y sus circuitos requieren materiales superconductores –porque son los que mejor mantienen la coherencia cuántica; existen numerosos estudios abiertos en torno a nuevos materiales que permitan generar bits cuánticos estables–. Uno de los inconvenientes de esta tecnología es que su gran sensibilidad produce más fallos que la computación clásica, de modo que hacen falta muchos cúbits para optimizar la fiabilidad de los resultados. Ese es el reto en la actualidad: cuantos más cúbits entrelazados entre sí podamos controlar, más incrementaremos la capacidad de procesamiento, que crecerá de forma exponencial y posibilitará corregir los errores con mayor fidelidad.

Ahora me ves…

Una particularidad que condiciona completamente los resultados de la medición de la materia en estado cuántico es que el observador modifica dicho resultado por el solo hecho de mirar; cuando tratamos de tomar la medición de un sistema cuántico en estado de superposición éste colapsa en uno solo de los estados, de manera que no podemos observar las partículas mientras se encuentran en un estado cuántico de superposición. Los sistemas cuánticos tienen una alta sensibilidad ambiental y el ruido introducido por el observador produce su decoherencia, haciendo que las partículas adopten un comportamiento “macro”, es decir, un solo estado. Entonces las vemos.

La estrategia de los investigadores ante el llamado “problema de la medida cuántica” es abordar un acercamiento sigiloso, interviniendo mínimamente para no introducir ruido que rompa la coherencia cuántica. Ello conlleva una menor precisión en la medida; en esta estrategia de lo que se denomina “medida débil” se trata de realizar la medición muchas veces para obtener una media. Ni siquiera el matemático John von Neumann, quien desarrolló la mecánica cuántica de las mediciones, pensaba que las mediciones ideales fuesen posibles. A mediados de siglo XX el físico alemán Gerhart Lüders demostró que para que la mecánica cuántica fuese consistente las mediciones ideales tenían que existir. Y ha sido este mismo año en que un grupo de científicos europeos ha conseguido la medición ideal de una secuencia cuántica mediante instantáneas tomográficas de milisegundos, demostrando que el cambio de estado no es instantáneo sino que existe una sucesión, y que se puede medir. Ello ayudará a entender, entre otras cosas, cómo se produce el ruido en el sistema, uno de los escollos de la computación cuántica. Ya existe un tipo de medidas, llamadas “de no demolición”, hasta ahora demostradas en el contexto de la computación, donde la medida no modifica el estado cuántico del sistema. Estas servirán para implementar corrección de errores cuánticos, clave en el avance hacia el computador cuántico universal.

Así que este juego del ratón y el gato puede tener los días contados, tal vez no debamos esperar tanto para que el perfeccionamiento de las tecnologías nos desvele dónde está el truco…

Criptografía cuántica

La criptografía actual es inquebrantable (hasta que se logre el primer ordenador cuántico universal). Está basada en un cálculo que aunque no parece difícil, incluso un superordenador tardaría miles de años en procesar. Multipliquemos dos enormes factores escogidos al azar y utilicemos ese resultado para adjudicar un, llamémosle, código de encriptación, que sólo podrá desencriptar y por tanto acceder a la información el poseedor de esos dos factores primeros. Y ya está. No hay ordenador capaz de realizar las combinaciones posibles para dejar al descubierto nuestros factores secretos en menos de varios milenios. Y la criptografía hoy, nuestra seguridad en la red, se basa en ese algoritmo matemático. Como señalaba sobre esta cuestión Antonio Acín, director del grupo de Teoría de la Información Cuántica en el ICFO, en su última confrencia TEDxBarcelona, “la factorización limita el avance de la ciencia”. La computación actual, estructurada en bits, sólo permite dos respuestas, el cero y el uno, y las operaciones se realizarán siempre una tras otra. La computación cuántica, que trabaja con cúbits, aprovecha uno de estos peculiares comportamientos de la materia en su dimensión subatómica: la superosición de estados, que dota al sistema de una capacidad de cálculo exponencial que permitiría realizar la tarea simultáneamente, con lo cual podría romper cualquier código en un momento.

Y ¿por qué la encriptación cuántica es 100% segura? Por la característica de un sistema cuántico por la que al mirarlo rompemos la coherencia cuántica y éste colapsa en uno de los dos estados posibles, “eso es lo que aprovechamos para detectar instantáneamente que alguien ha entrado en nuestro sistema y podemos cortar la comunicación”, detalla Forn-Díaz. Hoy ya existen empresas que comercializan aparatos que encriptan la información cuánticamente. La spin-off del Instituto de Ciencia Fotónicas (ICFO), Quside, ha creado el primer chip integrado para generar claves de encriptación a partir de principios cuánticos. Como explicaba el fundador de la compañía, Carlos Abellán, en declaraciones recientes “los números aleatorios actuales usados en encriptación en realidad no son aleatorios, ya que nacen de algoritmos; la cuántica es la única manera de generar aleatoriedad real”. Lo mismo ocurre, por ejemplo, con las máquinas de juego llamadas ‘de azar’…, un ordenador cuántico daría con el patrón en pocos minutos.

De la causalidad a la casualidad

Si la física clásica afirmaba que todo cuanto sucedía en el universo podía ser descrito con exactitud como, por ejemplo, la trayectoria de una partícula, la evidencia experimental de la física cuántica vino a introducir el llamado principio de incertidumbre (enunciado en 1927 por Heisenberg), mostrando una realidad probabilística en la que la posición de cualquier partícula viene dada por una probabilidad, no por una certeza. En el mundo subatómico no es posible predecir la trayectoria de una partícula porque no sabemos de dónde viene ni hacia dónde se dirige.

La física cuántica nos dice que algo existe de forma simultánea en todos sus estados teóricamente posibles. Es raro. Cabe preguntarse ¿qué es la realidad? En su momento la muerte de la realidad mecanicista y determinista abrió debates en ámbitos más allá de la física, en un paso más en la historia hacia el empoderamiento del ser humano, y es que, de algún modo, la ciencia estaba demostrando la existencia de nuestra ‘partícula’ más elemental, y mayor tesoro: el libre albedrío. Aunque ¿no es la aleatoriedad, en cierto modo, también determinista sobre la veracidad de nuestra libertad, sobre si esta es real o una mera ilusión? También las sombras de Platón eran muy reales para sus peculiares observadores. Así que ¿dónde nos sitúa a nosotros, los seres humanos, todo esto? Parece que deberemos seguir buscando la razón de nuestra conciencia… De ello se está ocupando ya la neurología cuántica.

Medir el tiempo es también medir el espacio. El lugar que ocupa la materia en el espacio determina cómo transcurre, para ella, el tiempo...

Medir el tiempo es también medir el espacio. El lugar que ocupa la materia en el espacio determina cómo transcurre, para ella, el tiempo. El enmallado de la ilustración representa el espacio-tiempo descrito por Einstein en la teoría de la relatividad general. Sin materia, la retícula no se deformaría –no habría gravedad– y el tiempo transcurriría igual en todas partes. Cuando los seres humanos pasemos largas estancias en el espacio, quienes lo hagan, al regresar a la Tierra serán más jóvenes que sus coetaneos. Newton describió la gravedad como una fuerza, que se vió no podía explicar la existencia de agujeros negros; sí lo hacía la teoría de Einsten, que definía la gravedad no como una fuerza sino como la deformación geométrica del espacio-tiempo. Más allá, es decir, en el punto infinitesimalmente pequeño en el que nació el Universo, la Relatividad presenta limitaciones; esa escala es ámbio de la teoría cuántica relativista.

Por resolver, una cuestión: las dos teorías aceptadas, la relatividad general y la mecánica cuántica, describen el universo de modo totalmente opuesto. Ha sido precisamente el descubrimiento de que “la formación de un agujero negro es una sólida predicción de la teoría general de la relatividad” lo que le ha valido al investigador británico Roger Penrose el Nobel de Física 2020, recién otorgado. Estos entes invisibles, que sabemos que están ahí por distintos indicios, el último, dos estrellas orbitando alrededor de ‘algo’, son objetos compactos supermasivos que se tragan hasta el último fotón… El agujero negro viene a ser una ‘criptonita’ para el fotón, que a medida que se acerca a él, atraído por su espectacular gravedad generada por su masa superdensa, va perdiendo energía hasta que no le quedan fuerzas –velocidad– para escapar de él hasta desaparecer.

La Teoría del Todo, de Hawking trató, sin éxito, de explicar en una sola hipótesis todos los fenómenos físicos del universo, pero a día de hoy no existe una ecuación que explique el comportamiento de la materia desde la partícula más pequeña hasta la más grande.

Por otra la parte, sabemos que los procesos cuánticos determinan nuestro funcionamiento biológico y, por tanto, el proceso evolutivo de los organismos, fundamentado en la adaptación al entorno para asegurar la supervivencia, ¿cómo se conjuga eso con la aleatoriedad? ¿Será posible formular una teoría cuántica de la evolución? El Darwinismo cuántico se aproxima al concepto de “selección” pero lo hace en la línea de plantear la existencia de un proceso de selección de la realidad subatómica más apta para ser percibida por nuestros sentidos.

Entretanto, escudriñar el mundo subatómico nos va a dar muchas respuestas, sin perder de vista la extraordinaria complejidad que supone entender cómo actúa la naturaleza a nivel molecular y, aunque aún estamos lejos, y precisamente por eso, hay que pisar el acelerador con este abordaje de las ciencias de la vida. Sergio Boixo explicaba en declaraciones recientes en televisión hasta qué punto la capacidad de cálculo de la computación cuántica “nos servirá para, por ejemplo, extraer la energía del Sol de manera supereficiente, o a diseñar materiales y fármacos que no existen, o para crear nuevos fertilizantes que ahorrarían un 2% de la energía del mundo”, refiriéndose al proceso de producción del amoníaco, hoy sustancia fundamental en la fabricación de fertilizantes. Boixo augura que estas nuevas tecnologías cambiarán nuestra forma de comprender el universo: “problemas hoy imposibles serán fácilmente resolubles”, y me quedo con una de sus frases, muy ilustrativa: “No sabemos lo que vamos a descubrir pero, seguro, que será gordo”.

Se masca en el ambiente que nuestra llegada al mundo de lo minúsculo puede ser el próximo paso adelante de la humanidad.

Entrevista a Francesc Miret, director de Operaciones de Fedefarma

Entrevista a Francesc Miret, director de Operaciones de Fedefarma
LOGÍSTICA
DEL MEDICAMENTO 
“La distribución farmacéutica será pionera en la utilización de la tecnología IA”

Desde la cooperativa Fedefarma, su director de Operaciones, Francesc Miret, nos habla de un sector, el de la logística del medicamento, caracterizado por los rigurosos requerimientos de toda la cadena de distribución; un mercado concentrado en pocas y grandes compañías, altamente robotizado y focalizado en el cliente.
¿Cuáles son las particularidades de lo que podríamos llamar la “logística del medicamento”, en relación a otros sectores?
La logística del medicamento está sujeta al cumplimiento de la BPD (Buenas Prácticas para la Distribución), que nos obliga a tener un correcto tratamiento de las condiciones de conservación, manipulación y transporte del producto (temperatura controlada, trazabilidad, etc.). A muy alto nivel, en cuanto a condiciones de conservación, hay dos tipos de producto: medicamentos a temperatura controlada (15-25 ºC), y termolábiles (2-8 ºC).
También existe una regulación de control de dispensación más estricto en los medicamentos estupefacientes que condiciona su flujo logístico. Concretamente en el caso de la distribución farmacéutica, se trata de un flujo muy tenso puesto que realizamos hasta cinco repartos al día a las oficinas de farmacia.
Esta característica hace que debamos estar muy próximos, geográficamente hablando, al cliente y nos obliga a tener sistemas de preparación altamente robotizados que hagan posible preparar hasta 60.000 unidades de medicamentos en menos de una hora y media.
¿Qué momentos se consideran clave a lo largo de la cadena de distribución de los medicamentos?
Sin duda la capacidad para poder cumplir con los compromisos de hora de llegada y errores cero con nuestro cliente, que es la farmacia comunitaria. Para conseguirlo es fundamental tener una muy buena planificación de las olas de preparación de pedidos.
Mónica Daluz
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LOGÍSTICA DEL MEDICAMENTO 

“La distribución farmacéutica será pionera en la utilización de la tecnología IA”

Entrevista a Francesc Miret, director de Operaciones de Fedefarma

Mónica Daluz
07/09/2020

Desde la cooperativa Fedeferma, su director de Operaciones, Francesc Miret, nos habla de un sector, el de la logística del medicamento, caracterizado por los rigurosos requerimientos de toda la cadena de distribución; un mercado concentrado en pocas y grandes compañías, altamente robotizado y focalizado en el cliente.

Francesc Miret, director de Operaciones de Fedefarma

Francesc Miret, director de Operaciones de Fedefarma.

¿Cuáles son las particularidades de lo que podríamos llamar la “logística del medicamento”, en relación a otros sectores?

La logística del medicamento está sujeta al cumplimiento de la BPD (Buenas Prácticas para la Distribución), que nos obliga a tener un correcto tratamiento de las condiciones de conservación, manipulación y transporte del producto (temperatura controlada, trazabilidad, etc.). A muy alto nivel, en cuanto a condiciones de conservación, hay dos tipos de producto: medicamentos a temperatura controlada (15-25 ºC), y termolábiles (2-8 ºC).

También existe una regulación de control de dispensación más estricto en los medicamentos estupefacientes que condiciona su flujo logístico. Concretamente en el caso de la distribución farmacéutica, se trata de un flujo muy tenso puesto que realizamos hasta cinco repartos al día a las oficinas de farmacia. Esta característica hace que debamos estar muy próximos, geográficamente hablando, al cliente y nos obliga a tener sistemas de preparación altamente robotizados que hagan posible preparar hasta 60.000 unidades de medicamentos en menos de una hora y media.

¿Qué momentos se consideran clave a lo largo de la cadena de distribución de los medicamentos?

Sin duda la capacidad para poder cumplir con los compromisos de hora de llegada y errores cero con nuestro cliente, que es la farmacia comunitaria. Para conseguirlo es fundamental tener una muy buena planificación de las olas de preparación de pedidos.

La logística del medicamento está sujeta al cumplimiento de la BPD (Buenas Prácticas para la Distribución)...

La logística del medicamento está sujeta al cumplimiento de la BPD (Buenas Prácticas para la Distribución), que obliga a tener un correcto tratamiento de las condiciones de conservación, manipulación y transporte del producto.

¿Qué tecnologías se utilizan para la gestión logística de los productos farmacéuticos y cosméticos, y cuál es el nivel de automatización del sector? ¿Podría detallarlo según las diversas fases del proceso?

El sector de la distribución farmacéutica, en mi opinión, es bastante desconocido en el entorno logístico en general, pero ciertamente creo que es uno de los ámbitos donde mayor automatización hay en el mundo.

Las instalaciones modernas como la que tenemos actualmente en Gavà, en Barcelona, disponen de dispensadores automáticos, carruseles, puntos de preparación ‘producto a hombre’, miniloads y sistemas shuttle para almacenamiento, líneas de conveyor para el proceso completo, estaciones de control de calidad basadas en inteligencia artificial aplicada a la imagen, controles de calidad basados en el peso, etc. Fedefarma ha construido un nuevo centro de distribución de más de 20.000 m2 en Palau de Plegamans con toda esta tecnología, que está previsto poner en marcha en el primer trimestre del 2021.

¿Cómo cree que influirá en este sector la progresiva automatización con la irrupción de la robótica avanzada?

Sin duda la distribución farmacéutica será pionera en la utilización de la tecnología IA, puesto que el retorno de la inversión en este sector es evidente.

La óptima planificación de los pedidos es fundamental para el cumplimiento de los plazos de entrega y minimizar errores

La óptima planificación de los pedidos es fundamental para el cumplimiento de los plazos de entrega y minimizar errores.

¿Puede explicar cuál es la estructura del mercado de la logística y valorar la evolución del sector en los últimos años?

En estos momentos hay una cierta concentración del mercado en 7 u 8 players, prácticamente todos ellos con una estructura societaria de cooperativa. Fedefarma es líder en su área de actuación (Cataluña y Comunidad Valenciana).

En los últimos cuatro años hemos ganado cuota de mercado y creo que actualmente nuestros clientes nos posicionan como una empresa dinámica y con una clara orientación al cliente, intentando aportar a la oficina de farmacia todos los servicios (no solo los de ámbito logístico), incluyendo programas de formación continuada, presencia en las redes, soporte a campañas o gestión comercial de la farmacia, por ejemplo.

¿Cree que, a largo plazo, puede haber un cambio en el modelo de producción y distribución de los medicamentos si proliferan las nuevas tecnologías de impresión por adición 3D en aplicaciones farmacéuticas?

No soy capaz en este momento de visionar potenciales aplicaciones de la tecnología de impresión 3D en el área de la logística de distribución farmacéutica, pero sin duda, estas nuevas tecnologías disruptivas tarde o temprano encuentran un ámbito de utilización donde claramente aportan una ventaja competitiva a quien las use.

Por lo que respecta a Fedefarma, ¿puede hacer una valoración de la marcha de la cooperativa, y darnos detalles de vuestros próximos proyectos?

Como he comentado anteriormente, en Fedefarma se ha producido una transformación total de la compañía en los últimos 10 años que está dando sus frutos.

Hemos pasado de ser un distribuidor tradicional, a ser (y a la vez ser percibidos como) una empresa moderna, viva, joven, focalizada en aportar el máximo valor a la oficina de farmacia, defendiendo y apoyando el modelo actual, con orientación al cliente y en mejora constante. La consecuencia de esta evolución es nuestra posición de liderazgo en el ámbito geográfico en el que actuamos. Como he comentado anteriormente, vamos a abrir un nuevo centro de distribución en Palau de Plegamans, probablemente el más moderno de todo el Sur de Europa.

Fedefarma cuenta con sistemas de preparación de pedidos altamente robotizados capaces de preparar hasta 60...

Fedefarma cuenta con sistemas de preparación de pedidos altamente robotizados capaces de preparar hasta 60.000 unidades de medicamentos en menos de una hora y media.

Una conclusión o mensaje al sector…

Mi principal recomendación al sector es que jamás nos demos por (completamente) satisfechos con nuestra aportación a los clientes, debemos pensar que la evolución es la nueva normalidad y asumir que los límites, en realidad, nos los ponemos nosotros mismos con nuestra actitud ante los cambios.

Entrevista a Carmen Cánovas, responsable comercial y de marketing en España de Neodiagnostica

Test genéticos
TEST
GENÉTICOS 
“En la investigación con seres vivos es fundamental la información de la empresa para orientar los trabajos hacia un beneficio social”

El mercado de los test genéticos no ha hecho más que crecer en la última década; hoy son pruebas sencillas de realizar y cada vez más baratas. Ello ha dado lugar a que su uso se extienda más allá del ámbito clínico, y en la actualidad estas técnicas están siendo útiles en asuntos derivados de nuevas circunstancias sociales, como la reagrupación familiar o la gestación subrogada. Pero, sin duda, es el campo de la medicina personalizada y de la prevención donde el abordaje genético tiene mayor recorrido. Los test en el ámbito de la salud pueden tener un objeto diagnóstico o bien preventivo, y es en este último donde se enmarca uno de los segmentos con mayores crecimientos: el de los test de ADN directos al consumidor; hoy, por ejemplo, el consumidor final puede encargar su perfil genético en 5 minutos por internet. Una cuestión no exenta de polémica. Hablamos con la portavoz de los laboratorios Neodiagnostica, especializados en análisis de ADN, Carmen Cánovas, quien nos pone al día sobre los pormenores de este mercado y nos cuenta algunas curiosidades, como el caso de los municipios que censan genéticamente a la población canina con el objetivo de mantener limpias las aceras; sepan cómo…
¿Cómo ha evolucionado, a grandes rasgos, el sector de los análisis genéticos? ¿Qué tipo de pruebas comenzaron siendo las más demandadas y cuáles son hoy las más solicitadas?
Los análisis genéticos empezaron a desarrollarse a partir de 1930, cuando la caracterización del sistema ABO de grupos sanguíneos, de la mano del patólogo y biólogo Karl Landsteiner, sentó las bases de los primeros estudios de marcadores genéticos para la determinación de paternidades.
El sector de las pruebas genéticas ha evolucionado muy rápidamente gracias a los avances obtenidos en la investigación del código genético. El abanico de análisis genéticos que se pueden realizar ha crecido considerablemente, de igual modo que la información que podemos obtener a través de ellos.
En los últimos, aproximadamente, 15 años los análisis genéticos han pasado de ser exclusivos, al alcance de unos pocos, a estar disponibles para gran parte de la población.
En el caso de Neodiagnostica, el laboratorio empezó su trayectoria hace ya más de 10 años para dar respuesta a una demanda creciente de la sociedad: las pruebas de paternidad y otros parentescos. En estas pruebas se verifica la coincidencia de determinados fragmentos del código genético, los STR (Short Tandem Repeats) que tienen una variabilidad elevada y son heredables entre individuos relacionados. Estas pruebas son de las más solicitadas actualmente gracias a la sencillez del procedimiento y los precios competitivos. Mónica Daluz
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TEST GENÉTICOS 

“Una única prueba sirve para toda la vida”

Entrevista a Carmen Cánovas Jiménez, responsable comercial y de marketing en España de Neodiagnóstica

Mónica Daluz
06/07/2020

El mercado de los test genéticos no ha hecho más que crecer en la última década; hoy son pruebas sencillas de realizar y cada vez más baratas. Ello ha dado lugar a que su uso se extienda más allá del ámbito clínico, y en la actualidad estas técnicas están siendo útiles en asuntos derivados de nuevas circunstancias sociales, como la reagrupación familiar o la gestación subrogada. Pero, sin duda, es el campo de la medicina personalizada y de la prevención donde el abordaje genético tiene mayor recorrido. Los test genéticos en el ámbito de la salud pueden tener un objeto diagnóstico o bien preventivo, y es en este último donde se enmarca uno de los segmentos con mayores crecimientos: el de los test de ADN directos al consumidor; hoy, por ejemplo, el consumidor final puede encargar su perfil genético en 5 minutos por internet. Una cuestión no exenta de polémica. Hablamos con la portavoz de los laboratorios Neodiagnostica, especializados en análisis de ADN, Carmen Cánovas, quien nos pone al día sobre los pormenores de este mercado y nos cuenta algunas curiosidades, como el caso de los municipios que censan genéticamente a la población canina con el objetivo de mantener limpias las aceras; sepan cómo…

Carmen Cánovas Jiménez, responsable comercial y de marketing en España de Neodiagnostica

Carmen Cánovas Jiménez, responsable comercial y de marketing en España de Neodiagnostica.

¿Cómo ha evolucionado, a grandes rasgos, el sector de los análisis genéticos? ¿Qué tipo de pruebas comenzaron siendo las más demandadas y cuáles son hoy las más solicitadas?

Los análisis genéticos empezaron a desarrollarse a partir de 1930, cuando la caracterización del sistema AB0 de grupos sanguíneos, de la mano del patólogo y biólogo Karl Landsteriner, sentó las bases de los primeros estudios de marcadores genéticos para la determinación de paternidades. El sector de las pruebas genéticas ha evolucionado muy rápidamente gracias a los avances obtenidos en la investigación del código genético. El abanico de análisis genéticos que se pueden realizar ha crecido considerablemente, de igual modo que la información que podemos obtener a través de ellos.

En los últimos, aproximadamente, 15 años los análisis genéticos han pasado de ser exclusivos, al alcance de unos pocos, a estar disponibles para gran parte de la población.

En el caso de Neodiagnostica, el laboratorio empezó su trayectoria hace ya más de 10 años para dar respuesta a una demanda creciente de la sociedad: las pruebas de paternidad y otros parentescos. En estas pruebas se verifica la coincidencia de determinados fragmentos del código genético, los STR (Short Tandem Repeats) que tienen una variabilidad elevada y son heredables entre individuos relacionados. Estas pruebas son de las más solicitadas actualmente gracias a la sencillez del procedimiento y los precios competitivos.

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El abanico de pruebas de ADN es cada vez mayor y, paralelamente, se abre la posibilidad de que los ciudadanos tengamos más información sobre nosotros mismos, ¿qué información nos brindan estos test de ADN para mejorar nuestra salud, y en qué ámbitos?

Cada vez más personas desean cuidarse y seguir un estilo de vida saludable, y actualmente es posible realizar un análisis genético de prácticamente cualquier fragmento de nuestro código genético que tenga alguna implicación a nivel de salud y calidad de vida. En este sentido constatamos un incremento de la demanda de este tipo de pruebas.

La información es poder y también lo es en el código genético de cada persona. Poder para, por ejemplo, mejorar nuestra alimentación, prevenir enfermedades cardiovasculares y adaptar nuestros hábitos a lo que nuestro cuerpo realmente necesita.

Las pruebas de ADN de salud han evolucionado mucho en los últimos años y ahora nos permiten mejorar nuestra calidad de vida de una forma nunca vista anteriormente. ¿Soy intolerante a la lactosa?, ¿por qué me sienta mal el café?, ¿tengo predisposición a desarrollar una adicción al tabaco o al alcohol?, ¿por qué no consigo adelgazar por más ejercicio y dieta que haga?, ¿por qué como sano e igualmente tengo el colesterol alto? Y así, cientos de preguntas que tienen una fácil respuesta mediante una sencilla prueba de ADN.

Las pruebas genéticas pueden ayudarnos a identificar cuáles son esos pequeños cambios que en nuestro día a día pueden marcar una gran diferencia. El metabolismo eficaz de vitaminas, minerales y otras sustancias depende de nuestro código genético, así como la tasa de envejecimiento biológico, el riesgo de tener sobrepeso y la densidad ósea, por poner algunos ejemplos.

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También están proliferando las pruebas con el objeto de encontrar familiares, ¿cómo ha crecido este segmento de la demanda?

Las pruebas de parentesco o filiación incluyen las pruebas de paternidad, hermandad, maternidad y todo tipo de relaciones familiares, incluso más lejanas, como entre tíos-sobrinos, abuelos-nietos…. Estas pruebas son muy sencillas de realizar, donde en la mayoría de los casos recogemos muestras de saliva mediante hisopos bucales, aunque también podemos analizar otro tipo de muestras como uñas, cepillos de dientes, cabellos, entre otras. El cliente interesado puede acudir a un centro a que le tomen la muestra o comprar un kit para pruebas de ADN, tomarse él mismo la muestra y enviarla al laboratorio para su análisis. En nuestro laboratorio analizamos las muestras y comparamos los perfiles de los sujetos para determinar si existe parentesco entre ambos con una fiabilidad superioral 99,999%.

A pesar de lo que pueda parecer, las pruebas de paternidad no solo sirven para confirmar la descendencia de un hijo de un supuesto padre cuando existen dudas por parte de alguno de los progenitores; su utilidad es mucho mayor. Las pruebas de parentesco pueden realizarse con validez judicial, manteniendo la cadena de custodia de la muestra durante todo el proceso para que sean aceptadas en trámites legales. Esto amplía el rango de casos en los que se demandan pruebas de parentesco. Los jueces pueden solicitar estas pruebas en muchos casos, como reclamación de herencias, reconocimiento de hijos, etc.

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¿Qué otros usos poco conocidos tienen este tipo de pruebas?

Las embajadas solicitan pruebas de paternidad o maternidad en reagrupaciones familiares, para que un padre o madre inmigrante pueda reagrupar a sus hijos de su país. Los movimientos migratorios de los últimos años han hecho que este sea uno de los motivos por los cuales más se demandan estas pruebas.

La gestación subrogada, a pesar de su controversia, es la opción que eligen muchas parejas que desean tener hijos biológicos y no pueden. La gestación tiene lugar en países donde las leyes lo permiten, y cuando nace el bebé las embajadas y consulados solicitan una prueba de paternidad y/o maternidad para justificar el origen genético del bebé y poder traerlo a nuestro país.

Las pruebas de parentesco pueden servir también para identificar, confirmar o desmentir un posible caso de bebés robados.

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En materia de innovación tecnológica, hoy ya es posible realizar pruebas de paternidad prenatales no invasivas…

Sí, las últimas innovaciones, como la NGS (Next Generation Sequencing), permiten realizar pruebas de paternidad prenatales de forma no invasiva. Estas pruebas son totalmente seguras para la madre y para el feto al realizar el análisis mediante sangre materna periférica, como si de una analítica convencional se tratara. Antes del desarrollo de la NGS, las pruebas de paternidad prenatales eran invasivas y requerían de una pequeña intervención a la madre gestante. Las pruebas de paternidad prenatales no invasivas cada vez tienen una mayor demanda debido a su seguridad, y además es habitual que las dudas sobre la paternidad del bebé vengan desde antes del nacimiento.

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¿Qué tecnologías destacaría como las más significativas en el avance este tipo de pruebas?

Sin duda, la automatización de gran parte del procedimiento. Esto ha sido una revolución, ya que en un día podemos realizar todo el análisis, desde la extracción del ADN de la muestra, hasta la electroforesis de los fragmentos amplificados. Ello nos permite obtener resultados rápidamente. Además, las mejoras en la resolución de la secuenciación y el perfeccionamiento del software de análisis hacen que los resultados que obtenemos sean más limpios y sencillos de interpretar.

¿Cuál es en la actualidad el equipamiento imprescindible en un laboratorio de análisis genéticos?

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El equipamiento imprescindible para un laboratorio que realice análisis genéticos sencillos son: el extractor de ADN, la campana de flujo laminar, el termociclador, el secuenciador, y el software de análisis. Es muy importante contar con protocolos estandarizados para asegurar la repetibilidad de los resultados que se obtienen, dando así resultados fiables. Disponer de acreditación por alguno de los organismos que otorguen dicha potestad garantiza la competencia técnica del laboratorio y es un punto más para asegurar la calidad del procedimiento. Y es indispensable contar con un equipo técnico formado, capaz de trabajar bajo presión y con empatía para tratar con los clientes, ya que no hemos de olvidar que detrás de cada muestra que recibimos hay una persona que ha confiado en nosotros para resolver su problema.

¿Cómo están ayudando las pruebas de ADN en el avance hacia la personalización de los tratamientos?

Los tratamientos convencionales se basan en unas pautas que no tienen en cuenta que el código genético de cada persona es distinto, y, por tanto, cada cambio que haga en su día a día, bien sea una dieta, reducir las grasas saturadas, o un tratamiento farmacológico, tendrá unos resultados variables en cada individuo; tener esto en cuenta aumentará las probabilidades de éxito. El código genético se mantiene estable a través del tiempo, con él nacemos y con él moriremos. Una única prueba sirve para toda la vida.

No hay que olvidar que los genes son solo un condicionante del fenotipo, lo que se manifiesta. El ambiente también influye, y mucho. Por ejemplo, una persona podría tener genes desfavorables para tener el colesterol alto. Saber esto puede ayudarle a cambiar sus malos hábitos y, si mantiene una alimentación saludable y hace ejercicio, puede ganar en calidad de vida. En el caso contrario, poseer unos genes favorables no exime de la conveniencia de tener hábitos saludables. Saber en qué nuestro código genético nos hace más vulnerables puede ser un primer paso para construir una vida más larga y sana.

¿Cómo habéis visto evolucionar los análisis genéticos en animales domésticos? ¿Qué utilidad tienen las pruebas genéticas en estos animales?

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Desde hace algunos años los análisis genéticos también han dado el salto hacia otras especies, principalmente en animales domésticos como perros y gatos, y también son muy habituales en caballos.

En nuestra sociedad cada vez es más común tener animales de compañía, que pronto se convierten en un miembro más de la familia. Las mascotas reciben todo tipo de cuidados que hace solo unas décadas eran impensables: atención veterinaria, comida especializada, ropa y complementos… Por ello, no es extraño que estos animales hayan entrado también en el panorama médico y científico. El catálogo de pruebas genéticas en animales domésticos, como los perros y caballos, es muy amplio. Estas pruebas también son muy sencillas que realizar, ya que en muchos casos es suficiente con una muestra de saliva.

De forma similar a los humanos, pueden ser útiles para mejorar la salud del animal, si bien pueden tener otras aplicaciones muy diversas.

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Por ejemplo….

El código genético canino, al igual que el de todas las especies, se mantiene constante a través del tiempo, con lo cual obtener el perfil genético del perro puede ser útil para identificar al animal en casos de pérdida o robo, cuando la identificación a través del microchip no sea posible.

En casos de agresión causada por un perro, también son útiles las pruebas de ADN canino. Mediante una muestra obtenida de la herida (saliva, sangre, pelos) podemos identificar el perro que la ha causado.

En los perros de raza, los certificados que se expiden actualmente para el pedigree no proporcionan suficientes garantías. Hay numerosos casos de fraude a la hora de registrar a los animales en una raza. Por ello, la prueba de paternidad canina es la única capaz de garantizar quién es el padre de un cachorro.

El mercado de caballos de raza es muy importante y mueve anualmente a muchos compradores con gusto por estos animales y por la hípica. En este caso, las pruebas genéticas pueden validar el origen de un caballo de una supuesta raza, o su descendencia de un ejemplar de unas características determinadas, confirmando así el valor del caballo.

MyADNlab

MyADNlab.

Y, en un futuro, pueden servir para mantener nuestras ciudades limpias de excrementos…

Sí, la población canina de nuestros pueblos y ciudades ha aumentado considerablemente, y con ello, por culpa de algunos dueños incívicos, también la suciedad de las calles. Por este motivo, cada vez más municipios optan por dar un paso adelante y realizar un censo canino mediante ADN. El municipio ordena genotipar a toda la población canina para elaborar una base de perfiles de ADN: los dueños de los perros acuden a su centro veterinario, donde se les extrae la muestra, y el laboratorio la analizará y obtendrá el perfil genético del animal para incorporar al censo. Cuando esta etapa haya finalizado, si los operarios municipales encuentran heces en la vía pública recogen una muestra y la envían al laboratorio para su análisis y cotejo con la base de perfiles de ADN. Si existe coincidencia entre el perfil genético de la muestra recogida y alguno de los perfiles del censo canino, se le envía una sanción al propietario del perro.

Esto es una curiosidad, pero nos da una idea de la versatilidad de aplicaciones del estudio del ADN…

En efecto, y a medida que se vayan descifrando los entresijos del código genético podrán aportar más información y ser más útiles en distintas áreas.

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¿Qué diría a aquellos que opinan que este tipo de pruebas debe indicarlas un facultativo? En cualquier caso, los resultados que se envían al consumidor final se acompañan de un informe realizado por un profesional de la salud, ¿es así?

Ya hemos visto que las pruebas genéticas pueden tener muchas aplicaciones, y estas no requieren de la participación de un médico facultativo, quizás con la excepción de las pruebas genéticas que predicen el riesgo de enfermedades graves. Para el resto, cualquiera puede solicitarlas de forma muy sencilla. El conocimiento de nuestro código genético nos puede permitir mejorar nuestro estado de salud con pequeños cambios en nuestra alimentación y hábitos. Si fuera necesaria la prescripción se haría más difícil el acceso. Que la prescripción no sea necesaria, no impide que los resultados de estos test genéticos puedan ser utilizados por médicos, nutricionistas, etc., para adaptar los tratamientos o dietas a las necesidades genéticas de cada persona.

En el caso de Neodiagnostica, nuestro equipo de genetistas realiza un informe acompañando los resultados de las pruebas. Los informes se estructuran de forma sencilla y en un lenguaje comprensible para la población general. En las pruebas de estilo de vida incluimos las recomendaciones para adaptar el plan nutricional y/o de ejercicio físico para que, con solo el informe, la persona sea capaz de poner en práctica pequeños cambios que le ayuden a conseguir sus objetivos sean cuales sean: adelgazar, estar más sano, mejorar el rendimiento deportivo…

Es difícil para el consumidor saber dónde encargar su estudio, sobre todo cuando éste es online… ¿Realizan alguna acción con las oficinas de farmacia por si el consumidor acude al farmacéutico a pedir consejo? ¿Tienen previsto en el futuro comercializar estos kits de ADN a través de las farmacias?

Pues ciertamente es un área de negocio que nos estamos planteando. En estos momentos no estamos realizando acciones con las farmacias, pero nos estamos preparando para empezar con ello en los próximos meses. Creemos que las farmacias suponen una gran red de fácil acceso y de confianza para los consumidores. A veces nos encontramos con algún cliente con problemas o reticencias a la hora de adquirir online los kits de ADN y, sin duda, poder adquirirlo en una farmacia de su conveniencia facilitaría el procedimiento.

Toca repensar el mundo

La Tierra se deshace
TENDENCIAS 
Biomímesis, una nueva mirada 

Esta empresa, de nombre Tierra, ha invertido todos sus recursos en I+D desde hace 4.000 millones de años; cada recurso de cada ser vivo ha sido utilizado para mejorar su relación con el medio, desarrollando un sistema de eficiencia perfecta en permanente adaptación. Pero una de las especies que la habitan, la humana, ideó un mundo a expensas de la lógica biológica, en su complacencia de saberse dotada, sin lugar a dudas, de grandes cualidades frente a otras especies de su entorno. En él, el mundo ideado, el hombre lo era todo para el hombre –con permiso de Hobbes–, y en ese arrogante proceso de desapego y desprendimiento de la natura, decidimos extraer, diseñar, fabricar, consumir y desechar en base a un modelo que hoy se revela errado para el que debiera ser su objeto: preservar la vida a largo plazo.
Nuevas aportaciones se abren paso ante la urgencia de rediseñar en su conjunto el sistema de generación y distribución del sustento humano, y en definitiva de la gestión global de los recursos, entre ellas la biomímesis o biomimética, una disciplina supuestamente disruptiva que no hace más que mirar hacia algo que siempre estuvo ahí: la naturaleza. Su objeto es resolver problemas actuales que la naturaleza ya ha resuelto, averiguando e imitando cómo lo hace. Si queremos virar hacia una economía circular, (que, como la biomimética, contempla ciclos productivos y económicos en los que la mayor parte de los desechos vuelve a convertirse en recurso), si el objetivo es pasar del residuo inmortal al residuo cero y de la sobreexplotación de los recursos a su optimización, cada sector deberá acometer su particular andadura desde la linealidad hacia sistemas cerrados, tránsito que introducirá una variable imprescindible: la cooperación. Luego, cosidas las piezas, habrá que esperar que el nuevo paradigma engrane como lo hizo en su momento el sistema capitalista, que ha contribuido a la prosperidad de una parte importante de las sociedades, y cuyas imperfecciones, algunas inadmisibles, ha llegado el momento de superar, con la mirada puesta en un nuevo capitalismo, consciente, colaborativo y circular. Mónica Daluz / pdf

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TENDENCIAS 

Biomímesis, una nueva mirada

Toca repensar el mundo

Mónica Daluz
12/02/2020

Esta empresa, de nombre Tierra, ha invertido todos sus recursos en I+D desde hace 4.000 millones de años; cada recurso de cada ser vivo ha sido utilizado para mejorar su relación con el medio, desarrollando un sistema de eficiencia perfecta en permanente adaptación. Pero una de las especies que la habitan, la humana, ideó un mundo a expensas de la lógica biológica, en su complacencia de saberse dotada, sin lugar a dudas, de grandes cualidades frente a otras especies de su entorno. En él, el mundo ideado, el hombre lo era todo para el hombre –con permiso de Hobbes–, y en ese arrogante proceso de desapego y desprendimiento de la natura, decidimos extraer, diseñar, fabricar, consumir y desechar en base a un modelo que hoy se revela errado para el que debiera ser su objeto: preservar la vida a largo plazo. Nuevas aportaciones se abren paso ante la urgencia de rediseñar en su conjunto el sistema de generación y distribución del sustento humano, y en definitiva de la gestión global de los recursos, entre ellas la biomímesis o biomimética, una disciplina supuestamente disruptiva que no hace más que mirar hacia algo que siempre estuvo ahí: la naturaleza. Su objeto es resolver problemas actuales que la naturaleza ya ha resuelto, averiguando e imitando cómo lo hace. Si queremos virar hacia una economía circular, (que, como la biomimética, contempla ciclos productivos y económicos en los que la mayor parte de los desechos vuelve a convertirse en recurso), si el objetivo es pasar del residuo inmortal al residuo cero y de la sobreexplotación de los recursos a su optimización, cada sector deberá acometer su particular andadura desde la linealidad hacia sistemas cerrados, tránsito que introducirá una variable imprescindible: la cooperación. Luego, cosidas las piezas, habrá que esperar que el nuevo paradigma engrane como lo hizo en su momento el sistema capitalista, que ha contribuido a la prosperidad de una parte importante de las sociedades, y cuyas imperfecciones, algunas inadmisibles, ha llegado el momento de superar, con la mirada puesta en un nuevo capitalismo, consciente, colaborativo y circular.

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Alarma, por tierra, mar y aire

Al principio, la vida era anaeróbica. Más tarde, un grupo de cianobacterias, en el medio marino, realizó su primera fotosíntesis –las algas adoptarían después este mecanismo– generando un desecho en forma gaseosa que lo cambiaría todo: el oxígeno. Entretanto, la colaboración entre organismos unió una mitocondria, –una auténtica fábrica de energía que por entonces vivía de forma independiente en los ‘recién’ formados océanos, deambulando sumergida en la ‘sopa primigenia’–, con una célula, que la alojó (en realidad la engulló sin digerirla, la fagocitó) y donde se aposentó para dedicase, ahora sí, al 100% a su función: generar energía. En su relación simbiótica, con la que ambas redujeron su inversión en recursos para ser más eficientes, el orgánulo hospedado obtenía nutrientes y un medio protector, y la célula, por su parte, contaría para siempre con una inagotable fuente de energía con la que acometer sus funciones, entre ellas la división celular, sobre la que se asienta la evolución.

Y la reacción del nuevo gas, el oxígeno, con otros liberados a la atmósfera durante una fase de violentas erupciones volcánicas dieron origen a la formación de otro gas, el ozono, que se acumuló en la capa más externa del planeta y que constituye una barrera que hace posible la vida tal y como la conocemos. Así que sin ozono, se acabó.

Hoy la alteración de los ecosistemas, con una preocupante situación de desoxigenación de los océanos y de erosión y pérdida de fertilidad del suelo, hace peligrar el abastecimiento de alimentos. Los desequilibrios se suceden y sus consecuencias en cadena ponen de manifiesto la necesidad de una intervención urgente (ya en 2011 el científico Spencer Weart sugirió que “el sistema climático es sensible a los cambios pequeños y puede cambiar fácilmente de un estado estable a uno distinto”). Este apremio es el que lleva a buscar el camino más corto hacia un cambio de modelo de gestión de los recursos que consume el ser humano, desde el alimento, las medicinas o la energía, hasta la ropa, los envases o las actividades de ocio. La prioridad es, llegados a este punto, librarnos de este excedente imparable de desechos no valorizables: que no servirán para nada nunca más y que ocuparán un espacio en el planeta para siempre. La solución pasa por integrar el flujo de desechos en el circuito; si nos fijamos en la naturaleza vemos que nada desecha, que no produce nada inservible: que no consume más recursos que los estrictamente necesarios. En los ecosistemas naturales los residuos de un organismo son los nutrientes de otra forma de vida, de modo que todo circula sin fin… La biomímesis se inspira en la naturaleza para crear tecnologías innovadoras y propone respuestas a la insostenibilidad que nos acucia, sugiriendo una economía que, como la naturaleza, cierre círculos con el objeto de minimizar la extracción de materias primas y la generación de residuos.

Esa nueva mirada en el abordaje de los retos de nuestra era, una mirada dirigida hacia el laboratorio más antiguo de la historia, trata de resolver problemas de distinta índole (ingeniería, medicina, ciencia de los materiales o electrónica, entre otras muchas) replicando sintéticamente diseños de la naturaleza; “en ella –como argumentan desde el Instituto de Ciencias Biomiméticas (BSI)– se han testado, evolucionado y desarrollado todo tipo de estructuras, nano-modelos, estrategias y configuraciones con un nivel de eficacia imbatible, fruto de un exigente e implacable proceso de selección”.

La naturaleza, donde la forma es función, inspiró a Da Vinci y a Gaudí, y a tantos otros desde los primeros tiempos hasta nuestros días, como al ingeniero suizo George De Mestral, que ideó el velcro tras un paseo campestre en el que acabó con decenas de semillas de bardana adheridas a su ropa. Otro de los ejemplos más conocidos de aplicación biomimética –aunque en ese momento no se le había dado nombre– son los trajes de baño que la marca Speedo fabricó imitando la piel del tiburón –que está cubierta por pequeñas escamas dentadas que reducen la fricción al paso del agua–, y que fueron utilizados por los nadadores del Campeonato Mundial de Natación en los años 2008 y 2009, rompiendo más de 130 marcas. En 2010 se prohibió su uso en competición por ser considerados ‘doping tecnológico’, pero ese diseño se está aplicando en los cascos de barco ya que su estructura, además, dificulta que se adhieran algas y moluscos. Otros ejemplos son menos conocidos, como las turbinas eólicas con aspas provistas de nódulos que permiten generar más energía que las aspas convencionales con menor velocidad de viento, y están inspiradas en los nódulos del cachalote, que le permiten generar fuerza y velocidad cuando hace giros cerrados.

Hoy ya existen múltiples soluciones que replican formas y funciones naturales de los organismos, pero las posibilidades son todavía mayores. Un importante reto lo constituye poder replicar el modo en que las plantas realizan la fotosíntesis, para avanzar en la definición de un nuevo modelo energético; es la llamada fotosíntesis artificial. En el CIC biomaGUNE de Guipúzcoa consiguieron el año pasado replicar la primera fase del proceso de fotosíntesis que realizan las plantas. La industria de la automoción viene mostrado interés por esta línea de innovación: Hyundai presentó, ya en 2015, su concepto de automóvil del futuro inspirado en el proceso de fotosíntesis, proponiendo un vehículo con toda su cubierta exterior revestida con celdas solares. Luz solar y agua, a través del proceso de electrólisis del agua, serían suficientes para generar el combustible: hidrógeno.

La necesidad de hallar nuevos materiales y nuevas moléculas ha suscitado un interés creciente por la biomimética, que tiene distintos niveles de abordaje y complejidad. Así lo explica el Dr. Francesco Sottile, responsable científico del BSI: “En su nivel más básico, la biomimética se limitaría a imitar las formas naturales en su aspecto externo; a un nivel más profundo, se estudiarían procesos naturales complejos para transferirlos a la solución de retos técnicos; y finalmente, en su expresión más profunda se desarrollarían procesos de diseño integrales, 100% ‘biocompatibles’ desde su inicio”. Las razones por las que la investigación se está focalizando en el estudio y desarrollo de materiales de origen biológico o inspirados en la biología se explican por el mayor conocimiento que hoy se tiene de los mecanismos biológicos y por la aparición de tecnologías que permiten la observación y manipulación de las estructuras atómicas y moleculares a escala nanométrica.

Corriente sin fricción. En la naturaleza encontramos con frecuencia un patrón de refrigeración en forma de espiral logarítmica...

Corriente sin fricción. En la naturaleza encontramos con frecuencia un patrón de refrigeración en forma de espiral logarítmica. Un diseño con aplicaciones en el desarrollo de dispositivos rotatorios que refrigeren, utilizando una cantidad de energía mínima.

Biomimética y nanotecnología: descubriendo un nuevo mundo

La irrupción, en los años 80, de tecnologías que permitieron observar y manipular las estructuras de la materia a nivel nanométrico desveló las posibilidades que abría, en numerosos campos, la capacidad de replicar principios y estructuras que ya existen en animales, plantas, bacterias u hongos. Las nanoestructuras tienen la particularidad de presentar unas propiedades físicas y químicas muy distintas a las que mostrarían los mismos materiales a otras escalas. Este control sobre el tamaño, la morfología y la distribución de sus componentes permite modificar o incorporar propiedades y establecer relaciones sinérgicas entre ellas en función del objeto de aplicación.

Si a lo largo de la historia nuestro progreso colectivo ha ido ligado a los tipos de materiales que hemos utilizado, y que han definido largas eras como la de piedra, del bronce…, ahora en la del plástico, y del silicio, se hace necesario hallar nuevos materiales y funciones que nos ayuden en la implementación del pretendido modelo circular, dotando a la industria de un nuevo arsenal de materiales que utilizar en su travesía. Todavía existen materiales en el planeta cuyas propiedades desconocemos. Es el caso del grafeno, que no fue hasta 2018 cuando se observó que este material, conocido y muy abundante en la Tierra, adquiría unas superpropiedades al disponerlo en dos capas rotadas en un ángulo determinado, de 1,1 grados –el ‘ángulo mágico’–, y que valió a sus descubridores, que lo aislaron por primera vez en 2004 con un trozo de cinta adhesiva, el Nobel de Física en 2010.

El grupo de investigación de materiales funcionales nanoestructurados del Centro de Investigación en Nanociencia y Nanotecnología del CSIC, es uno de los centros de investigación que trabajan en esta aproximación. El investigador Daniel Ruiz–Molina lo explicaba así en declaraciones recientes: “Nuestro objetivo, haciendo materiales funcionales nanoestructurados a estas escalas, es conseguir nuevas propiedades y nuevas aplicaciones que no se pueden conseguir con los materiales tradicionales; y decimos que son funcionales porque todo este proceso de integración a través de la nanoescala ha de tener unos objetivos específicos, ha de tener una aplicación, sea nanomedicina, materiales inteligentes, etc”. Otros proyectos del CSIC incluyen el diseño de materiales inteligentes que cambian sus propiedades ópticas en función del entorno: materiales fotocrómicos que cambian de color cuando les da la luz, por ejemplo, y que podrían implantarse en cerramientos en edificación, con ventanas inteligentes que regularían el paso de la luz, contribuyendo al ahorro energético.

En este viaje al centro del mundo nanométrico, donde nada es lo que parece, los científicos tratan de ‘deconstruir’ los mecanismos por los que, por ejemplo, “el revestimiento interior de la concha de una oreja de mar es el doble de duro que nuestras cerámicas de alta tecnología; la seda de araña es cinco veces más fuerte, gramo por gramo, que el acero; el adhesivo de los mejillones actúa bajo el agua y se pega a todo, incluso sin imprimación; y el cuerno de rinoceronte se autorepara, a pesar de no contener células vivas”, como cita la autora que divulgó el concepto de biomímesis Janine M Benyus, en su libro Biomímesis, cómo la ciencia innova inspirándose en la naturaleza.

Los ejemplos sobre aplicaciones son numerosos: materiales para amortiguar impactos que imitan el cartílago; el kevlar de los chalecos antibalas, que reproduce la estructura de una tela de araña; botellas que extraen agua de la humedad del aire, inspiradas en las estrategias del escarabajo de Namibia; tejidos y pinturas que imitan las estructuras de la hoja de loto, que repele el agua y se autolimpia, mediante sus microestructuras y nanoestructuras que por el ángulo de su contacto con el agua hace que ésta ruede sobre su superficie –este mecanismo, llamado ‘efecto loto’, se descubrió en 1982 y una de sus aplicaciones comerciales es la pintura biomimética de Lotusan–; ventiladores que mejoran su eficiencia replicando las espirales logarítmicas de la naturaleza; robots industriales que realizan un trabajo cooperativo a semejanza de las hormigas, –como las Bionic Ants, de Festo–; edificios que emulan los montículos de arena de las termitas para regular la temperatura –el Eastgate Centre Zimbabwe, del arquitecto Mick Pearce, es un ejemplo–; plásticos que se autorreparan imitando la cicatrización de la piel de los mamíferos; adhesivos para medios húmedos con moléculas como las de las proteínas con las que los mejillones se adhieren a las rocas; ropa transpirable que copia el movimiento de las escamas de la piña en presencia de humedad; sistemas de alerta oceánica basados en ultrasonidos como los que emiten los delfines; o el guante de silicona creado por científicos de la Universidad de Stanford capaz de permitir a una persona ascender por una pared de vidrio, a base de un material inspirado en una lagartija, el geco tokay, que se desplaza fácilmente por superficies verticales planas –el guante utiliza las mismas fuerzas de atracción y repulsión entre las moléculas (fuerzas de Van der Waals) que utilizan estos individuos–, y podría tener aplicaciones, por ejemplo, en la industria aeroespacial para utilizar en situaciones de ingravidez. Y esto es sólo la punta del iceberg.

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Nuevos instrumentos para la medicina que viene

El ámbito sanitario es uno de los más prolíficos en investigación sobre aplicaciones procedentes de inspiraciones biomiméticas; los investigadores tienen entre manos prometedores estudios focalizados en el desarrollo de nuevos fármacos, así como en sistemas para su transporte y liberación en el interior del organismo, y de tejidos biomiméticos, entre otros. En este sentido, el Dr. Sottile destaca el trabajo del grupo de investigación del IBEC, Institute for Bioengineering of Catalonia, “que está desarrollando tejidos in vitro –detalla– con el objetivo de recapitular la funcionalidad celular in vivo; por ejemplo, un nuevo modelo de epitelio intestinal creado imitando el intestino real, bioimprimido en 3D, tendrá como objetivo avanzar en el modelado de enfermedades, la detección preclínica de toxicidad de medicamentos, la comprensión del desarrollo de órganos y las aplicaciones de medicina regenerativa”. En el campo farmacéutico, el presidente y fundador del BSI Dr. Pere Monràs nos habla del caso de Bionure, “una empresa de biotecnología que actualmente se encuentra en fase de ensayos clínicos, y que ha desarrollado un principio activo para combatir enfermedades neurodegenerativas, como la neuritis óptica. A diferencia de otras aproximaciones de investigación, enfocadas a limitar el alcance de la lesión a la capa de mielina que protege a la neurona, se ha incidido sobre la capacidad de regeneración de la propia neurona”.

Los tratamientos inmunoterápicos también se enmarcarían dentro de este enfoque que observa los procesos biológicos naturales para, a modo de copiloto, ir eliminando los obstáculos que entorpezcan dichos procesos cuando son causantes de enfermedad, y potenciar las destrezas del propio organismo. El médico ayuda al piloto, el sistema inmunológico, a encontrar las células cancerígenas escapistas frente a las que ha quedado ‘ciego’. Inyectar un virus modificado en un tumor para llamar la atención de los leucocitos y guiarlos hasta él o inhibir determinadas proteínas que expresa la célula tumoral para hacerse invisible, son algunas de las estrategias de cooperación entre el científico y los mecanismos que utiliza la naturaleza, en este caso, nuestro sistema inmunológico. Los avances en epigenética, por su parte, igualmente evidencian que es posible curar enfermedades con fármacos basados en eliminar los ‘residuos’ acumulados en un determinado gen, que han hecho que éste se exprese o haya dejado de expresarse cuando no debe, causando la enfermedad; lo hacen ‘limpiando’ el gen de esos residuos procedentes de los procesos de metilación con la finalidad de que éste se exprese como tenía ‘programado’ originariamente en su fenotipo.

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Las aplicaciones de las nanopartículas que imitan o mimetizan componentes biológicos están permitiendo avanzar hacia la medicina personalizada; ya se está trabajando sobre nanopartículas con fármacos en su interior que activan su toxicidad al llegar al núcleo de la célula cancerígena, –liberación controlada de fármacos–, o soluciones como las del Grupo de Materiales Funcionales Nanoestructurados del ICN2 (NanosFun), que investiga en recubrimientos inspirados en mejillones para las nanopartículas que transportan fármacos al cerebro, con el objetivo de proteger químicamente el fármaco transportado.

El acceso al micromundo nanométrico hace observar la biología más allá del tradicional punto de vista de los procesos químicos, cobrando especial relevancia la aplicación de los conocimientos y herramientas procedentes de la física. La llamada ‘física biológica’ se centra en el papel de las fuerzas y la mecánica en biología. En este sentido, existe material quirúrgico y sanitario que, imitando la estructura en ‘V’ de las escamas de la piel del tiburón, inhibe el crecimiento de bacterias; dicha estructura requiere más energía por parte de las bacterias para permanecer adheridas, por lo que optarán por otras superficies. Su implantación en superficies críticas, podría ser una aliada para frenar la resistencia antibiótica.

Otro objeto de estudio en el ámbito del biomimetismo son las estrategias que utilizan los animales para garantizar su supervivencia a la hora de evitar o buscar, y en qué circunstancias, determinadas hojas; criba a partir de la cual tratar de descubrir nuevos fármacos. El reino animal nos brinda soluciones cada vez con más frecuencia: hace tan solo unas semanas, en el Instituto Hubrecht (KNAW, Países Bajos) creaban en laboratorio por primera vez, veneno de serpiente reproduciendo la estructura de sus proteínas. A partir de las toxinas de los venenos de serpiente, muchas de las cuales aún no han sido identificadas, los fármacos inspirados en ellas podrían incluir nuevos relajantes musculares, analgésicos o anticoagulantes, además de paliar el problema de la falta de antídotos. El mar, por su parte, dada su gran diversidad biológica, viene siendo también una fuente de principios activos. En la actualidad los investigadores tratan de encontrar en el medio que originó la vida, organismos que produzcan moléculas distintas a las que conocemos. La observación de las interacciones de estos organismos, que han desarrollado potentes sistemas de defensa debido a sus exigentes condicionantes ambientales, ya ha dado origen al descubrimiento de nuevas moléculas. Hay varios fármacos de procedencia marina que se están usando para el tratamiento del cáncer; la biotecnológica PharmaMar es una de las compañías que los desarrollan.

Por otra parte, la tendencia hacia la integración de la tecnología en organismos vivos hace preciso hallar fuentes de energía biocompatibles. Ya en 1799 las anguilas eléctricas inspiraron el diseño de la primera batería; en 2018, investigadores de la Universidad de Michigan han replicado los conceptos básicos del proceso por el que las anguilas eléctricas generan las descargas con las que aturden a sus presas. Ello abre la puerta al desarrollo de órganos eléctricos artificiales, que se podrán aplicar en robots blandos y en la activación de implantes, como los marcapasos. Y lo último en integración son los robots biológicos, organismos vivos programables, bautizados ‘xenobots’…

De vuelta a la simbiosis

La vida es larga, y en su transcurrir, en nuestro hogar entran decenas de objetos que con el tiempo ocupan un espacio que no tenemos. Aunque siempre podemos deshacernos de ellos cuando la situación resulta insostenible, y en cajones y armarios ya no cabe, literalmente, nada más. Pero ¿y si no hubiera dónde ni modo de sacárnoslos de encima? No tendríamos más remedio que convivir con nuestros desechos; y eso es lo que hacemos cuando diseñamos, fabricamos y consumimos productos inmortales. Si la superpoblación del planeta supone un problema de espacio, la superpoblación de basura indestructible, a este ritmo, es matemáticamente insostenible en el tiempo.

El paradigma lineal de la ‘era del clínex’ causa contaminación ambiental y desaprovecha recursos: “Reciclamos menos de la mitad de nuestros residuos –señalan los portavoces del BSI – y, puesto que el diseño del producto no ha contemplado el residuo en origen, no existen las infraestructuras necesarias para su reciclaje o reutilización. El reciclaje no debería ser el estadio final de un producto; el desecho en sí debería dejar de formar parte de la cadena de producción”.

La economía circular, donde todo es recurso, se basa en el estudio de sistemas no lineales, como el clima o los ecosistemas (lo aborda la bioeconomía), con el objetivo de mantener las materias primas el máximo tiempo en uso, convirtiendo los flujos de residuos en cadenas de valor. Resulta fundamental, pues, ecodiseñar. Por lo que respecta a los componentes durables –a diferencia de los consumibles, que vuelven a la biosfera tras varios ciclos de uso– éstos no son biodegradables, por lo que, bajo este modelo, deberán ser diseñados para facilitar su reparación, actualización, reutilización o, en su momento, refabricación –ya que sus piezas estarían pensadas para volver a transformarse en materiales con los que fabricar nuevas piezas–.

El modelo circular reduce la extracción de materias primas, el coste de fabricación, la emisión de CO2, el precio del producto, y el residuo. Pero el fabricante, que ahorraría en procesos y optimizaría los ciclos de reutilización y refabricación, tendría que asegurarse de recuperar los componentes de los productos expresamente desarrollados para tener nuevos ciclos de uso. La opción que se baraja –para productos como coches, móviles, electrodomésticos…– es que el fabricante mantuviera la propiedad del producto, lo que conllevará el paso de un modelo de consumidores a otro de usuarios. Al nuevo consumidor/usuario, que también podrá ser productor, se le requiere la toma de conciencia para un cambio de hábitos y valores, en la línea del uso compartido de bienes y servicios, la autoproducción de energía y alimentos, o el consumo y la movilidad responsables, entre otras cuestiones.

Desde que en 2015 la Comisión Europea adoptara un paquete de medidas destinadas a impulsar la transición hacia la economía circular, los avances se suceden en los sectores clave, como el energético o el agrícola y ganadero, y cada vez son más los ejemplos de simbiosis industrial. Este nuevo modelo económico en su natural dinámica genera alianzas locales, nuevas sinergias y nuevos modelos de negocio, también nuevas filosofías empresariales y nuevos estilos en las relaciones laborales, propios del llamado capitalismo consciente. Y como la innovación en biología, ciencia de los materiales, nanotecnología, robótica, etc. hay que colocarla, y lo antes posible, en el circuito de producción y consumo, la innovación en ciencias económicas y empresariales ha de ser también protagonista del tránsito hacia el nuevo paradigma. Estas disciplinas deberán buscar otros puntos de vista con los que hallar nuevas oportunidades que aún no habíamos visto, no porque no estuvieran ahí sino porque no habíamos mirado.

Todo el funcionamiento de nuestra economía está llamado a cambiar. Esta transformación a todos los niveles va a requerir talento, innovación –ergo inversión- y compromiso. ¿Disciplinas implicadas? Innumerables: desde la ética o la economía, hasta la biología o la robótica y, claro, la biomimética. ¿Cómo produciremos?, ¿cómo generaremos –y distribuiremos– energía?, ¿cómo consumiremos?, o ¿cómo serán nuestras ciudades, nuestros hogares, nuestras empresas, y nuestras escuelas y universidades?, ¿cómo viviremos nuestra salud y nuestra enfermedad?, ¿cómo nos comunicaremos? o ¿cómo moriremos? La respuesta a estas y otras muchas preguntas será aquella que entre todos decidamos dar. En cualquier caso, independizarnos de la naturaleza no parece haber sido una buena idea. Roto el equilibrio perfecto, las prospectivas apuntan hacia la insostenibilidad de nuestra forma de vida, e insostenible es algo que, antes o después, desaparecerá. Para la humanidad ha llegado la hora de enfocar el futuro con una nueva mirada, antes de que todos nuestros momentos se pierdan en el tiempo…

Por lo que respecta a ella, la Tierra, ahí seguirá, seguramente distinta, ocupando su lugar en el Universo. Aunque nosotros ya no estemos.

© MÓNICA DALUZ 2019-2024

Mónica Daluz
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