PRODUCCIÓN PERIODÍSTICA Mónica Daluz

COSMÉTICA

“La innovación se da la mano con la naturaleza en un nuevo concepto de lujo sostenible”

Entrevista a Pilar Pérez, directora de Formación de Laboratoire Native

Mónica Daluz
21/02/2022

El grupo cosmético francés Laboratoire Native nació tras la adquisición por parte del holding Impala de las marcas Lierac, Phyto, Jowaé y Roger&Gallet, con el objetivo de posicionarse como grupo líder en su ámbito; marcas, veteranas en el mercado la mayoría, que tienen en común el desarrollo de formulaciones basadas en moléculas naturales. Dentro de su estrategia de posicionamiento, la firma apuesta con rotundidad por el canal farmacia. Su directora de Formación, Pilar Pérez, nos habla de las acciones dirigidas al canal en este primer año de andadura de Laboratoire Native, y repasamos con ella las necesidades de la piel que generan mayor demanda de soluciones y de los principios activos más efectivos en cada caso.

Pilar Pérez, directora de Formación de Laboratoire Native.

¿Qué elementos podría decirse que han marcado un punto inflexión en la industria cosmética en los últimos años y han supuesto un salto cualitativo en la efectividad de los productos?

El foco de la investigación en la dermofarmacia de nuestros días se centra en buscar el máximo equilibrio entre la cosmeticidad y la eficacia respetando el medio, es decir, apostando por la sostenibilidad del planeta.

Las firmas más exclusivas se suman a la cosmética eco y sostenible, también Laboratorios Native, no solo con nuevas fórmulas a base de moléculas naturales, sino también en el packaging y en los valores que hay detrás de cada producto. La innovación se da la mano con la naturaleza en un nuevo concepto de lujo sostenible.

Específicamente, ¿qué nuevos principios activos y tecnologías constituyen hoy un mayor avance y en qué ámbitos de la dermoestética se están aplicando?

La diversidad de principios activos del mercado cosmético actual es inmensa y resulta complejo establecer el ranking de los más demandados, aun así, voy a intentarlo. Diría que actualmente y según las necesidades de la piel podríamos agrupar los ingredientes activos más utilizados en tres grandes categorías: antioxidantes, particularmente la vitamina C, que protege a las células contra los efectos de los radicales libres ayudando a mantener la juventud de la piel además de contrarrestar la aparición de manchas y aportar luminosidad; los renovadores, entre los que destaca el retinol por sus múltiples propiedades: atenúa las manchas, reduce los primeros signos de envejecimiento, unifica el tono, suaviza la apariencia de los poros y regula la producción de grasa. Eso sí, su uso requiere de cierta adaptación para que no produzca irritación ni otros efectos indeseados; lo más recomendable es comenzar por concentraciones bajas e ir aumentando a medida que la piel se acostumbre.

Y como tercera gran categoría citaría los humectantes, cuyo activo por excelencia es el ácido hialurónico. Se encuentra de forma natural en diferentes tejidos y órganos de nuestro cuerpo y tiene una alta capacidad para atraer el agua y retenerla, todo ello lo hace muy popular entre las pieles que necesitan una dosis extra de hidratación. Además es apto para todas las pieles, incluso las más sensibles.

Todas las marcas del grupo tienen en común formulaciones producidas a partir de activos vegetales; de todas ellas, ¿es Lierac la que incorpora tecnologías más avanzadas por estar focalizada en problemas concretos de la piel?

Cada una de nuestras marcas cuenta con una tecnología única e innovadora y específicamente en Lierac trabajamos con nuestro propio laboratorio de investigación desde hace más de 45 años desarrollando principios activos únicos y exclusivos para el cuidado de la piel en general y de manera especial para combatir los signos del envejecimiento cutáneo.

La planta Equisetum arvense, más conocida como cola de caballo, ha sido relacionada en diversos estudios con la estimulación de la producción de colágeno; ello es debido a su alto contenido en sales de sílice, un mineral imprescindible en el proceso de formación de tejido conectivo.

Si repasamos las necesidades más demandadas, combatir las arrugas se situaría en entre las primeras. ¿Cómo logran las formulaciones actuales reducir este signo de envejecimiento, qué mecanismos biológicos tienen lugar? ¿Qué desarrollos destacaría de los que se están llevando a cabo en sus laboratorios?

Existen diferentes tipos de arrugas, arrugas mecánicas asociadas al movimiento de nuestro rostro, finas y superficiales líneas de expresión que surgen en el contorno de los ojos o alrededor de la boca, pero según avanzamos en edad además de esas arrugas mecánicas comenzamos a observar arrugas instaladas, líneas de vida que detonan el paso del tiempo en nuestro rostro y que están provocadas por cambios en la unión dermoepidérmica y pérdida de proteínas esenciales de la dermis como la elastina y el colágeno.

De ahí que los activos cosméticos más utilizados para corregir las arrugas más profundas estén centrados en relanzar la síntesis de dichas proteínas de sostén. En Laboratorios Lierac utilizamos el complejo patentado Hyalu 3, tres tipos de ácido hialurónico destinados a aumentar la concentración de ácido hialurónico en las 3 capas de la piel, y Bakuchiol, que relanza la síntesis de colágeno recuperando la firmeza de la piel y que constituye el ingrediente principal de nuestra gama Cica Filler, inspirada en la cicatrización tisular.

¿Y las estrías?, donde se ha producido una rotura de la piel ¿es posible repararla en alguna medida?

Las estrías son atrofias cutáneas muy visibles por el adelgazamiento y hundimiento localizado de la epidermis y por el color diferenciado violáceo, rosado o nacarado que pueden presentar. Estas lesiones atróficas lineales o en bandas se presentan en áreas de grandes pliegues cutáneos y están provocadas por cambios dérmicos derivados de la pérdida funcional de la actividad de los fibroblastos y la alteración de la elastina y el colágeno.

Dada la etiología de las estrías, no basta con hidratar la piel. Ésta debe adquirir unas propiedades de elasticidad suficientes para resistir el factor mecánico que supone el estiramiento que acompaña a ciertos estados fisiológicos, especialmente en el embarazo.

En Laboratorios Lierac hemos utilizado Alchemilla, hiedra y cola de caballo en la formulación de nuestro producto reparador de estrías, Phytolastil.

Laboratoire Native focaliza la distribución de sus marcas en el canal farmacia. ¿Puede hacer una valoración de esta colaboración y explicar futuras acciones o proyectos dirigidos a este canal?

En Laboratoire Native nos centramos en tres áreas diferentes para apoyar a la farmacia:

Ofrecemos un plan de marketing anual dinámico, con diferentes promociones y lanzamientos, que incluye una inversión importante en publicidad y comunicación para generar tráfico a la farmacia. Además, disponemos de un personal específico con el que ayudar al punto de venta a fidelizar a sus clientas y captar nuevas consumidoras, lo que llamamos generar sell-out. También reforzamos el valor del canal farmacéutico a través de una formación constante para que nuestros clientes sean verdaderos expertos a la hora de recomendar nuestros tratamientos. Y por último citaría nuestra labor en el ámbito de la digitalización, ofreciendo todos los apoyos necesarios para potenciar el ecommerce de la propia farmacia y así captar al consumidor online, cada vez más potente. Además, contamos con un servicio pick&pay para redirigir al consumidor a nuestras farmacias: puede reservar los tratamientos desde nuestra web y los adquiere en la farmacia seleccionada.

¿Cuál es vuestro target para las distintas marcas y cuáles son vuestros principales mercados?

Laboratorios Native nace en septiembre de 2020 de la unión entre la marca Roger&Gallet y Alès Groupe –con las marcas Lierac, Phyto y Jowaé–, con un objetivo claro: fortalecer nuestra posición de liderazgo como grupo cosmético mundial en los próximos 15 años. Europa, y en concreto países como Francia, Italia, Grecia, Portugal o España, constituyen nuestros principales mercados.

Por lo que respecta a nuestro público objetivo en relación a las diferentes marcas del Grupo, contamos con Roger&Gallet, en el mercado desde 1862, compuesta por fragancias, jabones e higiene corporal perfumada y dirigida a un consumidor que desea mantener su sello olfativo desde la higiene hasta la pulverización de su fragancia; o Phyto, especializada en el cuidado capilar a base de plantas y extractos vegetales desde 1969. Por su parte, Laboratoires Lierac, nacida en 1975, ofrece cuidado dermocosmético de vanguardia a través de soluciones específicas para la piel de la mujer en cada una de las etapas de su vida. Y Jowaé, la benjamina (2017), que propone un cuidado natural de la piel derivado de la investigación franco-asiática y va dirigida a un perfil de público que busca la naturalidad como base de los tratamientos cosméticos.

ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS 

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

Demencias, próxima pandemia

Mónica Daluz
26/05/2021

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, 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, 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. 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).

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.

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, 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.

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.

¿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.

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.

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.

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, 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. Los menores constituyen un grupo especialmente vulnerable, un 59% de los beneficiarios menores de edad sufre trastornos del sistema nervioso.

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, 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”.

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.”.

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. 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. 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.