Un arca de Noé en tu cuerpo

Noé es conocido como uno de los grandes profetas bíblicos. Según relata el libro del Génesis, gracias a su insistencia –y, para qué negarlo, a sus dotes de constructor de navíos–, se salvaron todas las especies del planeta, que se pasaron cuarenta días navegando en un arca. Pero este profeta partía con una ventaja: solo tenía que llevar animales; nunca se menciona al ecosistema que va con ellos –tundras, sabanas, estepas, montañas…–. Nada, solo bestias.

Por otra parte, tú, en el interior y hasta en la superficie de tu cuerpo, tienes unos cien billones de bacterias. Algunas desempeñan solas su tarea, otras necesitan de compañeras para desarrollar su función –así se forma el ecosistema–, y juntas forman la tan conocida microbiota humana. El microbioma, por su parte, es un término más amplio que se refiere a la población total de estos bichejos y su material genético.

El conocimiento del microbioma humano ha explotado en la última década, impulsado por los avances en big data y pruebas de ADN. La parte más importante de estos microorganismos habitan nuestro sistema digestivo y tienen una conexión directa con el cerebro. De hecho, no solo influyen en nuestro sistema digestivo, sino también en nuestro humor y en la capacidad –o incapacidad– de concentración y actúan como un sistema endocrino e inmune que está vinculado a decenas de enfermedades y trastornos –desde la obesidad o la diabetes hasta determinados tipos de cáncer, esclerosis, trastornos como el del espectro autista, asma y la gran mayoría de las enfermedades inflamatorias–. En pocas palabras: la microbiota contiene genes metabólicos mucho más versátiles que los que se encuentran en el genoma humano. Pero, de acuerdo con el Foro Económico Mundial, apenas conocemos en profundidad el 1 % de ellas, lo que quiere decir que hemos espiado por la cerradura y ahora hay que abrir la puerta.

“La industrialización, la modernidad, nos ha permitido controlar enfermedades que mataban a nuestros ancestros, pero también observamos que no estamos eliminando enfermedades, estamos sustituyéndolas, y todas ellas tienen un factor común: la inflamación, que es una respuesta del sistema inmune. Todas ellas controlables por la medicina, pero no tienen cura. ¿Cómo podemos hacer para no tener que cambiar unas por otras? El objetivo es respetar el sistema inmune para que se desarrolle de forma normal. Debido a la alimentación industrializada, al cambio climático y a la vida urbana –con todas las consecuencias del sedentarismo–, estamos dándole una mala educación a este sistema de bacterias. Y la clave es preservar la biodiversidad de la microbiota”, nos explica la doctora de origen venezolano María Gloria Domínguez-Bello, de la Universidad Rutgers (Nueva Jersey, EE. UU.). Ella es una de las responsables de la Microbiota Vault –o bóveda de la microbiota–.

Del mismo modo que la famosa Seed Vault –o bóveda de semillas–, un recinto acorazado en la isla noruega de Svalbard, protege la enorme variedad de semillas de 118 países de posibles desastres naturales y guerras, el proyecto Microbiota Vault persigue cuidar la biodiversidad de nuestra microbiota para futuros estudios.

“Lo que hemos observado –nos explica Domínguez-Bello desde Nueva York– es que estamos perdiendo la diversidad a medida que la gente se industrializa. Hay muchos paralelismos con la Seed Vault. Esta se basa en el hecho de que el monocultivo ha destruido gran diversidad de plantas y la agricultura se ha extendido tanto que ha modificado el paisaje a nivel planetario, con todas sus consecuencias. La Seed Vault se creó para preservar la diversidad natural pensando que será necesaria en el futuro. La biodiversidad de nuestro microbioma, por otra parte, también se altera con la actividad humana. Y la biodiversidad nos da más herramientas para adaptarnos al cambio”, destaca.

La palabra ‘biodiversidad’ se repite constantemente, pero, si somos todos humanos,si nuestro microbioma procede casi por completo de nuestra madre y se habla tanto de monocultivos y alimentación industrializada… ¿cuánto puede diferir el microbioma entre seres humanos? Mucho más de lo que pensamos. De hecho, según los expertos, mucho más de lo recomendado. Aquí van algunas pruebas concretas. Un estudio, realizado en hospitales de Ámsterdam (Países Bajos) con 1032 recién nacidos, descubrió notables diferencias en la flora intestinal de los niños nacidos por parto natural y aquellos que llegaron al mundo por cesárea. Los primeros tenían mayor variedad de bacterias beneficiosas que los últimos. Y esto solo por nacer. Imagina la diferencia que puede darse a los diez años de vida.

“Estamos hablando de millones de células diferentes –explica Manuel Fankhauser, uno de los directores científicos del proyecto Microbiota Vault y responsable de Seerave Foundation, la fundación que pondrá los fondos para su construcción–. Y todas estas células producen millones de metabolitos. La biología de los sistemas es esencialmente un problema complejo. Recién ahora estamos comenzando a ver estudios que permiten comprender cómo actúan bacterias específicas y su efecto en diferentes enfermedades. Pero este es solo el inicio y no podemos esperar cuatro años más hasta que tengamos todo el conocimiento. Debemos comenzar a preservar el microbioma ya mismo”, advierte Fankhauser.

Un estudio científico publicado en Nature analizó las diferencias entre el microbioma de habitantes de Estados Unidos, Malawi y tribus de Venezuela. “Los datos indicaron que, en comparación con los de una población aislada yanomani de Venezuela, en Colorado –uno de los territorios estadounidenses más sanos– se ha perdido casi la mitad de la biodiversidad. Y lo que todavía no sabemos es qué hace lo que se ha perdido”, indica Domínguez-Bello.

Sabemos que las personas que viven en los bosques y las sabanas, que han tenido pocos de los beneficios de la medicina moderna, tienen una microbiota mucho más diversa que la de los países industrializados. “Estas comparaciones sugieren de modo inequívoco que, a medida que el mundo se modernizó, perdimos gran parte de nuestro patrimonio microbiano –añade Domínguez-Bello–. Nuestra idea es que cada país cree su propia colección. Nosotros, a través del Microbiota Vault, lo que daríamos es el protocolo para que todas las muestras se conserven del mismo modo”.

La bóveda de microbiota funcionará –se estima que a partir de 2025– de un modo similar al banco de semillas de Svalbard. El bancoserá dueño del edificio, pero el país que deposite la microbiota mantendrá la propiedad del contenido. De este modo, se espera conseguir algo similar a lo ocurrido con el recinto de Svalbard, que constituye un seguro para los 1750 bancos de semillas del mundo. De hecho, solo una vez en la historia un país ha reclamado sus semillas. Fue Siria, debido a la guerra civil que ha quebrado al país y provocado que se perdiera gran parte de su diversidad agrícola. Pero hay más razones para crear una bóveda de microbiota.

“Cuando conocí la bóveda de semillas, en 2017, supe que allí había una alternativa posible a las amenazasconstantes que sufría mi colección de muestras –nos explica Domínguez-Bello–. A la inestabilidad política se le une la económica y la ambiental: problemas de infraestructura, de electricidad, inundaciones, etc. Primero me llevé mi colección de decenas de muestras de microbiotas a Puerto Rico [esta experta comenzó su carrera en Venezuela], que tiene una temporada anual de huracanes, por lo que también había que prepararse. Por suerte, la colección no sufrió ningún daño. En 2012 me mudé a Nueva York y, un mes después de hacerlo, llegó el huracán Sandy y nuestro laboratorio se cerró durante once meses. En ese momento la colección casi se perdió por completo. Tuvimos que meternos en un edificio inundado, subir diez pisos por escalera, bajar con las muestras y llevarlas con mucho cuidado a otro edificio”, recuerda.

Las muestras de las que habla Domínguez-Bello se obtienen a través del fluido intestinal, de las heces o de biopsia de las mucosas. Y hay dos formas principales de conservación: la liofilización –básicamente, quitarles el agua– y conservar la muestra vivamediante criogenización, es decir, congelarlas con nitrógeno líquido.

De acuerdo con el estudio de viabilidad, encargado por la Fundación Seerave a científicos independientes, ambas formas de conservación tienen sus ventajas e inconvenientes. Debido a que la información obtenida de las muestras estará disponible para científicos de todo el mundo, el protocolo de recolección y el de conservación ha de estar estandarizado. Las muestras se deben congelar tan pronto como sea posible después de la recolección, ya que, cuanto más tiempo pase, más difícil es su reanimación tras el proceso de congelamiento. Esta opción constituye el método de almacenamiento con las mejores perspectivas, pero, al mismo tiempo, precisa de una red eléctrica fiable y unas condiciones –políticas, científicas, ambientales, etc.– muy estables. Por su parte, la liofilización es atractiva porque permite el almacenamiento a temperaturas que se producen naturalmente en el Ártico, lo que hace que sean fáciles de conservar y almacenar, pero complejas en la etapa inicial de procesamiento.

Por todo esto, el estudio de factibilidad recomienda crear dos bóvedas. Una de ellas en Suiza, donde se conservarían las muestras criogenizadas, y la otra en la mismísima Svalbard, con los ejemplares liofilizados. Ambos edificios, de acuerdo con el estudio de viabilidad, estarán construidos para enfrentarse a diferentes tipos de cataclismos, deberán contemplar futuras adaptaciones o ampliaciones y tienen que ser, en lo posible, autónomos en términos energéticos y estar integrados en el paisaje. Finalmente, “y quizá lo más importante –explica el estudio–, la iniciativa debe servir para catalizar la investigación sobre la diversidad y relevancia para la salud de la microbiota. Por lo tanto, es fundamental llegar a un modelo convincente para la interacción de la bóveda y la investigación”. Es decir, la Microbiota Vault aspira a convertirse no solo en un recipiente, sino también en un generador de ideas disponible para científicos de todo el planeta.

“Cada colección ha de ir acompañada de su metadata –añade Domínguez-Bello–, algo que debería ser estándar. Esto es, dónde se obtuvo la muestra, edad, sexo, tipos de bacterias hallados, etc. Es una mina de información global. Hasta ahora toda la información se obtenía de personas afectadas por diferentes dolencias, y principalmente en Estados Unidos, Japón y Europa. Nos faltan los datos de aquellas comunidades con mayor diversidad. La diversidad de bacterias en nuestro cuerpo es mayor que la que encontramos en animales y plantas. Y es complicado porque hay bacterias que no se pueden aislar, van en una comunidad. Somos un arca de Noé, pero no solo llevamos los animales, también su ecosistema. Es urgente comenzar ya mismo a hacer las colecciones locales porque algunas poblaciones se están quedando sin gente”.

Y, por si fuera poco, los responsables de la iniciativa se enfrentan a otro problema, uno que vendrá en el futuro, pero con el potencial de poner patas arriba todo. El equipo de Seerave señala que toda la información obtenida será de acceso libre y gratuito. Pero no solo para universidades y científicos, también para laboratorios y farmacéuticas.

“Los grandes obstáculos serán en realidad los legales y los vinculados a las patentes –explica Fankhauser desde Suiza–. Debemos dejar muy claro que quienes usen, por ejemplo, la microbiota de una determinada población para desarrollar una cura a una enfermedad habrán de cumplir con un compromiso de retribución hacia dichas poblaciones. Y ese compromiso tiene que quedar claro en el aspecto ético y en el legal”, añade.

El desafío es enorme, pero su impacto tiene el potencial de revolucionar nuestras vidas si, como señala Domínguez-Bello, apenas conocemos en profundidad un 1 % de la función de las bacterias que viven con nosotros. Somos un planeta, con decenas de ecosistemas y una fauna más diversa que en la Tierra. Y, para estudiarla, lo primero es preservarla.