Cómo las luciérnagas iluminaron nuestro entendimiento del mundo

Versión original en inglés escrita por Noah Steinfeld, traducida al español por Thibaut R. Pardo-García y editado por Sofía A. López.

A principios de 1950 en la Universidad Johns Hopkins, William E. McElroy, profesor joven, quiso descubrir que hace que las luciérnagas resplandezcan. Él le pagaba veinticinco centavos a niños en el área de Baltimore por cada 100 luciérnagas que le trajeran. McElroy era visto como una curiosidad en la comunidad: el estereotipo de un científico excéntrico. Pero, lo que estas personas no sabían es que, como resultado de su investigación, un día McElroy crearía una herramienta que revolucionaría la forma en que los científicos ejercen las investigaciones biológicas.

Desafortunadamente, si él estuviera trabajando en el campo de las Ciencias hoy en día, la investigación crucial de McElroy jamás hubiera despegado. Esto se debe a que la financiación de las ciencias básicas – investigación que tiene el propósito de expandir el conocimiento científico simplemente para ganar ese conocimiento – se ha ido reduciendo. En vez, la financiación ha sido recientemente enfocada en las ciencias aplicadas, el cual transforma el conocimiento científico en productos utilizables (por ejemplo, estudiar el mecanismo de una enfermedad con la esperanza de encontrar la proteína responsable y tratarla con drogas). A diferencia de la investigación aplicada, la investigación básica no tiene una meta más allá del conocimiento, por lo que no siempre se ven inmediatamente los beneficios de esa investigación – sea ante el público u otros científicos.

Cuando nos enfocamos únicamente en la investigación aplicada, estamos diciendo que ya conocemos cuales son los conceptos y mecanismos importantes. Este acercamiento sobre confiado le deja poco espacio a la exploración de aspectos completamente novedosos en las ciencias. Por otro lado, la investigación puramente básica y a base de la curiosidad presume lo opuesto: es importante entender las cosas que aún no conocemos. Sin la investigación básica, estos conceptos desconocidos, que podrían ser relevantes para las enfermedades humanas y para otras aplicaciones, probablemente se queden desconocidos y su potencial impacto en la humanidad nunca realizado.

William E. McElroy estudió a las luciérnagas por pura curiosidad y sin una idea de su potencial uso en el futuro. Precisamente por esto, esta investigación hubiese tenido una muy poca probabilidad de ser costeada hoy en día. Sin embargo, a través de su investigación básica, McElroy logró aislar e identificar los cinco químicos que trabajan juntos para producir luz. Entre estos químicos se encontraba adenosina trifosfato (ATP) – una molécula extraordinariamente importante que actúa como la fuente principal de energía en la célula. Esto se debe a que cuando digerimos la comida, la energía que proviene de la comida se convierte en ATP. Más aun, McElroy descubrió que, cuando los otros cuatro químicos bioluminiscentes también estaban presentes, la cantidad de luz emitida era directamente proporcional a la cantidad de ATP.¹ Con este descubrimiento, McElroy pudo desarrollar un método simple para medir los niveles de ATP. Esta técnica de detección ha sido empleada en un sin número de campos de investigación. Por medio de esta técnica, los científicos tienen la capacidad de hacer una gran variedad de cosas, desde medir la cantidad de microorganismos creciendo en agua potable² hasta el estudio del cambio en el metabolismo de células cancerosas.³

Cuando él empezó a estudiar a las luciérnagas, era inimaginable que él tuviese la menor idea de que su trabajo tendría tan importantes aplicaciones. Este caso tampoco es el único ejemplo. Hace un poco más de un mes atrás, este artículo describió la potencial aplicación de una pequeña proteína bacteriana⁴, importante para la formación de las biopelículas- una capa fina de materia bacteriana al cual se adhieren las células –  en lograr que un helado o mantecado no se derrita tan rápido. ¿Quién hubiese pensado que al estudiar biopelículas se pudiese obtener un resultado tan delicioso?  La innovación puede darse de los lugares más extraños y nos estaríamos haciendo un desfavor si no continuamos a investigar las curiosidades de la naturaleza.

Para concluir, la investigación básica y la aplicada son esenciales para que ocurra progreso científico. Sin el conocimiento creado por la investigación básica, los científicos de las ciencias aplicadas no tendrían por dónde comenzar. La ciencia básica le marca el camino a la ciencia aplicada. Pero en estos días, el péndulo ha oscilado demasiado en dirección de las ciencias aplicadas. Le urjo a cada uno de ustedes a considerar la importancia que tienen los paradigmas movidos por la curiosidad. Al aprender sobre los procesos fundamentales en la naturaleza, tenemos la oportunidad de descubrir cosas nuevas que pudieran mejorar nuestro entendimiento del mundo y de cómo vivimos en él.

Sobre el autor:

Noah Steinfeld es un estudiante cursando el segundo año en Biología Celular y Molecular del Programa de PhD en la Universidad de Michigan. Bajo la guía de la Dra. Lois Weisman, Noah está estudiando cómo, cuando las células se dividen, ellas se aseguran que los orgánulos, subunidades celulares importantes en funciones especializadas, sean distribuidos equitativamente en ambas células hijas. Antes de estar en Michigan, Noah se graduó de la Universidad de Yale con un grado en Biofísica Molecular y Bioquímica. Durante su juventud, residió en la ciudad nevada de Buffalo, New York.  En su tiempo libre, Noah disfruta ver programas de Televisión (Dos de sus programas favoritos son sobre superhéroes y la franquicia del soltero), juega Frisbee y apoya los equipos deportivos de UMich. Puedes seguirlo a través de Twitter y conectar con él por LinkedIn.

Lee otros artículos por Noah aquí.

Referencias:

1. McElroy, W. D. The Energy Source for Bioluminescence in an Isolated System. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 33, 342-345 (1947).
2. Deininger, R. A. & Lee, J. Rapid determination of bacteria in drinking water using an ATP assay. Field Anal Chem Tech 5, 185-189, doi:DOI 10.1002/fact.1020 (2001).
3. Garewal, H. S., Ahmann, F. R., Schifman, R. B. & Celniker, A. ATP assay: ability to distinguish cytostatic from cytocidal anticancer drug effects. J Natl Cancer Inst 77, 1039-1045 (1986).
4. Hobley, L. et al. BslA is a self-assembling bacterial hydrophobin that coats the Bacillus subtilis biofilm. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 110, 13600-13605, doi:10.1073/pnas.1306390110 (2013).