Miquel Àngel Galmés Ordinas (Manacor, 1987) había cursado cuatro años de medicina en la Universitat Autònoma de Barcelona cuando decidió dar un giro trascendental a su vida y se pasó a la biotecnología en la Universidad Europea de Madrid, una ciencia que abarca desde la elaboración de nuevos medicamentos a la mejora de la agricultura o la eliminación de residuos producidos por los humanos. Cursó un máster de bioingeniería en el Institut Químic de Sarrià en Barcelona y después se fue a Castellón para cursar otro máster y escribir su tesis doctoral en química teórica y modelización computacional en la Universitat Jaume I, bajo la supervisión del profesor Vicent Moliner y la doctora Katarzyna Swiderek. Como tantos otros científicos españoles, tuvo que salir al extranjero y trasladarse a Londres para lograr reconocimiento en su campo de investigación.
La biotecnología suena a ciencia moderna, pero el concepto se creó hace más de un siglo, incluso puede afirmarse que existe desde el inicio de los tiempos. ¿Qué es?
En biotecnología hacemos uso de organismos vivos enteros o algunas de sus partes, como en el caso del ADN, para obtener productos. Como ejemplo, la producción de pan o cerveza puede considerarse que son los primeros productos biotecnológicos. Nosotros hacemos uso de estas herramientas biológicas para obtener productos útiles que puedan usar los humanos.
El pan y la cerveza son fruto de una biotecnología milenaria. ¿Cuáles son los campos en los que se trabaja hoy?
Uno de los campos más relevantes es la producción farmacológica. Tenemos organismos modificados genéticamente para producir fármacos o proteínas modificadas para obtener químicos de alto valor añadido para la industria.
Habla de la biotecnología aplicada a la medicina, pero su espectro es mucho más amplio.
Se podría decir que nuestra vida cotidiana está rodeada de biotecnología. Una de las investigaciones en las que he colaborado es la utilización de enzimas para la degradación de plásticos. Los microplásticos son uno de los grandes problemas de los océanos. Ahora se ha descubierto la existencia de unas enzimas llamadas PETasas capaces de degradar el plástico. En el campo de la enzimología, trabajamos para extraerlos, modificarlos y buscar si se les pueden dar otros usos en la industria.
¿Sin la biotecnología jamás hubiésemos tenido una vacuna contra la covid-19 en seis meses?
Por supuesto. Las vacunas contra la covid-19 están, en su mayoría, basadas en tecnología ARN. Su producción es relativamente sencilla y se obtiene de forma rápida a través de procedimientos enzimáticos rutinariamente usados en el laboratorio.
Han surgido dos palabras que convendría explicar. La primera es enzima.
Las enzimas son moléculas, proteínas, que se encargan de catalizar todas las reacciones químicas que ocurren en una célula. Puede decirse que son los motores de la vida porque sin ellas no se producirían las reacciones químicas que son esenciales para mantener vivos los organismo. Son como pequeñas fábricas químicas.
¿Y el ARN?
Es una molécula que traslada la información del ADN a la maquinaria celular para que se sinteticen las proteínas que se encargan de las funciones biológicas en la célula. El ADN tiene la información y el ARN es el mensajero.
Hemos hablado de las aportaciones positivas de la biotecnología, pero también puede tener un lado oscuro para hacer el mal.
Existen riesgos asociados a la mala praxis. Se puede sintetizar una proteína que sea tóxica y se utilice como veneno que se use como arma. Sin embargo, si hablamos de organismos modificados genéticamente, este campo está estrictamente controlado por lo que se requieren estudios previos que garanticen su seguridad. Resulta evidente que no desaparece al cien por cien el riesgo asociado a algo desconocido, pero en general creo que los beneficios superan ampliamente los riesgos. Las agencias reguladoras garantizan la seguridad de todo producto que sale al mercado.
Ahora mismo, ¿en qué trabaja?
Actualmente trabajo en una startup enfocada a la inteligencia artificial llamada InstaDeep Ltd. Allí, me dedico a la bioquímica computacional y al estudio teórico de las proteínas. Es un campo que abarca varias disciplinas, desde la química teórica a la inteligencia artificial. Esencialmente, investigo cómo podemos utilizar nuevos algoritmos para dedicarlos al tratamiento de problemas en sistemas biológicos como es el caso de optimización de vacunas o el descubrimiento de nuevos fármacos. El estudio teórico permite abaratar los costes. Por ejemplo, si tienes una librería con un millón de componentes, resulta imposible testarlos experimentalmente. El modelo computacional te permite seleccionar los más prometedores.
¿Se puede explicar con un ejemplo?
En el campo de la ingeniería de proteínas pretendemos modificar las enzimas para que sean más eficientes, lo que intentamos es aplicar algoritmos de inteligencia artificial que puedan predecir qué modificaciones se deben introducir en una proteína para que desarrolle la función que se busca. Se puede actuar, por ejemplo, cuando tenemos un proceso biológico catalizado por una enzima poco eficiente para producir una molécula de interés. También para el descubrimiento de fármacos que inhiban una enzima que produce una enfermedad. En estos casos se utilizan, entre otros, modelos de lenguaje. Las proteínas están formadas por un alfabeto de 20 letras y estas secuencias se pueden tratar como si fuesen palabras o frases. Con estos modelos de lenguaje es posible predecir qué tipo de letras favorecen algunas interacciones o cuáles favorecen que la actividad de las enzimas sea más alta.
Con respecto a los antibióticos se advierte desde hace tiempo que su uso abusivo ha creado bacterias resistentes. ¿Con esta tecnología se esquivará el problema?
Sí. Las investigaciones farmacéuticas de diseño de medicamentos buscan qué moléculas son más eficientes para inhibir ciertos procesos de las bacterias impidiendo su proliferación. Con esos modelos de inteligencia artificial optimizamos antibióticos ya existentes o diseñamos moléculas que actúen sobre nuevas dianas terapéuticas. Con todo ello es posible crear una nueva generación de antibióticos dirigidos contra nuevos procesos o estructuras de las bacterias esquivando los mecanismo de resistencia.
Parece ciencia ficción
Ahora lo parece. Sin embargo, ya existen máquinas inteligentes a las que les hablas y te responden de forma razonada. Utilizamos algo similar, pero aplicado a la biología.
¿Se podrán generar órganos completos con estas nuevas tecnologías?
Sí, con la ayuda de la bioingeniería. Lo bueno de la inteligencia artificial es que se trata de un sistema que aprende por sí mismo, por tanto, puede analizar sistemas muy complejos. Analizar las rutas metabólicas de una célula es extremadamente complicado, pero en el futuro y gracias a estos modelos, analizaremos rutas de forma eficaz y conoceremos qué podemos modificar para lograr los objetivos.
¿Desarrollar estas investigaciones en España es prácticamente imposible?
Efectivamente. Me duele porque me encanta la investigación académica, pero las salidas laborales son más limitadas. Es un mundo muy competitivo y con las condiciones económicas que ofrecen, llega un momento en el que te cansas de malvivir. Fuera de España, sea en investigación académica o aplicada, algo que aquí no está muy extendido, te sientes valorado.
¿Por qué en el Reino Unido se valora y se paga la investigación y aquí no?, ¿quién es el culpable?
España es uno de los lugares donde se hace mejor investigación muy a pesar de la escasez de recursos. El problema es un modelo que necesita regenerarse. La financiación para la investigación básica es pública, hay mucha competencia y poco dinero… La bioquímica computacional española es muy buena y está muy reconocida.
¿La vacunación del futuro será más genética que biológica?
Por lo que respecta a las vacunas que usan material genético, las nuevas de ARN son muy interesantes porque son seguras y eficaces. No se trata de un virus atenuado o inactivo, sino que se obtiene el ARN encargado de sintetizar proteínas específicas del virus, y se logra que actúe como antígeno.
¿Qué piensa un científico cuando se cuestiona esta tecnología afirmando que no se ha probado suficientemente o que se desconocen las consecuencias futuras?
Entiendo el temor porque se trata de una tecnología nueva, pero gracias a que es muy sencilla hemos tenido una vacuna contra la covid–19 en tiempo récord. Y las que vendrán. Ahora se investiga mucho sobre esta nueva tecnología, no solo de ARN, sino también de ADN. El ARN es una molécula muy inestable y por eso la vacunación es problemática en los países menos desarrollados, donde el transporte es poco eficaz. Ahora también se intenta elaborar vacunas de ADN porque se pueden transportar fácilmente.
¿Cómo se pueden explicar de forma sencilla las ventajas de las nuevas terapias con esta tecnología en relación con las tradicionales?
Con las nuevas vacunas se inyecta el ARN y nuestro cuerpo sintetiza las moléculas contra las cuales se desarrolla la inmunidad. Se imita una infección en el cuerpo, se generan antígenos, el cuerpo interpreta que hay un virus y genera anticuerpos. La reacción es similar a las vacunas tradicionales. Antes se inyectaba el virus y ahora el propio cuerpo sintetiza una pequeña pieza del virus. Aunque la seguridad de las tradicionales está ampliamente demostrada, se podría decir que las de ARN son incluso más seguras que las tradicionales porque no tienen el virus.
Ha trabajado en una app para detectar precozmente el párkinson. ¿Cómo funciona?
Se graba a los participantes con un móvil con la opción de cámara lenta, que multiplica por seis los fotogramas por segundo respecto a la cámara normal. Se les pide que hagan una tarea que se basa en abrir y cerrar dos dedos de la mano repetidamente. Lo que buscamos es detectar el movimiento fino de la mano. Después se entrena un modelo de inteligencia artificial basado en redes neuronales ‘convolucionales’, que detecta el movimiento de la mano. Finalmente, hacemos un seguimiento de estos movimientos a lo largo del tiempo. De esta forma podemos seguir a pacientes con riesgo de padecer párkinson y detectar aspectos que el ojo humano es incapaz de descubrir.
¿Aspira a regresar para investigar en España?
Es complicado. Me gustaría pensar que sí, pero lo primero que se necesita es financiación.
¿Falta incluso un reconocimiento social a los investigadores?
Se sabe que existimos, pero no existe reconocimiento. Pensaba que con la pandemia aumentaría el reconocimiento social a la investigación. En España se sacó pecho de que se investigaba sobre la covid–19, pensaba que se mantendría esta tendencia y se produciría un empujón, pero no ha ocurrido así. Todo sigue igual.
