Como posición personal irrenunciable, estimo que los avances científicos y tecnológicos deben, a estas alturas del siglo XXI, tratar de asociarse con los intereses y creencias de la sociedad civil. Para avanzar en la consecución de estos objetivos es importante generar innovaciones en la forma de transmitir el conocimiento, de educar a los más jóvenes, y por ende de introducir  nuevas orientaciones para formar a los educadores. Con estrategias de este tipo, cabe esperar que la educación se convierta en el arbotante sobre el que descargar el peso de una revolución cultural, si queremos que de verdad esta sociedad del siglo XXI sea una sociedad que basa su bienestar social, político y económico en los conocimientos tecnocientíficos.

Una iniciativa europea a considerar: ciencia y escuela

La dimensión europea presenta interesantes perspectivas para analizar la situación general de un tema determinado, además de permitir acotar sus dinámicas desde un punto de vista comparativo. Ésta es la oportunidad que, para el caso que nos ocupa, ofrece la revista Science in school a la que  he aludido en alguna ocasión desde ésta y otras atalayas editoriales bajo las que trato de acercar la biotecnología a la sociedad.

La revista es una actividad sin fines de lucro, que fue apoyada inicialmente por la Comisión Europea, que ahora es gestionada y financiada por EIROforum (un consorcio que articula la colaboración entre siete organizaciones intergubernamentales dedicadas a la investigación: CERN, EFDA-JET, EMBL, ESA, ESO, ESRF e ILL; para más información véase www.eiroforum.org), y con sede en el Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL, siglas de su nombre en inglés) ubicado en Heidelberg (Alemania). Las editoras, las doctoras Eleanor Hayes y Marlene Rau están afiliadas a la Oficina de Información y Asuntos públicos del citado EMBL. A pesar de esta vinculación con el laboratorio líder en biología molecular en Europa, la revista tiene como misión favorecer la enseñanza de la ciencia a lo largo y ancho de Europa, avanzando transversalmente por las diferentes disciplinas y poniendo el énfasis en lo más granado de la enseñanza y la investigación de frontera; su público objetivo es la comunidad de profesores de enseñanza secundaria. Para cumplir estos objetivos, Science in school cubre temas de  la biología, la física y la química, las matemáticas y las ciencias de la tierra y del espacio, además de la ingeniería y la medicina como áreas tecnológicas fundamentales, buscando siempre el enfoque interdisciplinar.

Los contenidos de la revista son, por lo tanto, variados e incluyen los siguientes temas: materiales docentes; investigación de alcance; proyectos educativos; entrevistas con científicos jóvenes y profesionales relevantes; noticias sobre educación a nivel europeo; reseñas de libros y de otros medios de difusión; información sobre eventos de interés para los maestros y profesores que tienen lugar en el ámbito europeo. El índice tipo de un número de la revista contiene las siguientes secciones: editorial, eventos, artículo principal, ciencia de relieve (“cutting-edge science”), actividades de formación, proyectos educativos en ciencia, temas científicos, perfil del científico, perfil del maestro, reseñas, en la trastienda de la redacción (“back in the staffroom”).

Science in school se publica trimestralmente (números de primavera, verano, otoño e invierno), tanto on-line con carácter abierto, como en papel con copias que se distribuyen por Europa.

Algunos datos sobre distribución y de  modo específico para el caso de  España

Como ya se ha dicho, la población objetivo está constituida esencialmente por los profesores de enseñanza secundaria, pero también llega a un número significativo de científicos, de instructores del profesorado, de periodistas y comunicadores científicos, así como de maestros de enseñanza primaria. Los datos suministrados recientemente por la revista son interesantes, tanto por su valor informativo como por mostrar ciertas paradojas.

La mayoría de los lectores proceden de la física (cerca del 50 por ciento), de la biología y la química con porcentajes alrededor del 35 por ciento, porcentajes menores, sobre un 15 por ciento, son lectores con formación en matemáticas y ciencias de la tierra. Como más de una afiliación disciplinar es posible, hasta casi un 40 por ciento se identifica bajo el rótulo “ciencia en sentido general” y un 23 % aparece en el epígrafe “otros”.

La distribución de las copias en papel alcanza a 3000 suscriptores individualizados, de los que el 20% reside en el Reino Unido, el 13,6% es de Alemania mientras que los originarios de España ascienden a un 11,1%. En esta dimensión España sobrepasa largamente a los lectores de los países europeos con avanzado grado de desarrollo científico, ya que, por ejemplo, Francia sólo recibe el 4,6% de estas copias en papel,  y con valores similares, aunque superiores, están  los casos de Países Bajos (5,7%), Italia (4,8%), y Austria y Bélgica con el 4,7%.

Otras 17.000 copias se hacen llegar por medio de las organizaciones implicadas a profesores y educadores. Esta distribución arroja unos resultados sorprendentes, puesto que junto al 35% que se distribuye a escala europea, probablemente a través de la vía de las siete organizaciones que colaboran en el EIROforum, destaca el 10% que llega a Croacia, ocupando el liderazgo a título individual, seguido por Alemania y Reino Unido, ambos países con un 8,1%, mientras que España baja hasta la octava posición con un 3% aunque de nuevo supera a Francia y a los países nórdicos y los del Benelux.

El sitio de la revista en Internet recibe 50.000 visitas por mes, con unos datos sorprendentes en la distribución de esas consultas por países: Estados Unidos encabeza la relación con más del 28%, una demostración del carácter universal de la red, a pesar de que en la versión on-line de la revista hay artículos en diversos idiomas europeos y no sólo en inglés como ocurre en la versión en papel. Figuran a continuación Italia y Polonia con una cuota cercana al 9%, confirmando una tendencia de interés que se manifiesta en los listados precedentes, seguidos por Grecia, Brasil, Alemania, Reino Unido, México, Países Bajos, Portugal, Hungría, Australia y Francia, que cierra la relación individualizada con un porcentaje del 2%. España no mantiene su posición  de liderazgo en este medio, un dato curioso que debe suscitar alguna reflexión acerca del uso del recurso informático por parte del profesorado español.

Artículos asociados a la nueva biología en el año 2009

Nuestro  análisis abarca sólo tres números (primavera, verano y otoño) del año 2009. En los tres números hay artículos relacionados con el tema que nos ocupa, con un mínimo de tres en el número de verano, mientras que  los números de  otoño y primavera recogen entre 5 y 6 trabajos sobre el tema en las diferentes secciones.

El número de primavera (Spring issue)

En este número, la sección de “ciencia de relieve”  aborda en sus dos artículos la problemática de la relación entre patologías infecciosas y las estrategias de ataque y defensa frente a los agentes patógenos.

El primero bajo el título “Sugary insights into worm parasite infections”, explora el papel de la fracción glucídica, que modifica el 50% de las proteínas de los seres humanos, es decir de las glucoproteínas, en la segunda enfermedad parasitaria tras la malaria por sus efectos devastadores en lo que respecta a la afectación de  los países en desarrollo. Se trata de la esquistosomiasis, producida por varias especies  de  Schistosoma, un gusano platelminto con un complejo ciclo vital que dura cuanto menos 12 semanas.

Según la OMS, esta enfermedad, también conocida como bilharzia, afecta a 200 millones de personas  en diferentes zonas de Sudamérica, África y Asia. Las larvas y las formas adultas del gusano son relativamente inofensivas, mientras que son los huevos los causantes de los daños más severos. La batalla se juega con la intermediación de los componentes glucídicos que actúan como señales identitarias en las membranas de las células de los seres humanos (en realidad en todos los organismos eucarióticos) para regular el comportamiento social (correcto o aberrante) de nuestras células- me parece interesante recordar que estas ideas fueron avanzadas por quien esto escribe en un artículo publicado en Mundo Científico hace casi tres décadas [E. Muñoz. "Biomembranas y biología citosocial. Función normal y patológica". Mundo Científico 21, 38-45(1983)].

El parásito parece aprovechar los procesos de reconocimiento, mediados por los hidratos de carbono, para manipular el sistema inmunitario del huésped y facilitar así que el gusano complete su ciclo vital. La caracterización de la estructura de la parte hidrocarbonada del parásito es la estrategia que los autores, Alan Wilson y Stuart Haslam, apuntan para diseñar nuevos medicamentos o vacunas contra el parásito, afrontando vías de inhibición de las interacciones implicadas en los procesos de reconocimiento.

En el segundo artículo de dicha sección, Claire Ainsworth describe las investigaciones llevadas acabo en el seno de la iniciativa FLUPOL de la Unión Europea para sentar bases que contribuyan al diseño de nuevos medicamentos que combatan la gripe y sus pandemias. El potencial de la gripe aviar para diseminarse, o el riesgo que ha surgido con la gripe A H1N1 de carácter híbrido, han alertado acerca de las limitaciones que ofrecen las vacunas, tanto por la efectividad ante nuevos virus y las mutaciones como por el tiempo requerido para prepararlas. De ahí que se pensara en nuevas estrategias para detener la expansión y en esta estrategia la polimerasa viral, enzima capaz de dirigir la maquinaria celular del huésped hacia la síntesis de proteínas virales, ha sido un blanco posible. Este proceso, definido como “robo de la gorra” (la “gorra”, “cap”, es  una pieza de ARN que está presente al principio de todos los ARN mensajeros), es complejo, responde a una bioquímica de la polimerasa viral probablemente muy específica, diferente de las proteínas humanas, lo que hace interesante como blanco a esa proteína viral  para reducir la amplitud e intensidad de la infección.

Tras no pocos esfuerzos, la iniciativa FLUPOL (www.flupol.eu) ha llegado a desentrañar los aspectos básicos estructurales de la polimerasa y el funcionamiento de las subunidades para comprender el mecanismo “robo de la gorra” (“cap snatching”) y espera, gracias a un sistema inventado por uno de los investigadores del consorcio Darren Hart del EMBL, establecer la estructura completa de la polimerasa. Este sistema automatiza la “expresión de las proteínas por truncamiento incremental al azar” (ESPRIT del inglés: “Expression of Soluble Proteins by Random Incremental Truncation”). De esta forma, se confía en encontrar nuevas vías de contrarrestar las trampas del virus de la influenza.

El número presta una especial atención a la cristalización de proteínas (cristalografía de proteínas) como método esencial para la determinación de estructuras  proteicas. Dos investigadores de la Universidad de Zurich, Beat Blattmann y Patrick Sticher proponen esta práctica dentro de la sección correspondiente (“teaching practices”), a partir de aplicar la metodología, no exenta de grandes dificultades, al caso bien contrastado de la lisozima. El artículo ofrece una apuesta ambiciosa para comprender las interacciones y conexiones entre física, química y biología, a la vez que suministra una buena base de información a los profesores que no estén familiarizados con la aplicación de la difracción como instrumento analítico.

El tema de la cristalización de moléculas biológicas figura también en la sección de “temas científicos” (“science topics”). Dominique Cornuéjols que trabaja en la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón (ESRF, de su nombre en inglés), institución que forma parte del consorcio EIROforum, introduce a los lectores de la revista en el mundo de la cristalografía, una técnica que aplicada a los minerales se inicia a finales del siglo XVII y que tras numerosos e importantes avances llega a su aplicación a las moléculas biológicas por medio de la difracción de rayos X, avances que tienen lugar a lo largo del siglo XX. Subraya el autor, la dificultad que entraña la cristalización de proteínas-considerada un arte más que ciencia-, hasta el punto de convertirse en cuello de botella para afrontar la genómica estructural. El caso con el que se trata de ilustrar como se identifica la estructura de proteínas, es el que ya se ha comentado anteriormente: el de la polimerasa del virus de la gripe.

El segundo artículo de la sección “temas científicos” corre a cargo de Les Grivell de la Organización Europea de Biología Molecular (EMBO) para acercar al mundo de  la enseñanza el concepto de la biología de sistemas que aflora, desde el inicio del siglo XXI, como uno de los campos con mayor crecimiento y repercusión en el ámbito de la biología. El tema de la biología de sistemas ha sido objeto de análisis previo en esta sección de  “La biotecnología de la salud en el espejo”.

En la sección que recoge el perfil del profesor, la figura de Christian Mellwin está asimismo relacionada con las ciencias y tecnologías de la vida, ya que ha enseñado química, matemáticas y bioinformática en la Marie Baum Schule en Heidelberg, una escuela profesional integrada con una escuela superior de biotecnología.

El número de verano (Summer issue)

Este número sigue insistiendo sobre la biología de sistemas, en este caso en el artículo de fondo con una entrevista a Leroy Hood, que comenta su continuo compromiso con una enseñanza creativa e innovadora sobre la ciencia y cómo, de acuerdo con esta trayectoria, ha promovido la biología de sistemas.

En la sección de “ciencia de relieve”, se ofrece un reportaje acerca de la tecnología de biología molecular y celular que ha permitido el desarrollo de la proteína que marca con fluorescencia verde, descubrimiento a partir de las medusas que ha merecido el Premio Nobel de Química de 2008, otorgado a Roger Tsien, Martín Chalfie y Okamu Shimomura, por sus descubrimientos relacionados con la proteína que genera fluorescencia verde, de la que una vez descubierto el mecanismo de formación del fluoróforo por Tsien, se vienen produciendo desarrollos de la proteína que ofrecen variantes en prácticamente todos los colores del arco iris.

En ese mismo número, se presenta en la sección de “prácticas”, la técnica de las micromatrices de ADN, una tecnología sofisticada, para analizar la expresión de los genes como enseñanza práctica en la escuela.

El número de otoño (Autumn issue)

Este número incluye cinco artículos relacionados con la biología: artículo de fondo (“feature article”) con la entrevista al Director Ejecutivo de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia y editor ejecutivo de la revista Science;  dos textos en la sección de “ciencia de relieve”: “The intracellular environment” y “Winning an Oscar in immunology”, una presentación bajo la rúbrica “actividades en enseñanza” sobre alimentos antioxidantes, un proyecto educativo, “The Bio Academy”, y finalmente un trabajo más relacionado con los objetivos de nuestra sección “La biotecnología de la salud en el espejo”: “Getting a grip on genetic diseases”, como parte de la sección “temas científicos”. Los cuatro primeros trabajos  tienen más que ver con procesos y personas que con productos e iniciativas relacionadas con la temática del Instituto Roche.

 El artículo sobre enfermedades genéticas recoge el trabajo de Sabine Hentze, doctora especialista en genética humana y Martina Muckenthaler, profesora en el Hospital de Heidelberg, Centro de Medicina Pediátrica, que trabaja sobre hemocromatosis,  una enfermedad hereditaria asociada con el almacenamiento de hierro. Las enfermedades hereditarias son un tema muy pertinente para la enseñanza de la genética, y el artículo suministra excelente material para conocer las técnicas más relevantes utilizadas en el análisis de enfermedades hereditarias, incluyendo una tecnología de vanguardia como el uso de las micromatrices. Constituye un buen punto de partida para discutir las potencialidades y los puntos críticos de cada técnica para identificar una enfermedad o un síndrome de carácter hereditario, así como para determinar su validez para el paciente. Puede asimismo facilitar la discusión acerca de las dimensiones éticas relativas a las aplicaciones de las técnicas de diagnóstico en diferentes aproximaciones y situaciones médicas y familiares.

Conclusiones

La formación es un instrumento básico para contribuir a que las tecnologías y los procesos asociados a sus aplicaciones sirvan al progreso social y a su integración en los intereses de la ciudadanía.

La iniciativa que se recoge en la publicación de la revista Science in School es un mecanismo importante para alcanzar esos objetivos. La revista tiene un evidente carácter interdisciplinar pero sus aportaciones en el campo de la nueva biología y de sus aplicaciones biotecnológicas son tanto oportunas como relevantes y deben ayudar a la difusión de los avances sustentados en esas disciplinas.

Parece lógico contribuir a la difusión de la misión y objetivos de la revista que es el principio inspirador del presente editorial. Ésta es una tarea que se reclama desde la dirección de Science in school, que para asegurar su supervivencia  necesita tanto aumentar su difusión y reconocimiento internacional como conseguir anunciantes (www.scienceinschool.org/advertising).