Invisibles pero mortales

Los antibióticos llegaron como una panacea contra las infecciones bacterianas; pero esta poderosa arma, que tantas vidas ha salvado a lo largo de los últimos 80 años, ha perdido eficacia por la aparición de organismos que han desarrollado resistencia a estos fármacos. Se conocen como superbacterias, y producen ya más muertes que el sida o la malaria. Un estudio publicado en el pasado mes de enero en la revista The Lancet indica que el número de muertes causadas directa o indirectamente por infecciones de estos microorganismos invisibles y multirresistentes es mucho mayor que el que se estimaba. Y su impacto no deja de crecer. Los científicos buscan vías nuevas para evitar esta amenaza, considerada ya más peligrosa que la actual pandemia por covid-19, y mucho más silenciosa.

En 2021 fallecieron en España 1.021 personas por accidentes de tráfico. Las muertes debidas a infecciones por bacterias resistentes fueron cuatro veces más. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), unas 700.000 personas mueren al año en todo el mundo debido a este problema, y se estima que en 2050 el número podría rondar los 10 millones. El pasado enero se publicó un estudio a gran escala, realizado por un consorcio de especialistas en resistencia antimicrobiana, que eleva las cifras de mortalidad estimando que en 2019 fallecieron 1,27 millones de personas. El trabajo, publicado en The Lancet, cuenta con datos de 204 países y apunta a una mayor incidencia en algunos del África subsahariana, donde la asistencia sanitaria, los sistemas de depuración de aguas y las medidas de bioseguridad son insuficientes.

Las infecciones por bacterias resistentes son una realidad que en los últimos años tiene en alerta a profesionales y autoridades sanitarias de todo el mundo. El uso indiscriminado de antibióticos en la ganadería y la industria agroalimentaria y el uso inadecuado en humanos han fomentado la aparición de farmacorresistencia en un gran número de microorganismos, lo que supone un obstáculo al tratamiento de enfermedades infecciosas, con especial relevancia en ambientes hospitalarios. En Europa, este problema supone ya un coste de unos 1.500 millones de euros, debido a tratamientos más caros, más y más largas estancias hospitalarias y la aparición de infecciones recurrentes, especialmente en pacientes con otras patologías previas.

Las bacterias pueden adquirir resistencia a los antibióticos a través de dos vías diferentes: la mutación de los genes que codifican para las proteínas cuya función es inhibida por el antibiótico, o a través de lo que se denomina transferencia horizontal entre bacterias, es decir, la transmisión de material genético entre ellas. Esta transferencia se puede dar entre bacterias de distintas especies e, incluso, no emparentadas filogenéticamente. Para ello, las bacterias utilizan los plásmidos, moléculas circulares de ADN, independientes del cromosoma bacteriano. La adquisición de resistencia es un proceso natural, pero el abuso de antibióticos durante muchos años lo ha favorecido mediante la selección de los microbios más resistentes, capaces de soportar medios con alta presencia de antibióticos.

Preocupación internacional

La OMS, consciente del problema, lanzó en 2015 el Plan de Acción Mundial contra la Resistencia a los Antimicrobianos. Entre los objetivos de este plan está reforzar la vigilancia en el uso de antibióticos y mejorar la sensibilización ciudadana. En septiembre del año pasado se creó un grupo multidisciplinar e internacional de 15 expertos independientes para asesorar a este organismo, denominado Antibióticos críticos para el ser humano (AG-CIA), del que forma parte el investigador español Bruno González Zorn, jefe de la Unidad de Resistencia Antimicrobiana de la Universidad Complutense. “Nuestra principal misión es preservar la función de estos antibióticos críticos y dar recomendaciones sobre su uso según las regiones del planeta y su finalidad”.

Según el investigador es muy importante ser conscientes de que la resistencia a antimicrobianos es un problema global y que hay que atajarlo, también, desde un planteamiento global. “El concepto One Health, que iniciamos en 2003, trata precisamente de incidir sobre la importancia de tratar salud humana, salud animal y medio ambiente de forma conjunta, porque son interdependientes. Por ello también creamos la asociación MedVetNet, para unir a médicos y veterinarios en la prevención de la farmacorresistencia”.

En España es necesaria una prescripción médica para acceder a tratamientos antibióticos, pero los expertos reconocen que hay que mejorar la formación de prescriptores —especialmente de atención primaria—, farmacias y veterinarios. En el ámbito hospitalario el uso de antibióticos en España es similar al del resto de países europeos, pero en atención primaria somos el tercer país con mayor consumo. Jordi Vila, investigador en el Instituto de Salud Global (ISGlobal) de Barcelona y director de la Iniciativa contra la Resistencia Antimicrobiana señala que “esto se debe, principalmente, a tres factores: el tiempo de dedicación al paciente, que aquí es muy reducido; el uso de herramientas de diagnóstico rápido, que en España apenas de utilizan en atención primaria; y la educación sanitaria de la población”.

En 2014 se aprobó el Plan Nacional de Resistencia a Antibióticos (PRAN 2014-2018), coordinado por la Agencia Española del Medicamento y Productos Sanitarios (AEMPS), con la intención de reducir el riesgo de selección y diseminación de resistencia a los antibióticos a través de 6 líneas de actuación: vigilancia, control, prevención, investigación, formación y comunicación. El actual PRAN 2019-2021 incluye entre sus iniciativas los Programas de Optimización de Uso de los Antibióticos (PROA), tanto en el ámbito hospitalario como en el de atención primaria, precisamente para perfeccionar la prescripción de antibióticos. Gracias a ello, en salud humana se ha reducido un 32 % desde 2014, mientras que en salud animal lo ha hecho en el 59 %. Aun así, el actual Pacto Verde Europeo plantea una disminución del 50 % adicional en ganadería para 2030.

La pandemia también ha tenido un impacto en el uso de antibióticos. Especialmente durante los primeros meses, cuando no se conocía bien la enfermedad, en los hospitales se incrementó el uso de antibióticos para prevenir lo que en aquel momento se creía que eran infecciones bacterianas secundarias. Además, aumentó el uso de antibióticos de último recurso debido a las altas tasas de ocupación de las UCI. Pero al mismo tiempo el confinamiento de la población, el uso de mascarillas y unas medidas de higiene más estrictas redujeron otras infecciones comunes y disminuyó la prescripción de antibióticos en atención primaria.

Prevención, formación y control

Desde la OMS y los programas nacionales se insiste en la vigilancia, la prevención y el control como mecanismos para combatir este problema. La vacunación, tanto en humanos como animales, puede suponer un gran avance en la lucha contra infecciones de bacterias multirresistentes; por ejemplo la reducción del uso de antibióticos betalactámicos contra Streptococcus pneumoniae en Europa gracias a esta estrategia.

Tanto en grandes granjas de producción animal como en instalaciones sanitarias es imprescindible mejorar los protocolos para evitar la entrada de microorganismos, especialmente en países en desarrollo, donde las medidas higiénicas son aún muy deficientes y suponen un foco de aparición y propagación de resistencia a los antimicrobianos. En Ghana, un trabajo realizado por González Zorn sobre aguas residuales de hospitales ha detectado altos niveles de bacterias resistentes y de nuevos genes de resistencia. La educación social es otro punto crítico que hay que trabajar. “Es importante que exista educación a nivel social, pero también de los prescriptores, tanto en salud humana como animal”, indica Zorn. Existen múltiples iniciativas de concienciación, especialmente dirigida a la población joven, como el Proyecto MicroMundo, de la Universidad Complutense, en el que Zorn está implicado, que ha sido galardonado con uno de los premios PRAN 2021. Ese mismo galardón lo recibió, en 2019, el proyecto de lSGlobal, para difundir el problema entre los jóvenes mediante un juego de cartas. “En nuestra iniciativa un 20 % de la actividad se destina a proyectos de comunicación y educación, especialmente en jóvenes, para que entiendan la problemática y las futuras generaciones hagan un uso más consciente de estos fármacos”, señala Vila.

Desde el punto de vista de la vigilancia y siguiendo las indicaciones del Plan de Acción Mundial, el Plan Nacional incluye la consolidación del sistema de vigilancia para monitorizar la prescripción de antibióticos, tanto en el ámbito público como privado. González Zorn va más allá y opina que “el nivel de control de dispensación de antibióticos debería ser igual al de los psicotrópicos”. En el ámbito de la salud animal, el plan también incluye iniciativas para el control de la prescripción por parte de los veterinarios.

Entender mejor la resistencia

Dado el impacto de estas superbacterias a nivel mundial, son muchos los investigadores que intentan entender mejor los mecanismos de adquisición de resistencia y cómo evolucionan estas poblaciones; e identificar alternativas al uso de antibióticos. El grupo de Jordi Vila investiga sobre las bases moleculares de la resistencia, que en algunos casos se desconoce. Además, desarrollan herramientas de diagnóstico rápido, especialmente para la neumonía. “Sabemos que la mortalidad se reduce enormemente si el tratamiento antibiótico se aplica lo antes posible. Estamos desarrollando un test para identificar en una hora (actualmente se tarda 24 horas) cuál es el microorganismo que está causando la patología y aplicar el tratamiento adecuado. Los resultados preliminares son prometedores”. El grupo de Bruno Zorn también desarrolla investigación multidisciplinar, desde la biología molecular de los plásmidos hasta una perspectiva global, para entender el flujo de las bacterias multirresistentes a nivel mundial o el papel de los animales de compañía en su diseminación. El grupo de Álvaro San Millán, del Centro Nacional de Biotecnología (CNB) estudia los plásmidos mediante los cuales las bacterias pueden adquirir genes de resistencia. “Los plásmidos pueden suponer una ventaja para la bacteria si les confiere resistencia a antibióticos, pero también suponen un coste biológico. Intentamos entender estos costes y cómo utilizarlo para eliminar estas bacterias específicamente en casos de infección”. Otra de las líneas de investigación del grupo es intentar desarrollar herramientas biotecnológicas capaces de eliminar específicamente las bacterias que portan el plásmido de resistencia. “Uno de los problemas del uso de antibióticos es que pueden producir desequilibrios en la microbiota del paciente (lo que se conoce como disbiosis). De esta forma lograríamos eliminar el patógeno sin modificar la composición del resto de bacterias”.

Además, entender mejor el funcionamiento molecular de los procesos bacterianos aporta pistas para el desarrollo de moléculas que permitan eliminar bacterias patógenas. En el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB), el grupo de José Manuel Andreu intenta comprender de manera precisa el proceso de citoquinesis: la división del citoplasma durante la división celular bacteriana. En este proceso es imprescindible la proteína FtsZ (similar a la tubulina, que en nuestras células permite la separación de los cromosomas durante su división), que “forma unos filamentos que conforman los denominados anillos Z. Esta estructura recluta posteriormente al resto de proteínas que conforman el divisoma, la estructura formada por múltiples proteínas implicada en la división de la bacteria”, explica Andreu.

Su trabajo se centra en investigar los cambios conformacionales que permiten que la proteína se ensamble y desensamble. “Hemos sido capaces de crear un modelo a escala atómica del proceso de ensamblaje. La división celular no se utiliza hasta el momento como diana en clínica y creemos que es una alternativa para frenar el auge de los microorganismos multirresistentes. Pero para identificar posibles dianas es imprescindible entender el mecanismo”. En su último trabajo, en colaboración con Carlos Fernández Tornero, también del CIB, utilizaron como modelo Staphylococcus aureus, resistente a meticilina, cuya infección causó 100.000 muertes en 2019, según el estudio de The Lancet.

Nuevos antibióticos y otras alternativas

La identificación y el desarrollo de nuevos antibióticos es un proceso difícil y costoso. Las farmacéuticas han reducido los proyectos para identificar nuevos compuestos; porque no solo deben eliminar bacterias sino que no deben ser tóxicos para el organismo. En los últimos 30 años no se ha aprobado más que un antibiótico para su uso en humanos, las diarilquinolinas. Actualmente la mayoría de iniciativas de búsqueda de nuevos antibióticos nacen en los grupos de investigación. Otra de las líneas de investigación del ISGlobal pretende la identificación de nuevos compuestos con interés terapéutico. “Estamos trabajando en un péptido cíclico para utilizar frente a bacterias multirresistentes. Estamos terminando la fase pre-clínica con buenos resultados”, indica Vila. Uno de los problemas que sufren es la dificultad de realizar los ensayos clínicos. “Nosotros no tenemos capacidad. La estrategia es patentar el compuesto una vez finalizada la fase pre-clínica y vender la patente a una empresa con capacidad para este tipo de ensayos”. Otra de las alternativas que se plantean es utilizar virus bacteriófagos o fagos, que infectan exclusivamente a bacterias. Además de virus enteros, se pueden usar enzibióticos (proteínas derivadas de estos virus), principalmente endolisinas, que degradan componentes esenciales para estas bacterias. Denominada fagoterapia o terapia fágica, esta opción ha demostrado eficacia en ensayos in vitro y en modelos animales, e incluso hay ejemplos ya de su utilización en humanos con resultados exitosos. Dentro de la Unión Europea, Bélgica y Francia ya utilizan la terapia fágica en pacientes con infecciones incurables y graves, para los que no existe alternativa. Hace años se lanzó la plataforma FAGOMA (Red española de bacteriófagos y elementos transductores) para impulsar el uso de la terapia fágica en España. Según Pilar García, que lidera esta red, “en los casos de pacientes con infecciones osteoarticulares o fibrosis quística, que presentan infecciones recurrentes y pasan largos periodos en el hospital, esta terapia podría mejorar su calidad de vida”.

Una de las ventajas de esta alternativa es poder crear mezclas personalizadas para el paciente, con varios fagos específicos de la bacteria que causa la infección, evitando así que ésta posea resistencia, sin alterar el resto de la microbiota de su organismo. Varios grupos de investigación en España trabajan ya en la identificación de fagos y proteínas derivadas para su utilización en medicina, agricultura o alimentación. En el Instituto de Productos Lácteos de Asturias (IPLA), el grupo de Pilar García trabaja en fagos específicos contra S. aureus, tanto para un posible uso clínico como en seguridad alimentaria. Según dice, “podrían utilizarse como un conservante más. En países como Holanda ya se utiliza, pero en nuestro caso nos encontramos con la necesidad de modificar la legislación vigente.

“Algunos países utilizan ya los fagos en ganadería intensiva, puesto que el uso de antibióticos se ha tenido que reducir en gran medida”, añade García. Respalda el uso de la terapia fágica en humanos un artículo recientemente publicado en Nature Communications, sobre un paciente de 56 años infectado por la bacteria multirresistente Mycobacterium chelonae y que tenía patologías previas. Su situación clínica había llegado a ser crítica, pero tras ser tratado con una única especie de fago, denominado Muddy, la bacteria ha sido eliminada de su organismo y el paciente se ha recuperado.

Un puente de papel con la sociedad

El principal cometido del Consejo de Seguridad Nuclear es regular, vigilar y garantizar la seguridad de las actividades derivadas del uso de la energía nuclear y de las radiaciones ionizantes para las personas y para el medio ambiente. Pero no basta con realizar este trabajo de forma impecable; es también su obligación mantener debidamente informada a la sociedad de su actividad y contribuir a mejorar el conocimiento en los ámbitos en los que se desenvuelve: la energía, la ciencia, la tecnología, el medio ambiente y la salud, entre otros. Como parte de esa tarea de transparencia y comunicación, el Consejo edita Alfa, revista de seguridad nuclear y protección radiológica, un instrumento de divulgación general de esos ámbitos, con especial atención al uso de las radiaciones. Este instrumento, que pretende servir de puente entre el CSN y la sociedad, alcanza con este ejemplar su número 50, catorce años después de su aparición.

La actividad del Consejo tiene una amplia proyección en ámbitos a veces insospechados. La actividad más conocida es el control de la seguridad de las centrales nucleares y de las instalaciones que cubren todo el ciclo relacionado con ellas, desde la minería de uranio y la producción de combustible nuclear hasta la gestión de los residuos radiactivos y la clausura y desmantelamiento de instalaciones. También es conocido el uso de radiaciones ionizantes en medicina, tanto en diagnóstico -desde los tradicionales rayos X a técnicas avanzadas, como los aparatos de tomografía por emisión de positrones (PET) y de tomografía axial computerizada (TAC)-, como en tratamiento, mediante radioterapia. Otras son menos obvias. Las radiaciones ionizantes están presentes en multitud de actividades, como el control de llenado de las latas de refresco, la medida de densidad del suelo donde se instala una carretera, la detección de grietas en materiales estructurales, la desinfección de sangre en laboratorios, el control de equipajes en aeropuertos, la lucha contra las plagas, etcétera. En estos y otros muchos casos, el Consejo de Seguridad Nuclear tiene asignada la misión de controlar que el uso de materiales nucleares y radiactivos no afecte a la salud de las personas ni al medio ambiente.

Para dar a conocer a la sociedad el papel que juega en áreas tan diversas, el CSN mantiene una política activa de comunicación, divulgación y transparencia. En esa línea, cuenta con un Centro de información donde se explican, a la manera de los museos interactivos de ciencia, las características y aplicaciones de los materiales nucleares y radiactivos, sus aplicaciones y la actividad que el CSN realiza para controlar la seguridad de su utilización. Su web tiene contenidos de divulgación y las notas informativas sobre la actividad cotidiana del organismo, además de ofrecer información sobre aspectos técnicos (inspecciones, actas, informes…), para cumplir con los requisitos de transparencia. Notas de prensa, publicaciones técnicas y divulgativas, presencia regular en las redes sociales, contacto habitual con los medios de comunicación y participación en los comités de información que se celebran en las localidades con instalaciones nucleares completan dicha política. Y también, claro está, la revista Alfa.

“La revista es un instrumento más de la política de comunicación del Consejo. No es el canal principal, pero complementa adecuadamente otras actividades. Y nos permite llegar a públicos que habitualmente son ajenos a la actividad del organismo, como periodistas, miembros de corporaciones locales, asociaciones, universitarios y otros colectivos”, dice Ignacio Martín Granados, director del Gabinete de Presidencia del CSN.

La necesidad de disponer de un medio escrito periódico se puso pronto de manifiesto, aunque tardó en hacerse realidad. Bajo la presidencia de Juan Manuel Kindelán, en 1996 se lanzó Seguridad Nuclear, una revista trimestral de contenidos eminentemente técnicos, dirigida sobre todo a especialistas y personas interesadas, lo que en argot algunos denominan stakeholders. Buena parte de sus páginas recogía minuciosa información fija sobre la situación de las instalaciones nucleares, centrales e infraestructuras del ciclo, instalaciones radiactivas, estadísticas de todo tipo, incidentes y noticias relevantes y actuaciones de los diferentes departamentos del CSN. Eran tiempos en los que internet apenas empezaba a asomar en las actividades profesionales. Hoy, toda esa información de monitorización y control, y mucha más de carácter técnico, está disponible en la web del Consejo (www.csn.es).

Espejos por ventanas

Con la idea de convertir la revista en un instrumento de acercamiento a la sociedad, en 2007 se puso en marcha su re[1]forma, pensando en dar cabida a aspectos menos técnicos de la actividad del Consejo. Y para consagrar ese acercamiento, se decidió incluir reportajes, además de artículos, que fueran escritos preferentemente por periodistas especializados en ciencia y medio ambiente. Se decidió hacer un diseño más limpio y adecuado al nuevo propósito, una portada más dinámica e incluso se decidió cambiar su nombre. El número 1 de Alfa, revista de seguridad nuclear y protección radiológica, apareció en 2008. Según Carmen Martínez Ten, entonces presidenta, que fue quien impulsó este cambio, “Seguridad Nuclear era como un espejo en el que todo el sector se miraba y la idea era cambiar espejos por ventanas; que lo que el Consejo hace saliera del círculo de los expertos e intentara acercase al exterior y también que las cosas que interesaban a la sociedad entrasen en el Consejo”.

Los primeros pasos en esta dirección fueron moderados y siguió prevaleciendo el contenido técnico, pero se sintió también que buena parte de los temas técnicos ya habían sido objeto de atención, tanto en Seguridad Nuclear como en Alfa. Ello fue abriendo paso a otros temas cercanos a la actividad del Consejo, pero con una proyección más amplia. A partir del número 17 se incrementó el número de reportajes con esta orientación. Por ejemplo, en ese mismo número se hablaba del radón, desde un punto de vista más social que técnico; de la neurociencia, destacando el papel de las técnicas de imagen que utilizan radiaciones para estudiar el funcionamiento del cerebro; la restauración de obras de arte, igualmente explicando el uso de rayos X para poder ver más allá de la superficie del cuadro; y la gestión de crisis, especialmente en el mundo de los reguladores.

Durante su trayectoria, se han tratado numerosos temas que aparentemente no guardan relación con la actividad del Consejo, pero ofreciendo siempre un punto de conexión con ese ámbito; muchas veces en forma de lo que en el argot periodístico se conoce como “apoyos”, es decir, texto separados, destacados gráficamente, con su propio titular, marcando esa relación. Porque el uso de la radiaciones ionizantes es casi universal. Lo hicimos hablando de arqueología subacuática, de inteligencia artificial, de terremotos, de balnearios, de la impresión 3D, de la robótica o de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de Naciones Unidas, por poner solo unos ejemplos. En este mismo número se hace en los reportajes sobre las superbacterias, la esterilización de insectos, la biofísica e incluso en la entrevista a la paleoantropóloga de Atapuerca, María Martinón.

Con todo, los contenidos de la revista han sido objeto de polémica en diferentes ocasiones, entre la perspectiva de quienes querrían un contenido más técnico y quienes consideran que es preferible ese acercamiento a la sociedad. “La revista no deja de ser el producto de quienes forman el comité editorial en cada momento y según van cambiando los miembros del Pleno la van modulando a su imagen y semejanza y proponiendo diferentes temas. Yo creo que el debate le confiere dinamismo y es algo positivo”, sostiene Martín Granados.

Con el número 22 se produjo un cambio de diseño y una ampliación de los campos sobre los que versan los contenidos, que se han mantenido más o menos vigentes hasta ahora. Se han delimitado parcelas teniendo en cuenta la actividad del Consejo y por eso se suelen proponer un reportaje del mundo de la energía, dando cabida a las diferentes fuentes actuales o futuras; de física, especialmente la de partículas y altas energías; de medio ambiente, entendido en un sentido amplio; de tecnología; y de biomedicina. “Entendemos que los temas científicos que consideramos que son de nuestro interés pueden ser también interesantes para nuestros lectores. Es un complemento fantástico para seguir divulgando la labor del CSN”, dice Pedro Marfil Medina, actual responsable del Área de Comunicación del CSN.

Los ámbitos nuclear y radiológico

Por supuesto, la revista ofrece también espacio a los contenidos técnicos tratados con mayor profundidad. Actualmente, cada número incluye los denominados Artículos técnicos: un artículo propuesto y escrito por la Dirección Técnica de Seguridad Nuclear, y otro proveniente de la Dirección Técnica de Protección Radiológica. Así como los de la sección Radiografía, que explica de forma fundamentalmente gráfica alguna tecnología nuclear o radiológica o alguna actividad del CSN; la sección Panorama, con las noticias del Consejo más destacadas del trimestre anterior; la de Acuerdos de Pleno y la de Publicaciones.

Además, entre los propios reportajes con frecuencia se incluyen temas más directamente ligados al ámbito nuclear y radiológico: comités de información, radiación natural, fusión nuclear, protonterapia, minería de uranio, organismos internacionales de los que forma parte el CSN, IRRS, protocolo español de chatarras, protección radiológica en la enseñanza primaria y secundaria, mamo[1]grafías, reactores de cuarta generación, centrales nucleares flotantes, el Cabril, convenciones internacionales, acuerdos de encomienda, cátedras del CSN y un larguísimo etcétera. Por otro lado, durante once números se pasó revista a las empresas o instituciones españolas más destacadas en innovación tecnológica nuclear, bajo el epígrafe común de Tecnología nuclear española. También se publicó durante 19 números (del 23 al 41) otra sección fija, denominada El CSN por dentro, donde se contaba la labor que realiza cada área del organismo. Además, se incluye en cada número una sección más con etiqueta: Ciencia con nombre propio, donde se incluyen las biografías de científicos y científicas relevantes, especialmente quienes han destacado en la historia del descubrimiento de la radiactividad, las radiaciones ionizantes y de sus aplicaciones.

Especial relevancia se concede en cada número a la entrevista, entre las que predominan las realizadas a personalidades del mundo nuclear y radiológico, para empezar por los presidentes y consejeros del CSN, los tres directores generales del Organismo Internacional de Energía Atómica habidos en este tiempo, directores generales del Ciemat, del Instituto de Fusión Nuclear, de la ASN francesa, de la comisión de investigación de Fukushima, de la Comisión Nacional de la Energía, de Red Eléctrica, de la UME, de la Sociedad Nuclear Española, de Protección Civil e incluso de un ministro de Industria. Junto a ellos también han aparecido destacados científicos españoles, como Francisco Mojica, María Blasco, Joan Fuster, Mariano Barbacid, María José Blanco, José Manuel Sánchez Ron o María Martinón.

Más allá del debate sobre contenidos, la propia existencia de la revista ha sido a veces cuestionada. María Jesús González, miembro del Comité Asesor para la Información y Participación Pública del CSN, se pregunta si es un medio adecuado hoy día para la comunicación y si su contenido debería estar más centrado en la actividad del Consejo. Para Pedro Marfil, “la revista es otro canal de comunicación más que nos permite llegar a mucha gente alejada de nuestro entorno. No es un elemento esencial sino uno más, pero no detrae ni mucho tiempo ni fondos importantes del resto de actividades de comunicación y, por tanto, es útil, porque todas las herramientas que se puedan añadir son positivas”.

También puede parecer que el formato en papel sea obsoleto, pero sigue siendo el preferido por una buena parte de los lectores. Y no impide que se haga una distribución específica a través del mundo virtual. “Se envía por correo electrónico en PDF, se sube a la web del Consejo, se puede leer cómodamente mediante la aplicación Calameo y se despieza para difundir los contenidos a través de las redes sociales, como Twitter y LinkedIn, para llegar a la gente más joven”, explica Natalia Muñoz Martínez, asesora del Área de Comunicación del Consejo.

Cada formato permite alcanzar a diferentes públicos, pero cabe preguntarse a quienes llega la revista. El público objetivo está formado por miembros de asociaciones e instituciones de la sociedad civil, como sindicatos, industria y grupos ecologistas; cargos políticos y trabajadores públicos; pacientes y personal de los hospitales; políticos; estudiantes, periodistas... Este último grupo resulta de especial interés, dado que el Consejo, para bien y para mal, ejerce siempre una atracción especial entre los medios de comunicación y es importante que quienes vayan a cubrir la información sobre el mundo nuclear y radiológico conozcan la actividad que la institución realiza y la discriminen de la que realizan otras instituciones, asociaciones o corporaciones.

“Nuestra intención es que la opinión que los ciudadanos tengan sobre las actividades del Consejo sean opiniones informadas, por eso consideramos que la tarea de divulgación científica, tecnológica y ambiental es tan importante para nosotros. Debe facilitar un marco amplio en el que nuestro trabajo se comprenda mejor”, concluye Ignacio Martín Granados.

La vida vista desde la física

La biofísica es un campo de investigación relativamente joven en el que científicos de muchos campos, por supuesto física y biología, pero también matemáticas, química, ingeniería, medicina, ciencia de los materiales…, exploran y crean nuevas herramientas para entender cómo funcionan los sistemas biológicos: desde una célula tumoral a un ecosistema complejo, es decir, la vida entera. Su campo de aplicación es inmenso y en la actualidad, utilizando los fundamentos de esta disciplina, los biofísicos diseñan sistemas de bionanotecnología para administración de fármacos, materiales para prótesis, combustibles inspirados en la vida, modelos informáticos para estudiar el plegamiento de proteínas o la expansión de enfermedades infecciosas como la covid-19, así como nuevas tecnologías de diagnóstico de enfermedades y de tratamientos médicos.

Hasta la segunda o tercera década de este siglo los sistemas biológicos (un virus, una célula, una palmera, un sistema nervioso, un tumor, un sacristán, los niños de una escuela, un bosque, todos los bosques, el equipo de tercera de Atlanta, los vegetales, la humanidad, toda la biosfera) parecían constituir una violación tan flagrante de la segunda ley de la termodinámica que el propio Lord Kelvin limitó su enunciado a ‘entidades materiales inanimadas’. En realidad, puesto que ningún sistema vivo es un sistema cerrado no se le puede aplicar así no más la segunda ley. Sin embargo, esta escapatoria legalista no nos deja muy conformes en vista de que en un mundo que tiende a desorganizarse, los sistemas biológicos siguen el curso opuesto: un espermatozoide más un óvulo, se convierten con el tiempo en un elefante de varias toneladas.” Esta cita insuperable es de Marcelino Cereijido, investigador emérito de fisiología y biofísica del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional de México.

En su texto ¿Qué es la biofísica?, Cereijido se remonta a lo que muchos científicos consideran “uno de los comienzos de la biofísica”, el libro ¿Qué es la vida? del físico cuántico Erwin Schrödinger, premio Nobel de Física en 1933. Schrödinger se tomó en serio este aparente desafío de los seres vivos a la segunda ley de la termodinámica y quiso responder en términos físicos a la cuestión filosófica intemporal de qué demonios es la vida, que el químico James Lovelock, autor de la hipótesis de Gaia, definió como “algo comestible, amable o letal”. El 5 de febrero de 1943, Schrödinger pronunció la primera de tres conferencias en el Trinity College de Dublín sobre un asunto inusual para un físico: ¿Qué es la vida? Un año después, las conferencias se convirtieron en el libro que por primera vez fusionó la física y la biología.

Casi noventa años después de esta pregunta clave, la biofísica se ha con[1]vertido en una disciplina amplia y multidisciplinar que tiene el objetivo de comprender el cuerpo humano y el resto de seres vivos en términos físicos. Joven como área académica, la biofísica experimentó un auge importante a partir de la II Guerra Mundial y en 1958 se creó la Biophysical Society, cuya sede está en la ciudad de Rockville, Estados Unidos. La Sociedad de Biofísica de España se creó casi treinta años después, en 1986.

Como todas las moléculas de la vida se basan en interacciones biofísicas y bioquímicas, todas son susceptibles de ser analizadas bajo la luz del punto de vista físico. La biofísica suele dividirse en tres ámbitos atendiendo a los niveles de estructuración de un sistema biológico: biofísica molecular, biofísica celular y biofísica de los sistemas complejos (organismos, especies, ecosistemas). Su campo de observación es tan amplio como la misma vida: desde cómo se comunican las células nerviosas o se pliegan las proteínas, hasta la forma en la que las células vegetales capturan luz para transformarla en energía, por qué ciertos desafortunados cambios en el ADN de células sanas las mutan en cancerosas, cómo funcionan nuestros sistemas circulatorio, nervioso o inmunitario, la expansión de las infecciones o la evolución de ecosistemas con muchas especies interaccionando entre sí y muchas variables influenciando su futuro. También interviene en investigaciones que producen ingentes cantidades de datos, como la secuenciación completa del genoma humano o el proyecto Human Cell Atlas. Y así hasta cada problema biológico que se nos ocurra. En definitiva, lo que ha dejado claro la biofísica en estos años que han pasado desde la pregunta de Schrödinger es que, para entender los procesos biológicos, también hay que saber de física.

El mundo bionano

María José Gálvez es catedrática de Física Aplicada en la Universidad de Granada, donde puso en marcha las asignaturas de biofísica y bionanotecnología. Lleva más de treinta años haciendo física aplicada a sistemas biológicos. Su tesis doctoral trató la formación de cálculos biliares y las interacciones entre los diferentes componentes que intervienen, como colesterol y ácidos biliares. En los últimos años, investiga la aplicación de técnicas de nanotecnología al mundo biológico. En concreto trabaja en el desarrollo de sistemas nanotransportadores, vehículos de escala nanométrica -una millonésima de milímetro- capaces de transportar fármacos a órganos específicos. “Empecé con un fármaco antiobesidad y ahora ya llevamos casi ocho años dedicados al transporte de fármacos anticancerígenos”, cuenta Gálvez en conversación telefónica.

Lo que esta física y su equipo multidisciplinar —médicos, biotecnólogos, químicos, bioquímicos...— hacen es diseñar un sistema diminuto y esta[ble que transporte el fármaco, capaz de superar todas las barreras biológicas que se encontrase en un recorrido real por el interior del cuerpo humano, y que además funcionalizan para que se dirija exclusivamente al órgano afectado. “Así conseguimos que los tratamientos sean, primero, más efectivos, más eficaces, porque el fármaco va protegido y por tanto se requiere menos dosis, y además evitar los terribles efectos secundarios porque nuestro sistema no afectaría a las células sanas”, explica Gálvez. Dentro de esta línea, en una de las tesis doctorales que dirige esta investigadora, comparan la interacción de diferentes fármacos anticancerígenos con membranas reales de células enfermas, cancerígenas, y con membranas reales de células sanas. También estudian la forma de administración del fármaco por vía oral para lo que realizan simulaciones de digestiones in vitro.

Parece un sueño difícil de mejorar y desde hace décadas, todo un ejército de investigadores de todo el mundo, como Gálvez, trabaja para conseguir transportar estos fármacos de una manera selectiva, especialmente en cáncer. Pero la realidad está mostrándose tozuda: muy pocas de estas investigaciones llegan a los ensayos clínicos. “Terapias que se basen en nanopartícu[las habrá no más de ocho. El problema fundamental es que hay un desconocimiento grande de cómo interacciona cualquier tipo de material en el sistema biológico. Nosotros en este proyecto trabajamos con médicos y con especialistas en células madre cancerígenas. Toda la investigación la dirigimos, precisamente, a ir contra esa subpoblación inicial del tumor que son las células madre cancerígenas y llegamos a hacer ensayos in vitro e in vivo con modelos animales, pero llegar a un ensayo clínico realmente es muy complejo. Conocer la acción de un material, nanotransportador o fármaco, sobre diferentes entidades biológicas es precisamente un tema propio de la biofísica, y aún queda mucho por investigar para conocer todos los procesos implicados y poder ofrecer alternativas a las actuales terapias anticancerígenas”.

Corazones robot

La biofísica está detrás del desarrollo de tratamientos y dispositivos tan esencia[1]les para la vida humana como la diálisis renal, la radioterapia, los desfibrilado[1]res cardíacos, los marcapasos y las válvulas cardiacas artificiales. Una temprana ambición de la medicina era fabricar órganos artificiales completos y, entre ellos, la aparente sencillez del corazón —en principio apenas se una bomba con cuatro cámaras— y la enor[1]me magnitud de sus problemas —la OMS estima que las enfermedades cardiovasculares representaron alrededor de un 31% de todas las muertes registradas en el mundo en 2015 — hizo que a principios de los años 80 pareciera un desafío posible. Como en el caso de los bionanotransportadores, y por razones parecidas, esto está resultando de la mayor dificultad.

En 1982, un dentista de Seattle llamado Barney Clark se convirtió en el primer receptor de un corazón mecánico permanente. Sobrevivió 112 días en condiciones miserables y no pudo lle[1]gar a salir del hospital. El corazón mecánico que mantuvo a Clark con vida durante esos días se llamó Jarvik-7 por su inventor, Robert Jarvik. Según Scientific American, cuatro pacientes más recibieron corazones Jarvik-7 y uno llegó a sobrevivir 620 días, pero la calidad de vida era tan pobre y la ima[1]gen pública de estos corazones tan mala –los 112 días de Clark se siguieron casi de forma diaria en los telediarios– que, en 1990, la FDA estadounidense retiró el permiso para fabricar más.

Hoy los científicos consideran que el problema de los Jarvik-7 fue cierta ingenuidad de sus diseñadores ante la complejidad dinámica del órgano y de la física del flujo sanguíneo, el comportamiento de las plaquetas... es decir, de la biofísica del corazón y de su relación con el resto de complejidades del cuerpo humano, la vida. De hecho, las dos amenazas más peligrosas para la supervivencia de los receptores de estos sistemas fueron los problemas de coagulación, que provocaban accidentes cardiovasculares, y las infecciones. Se han diseñado otros modelos de corazones mecánicos permanentes mejorados - AbioCor, por ejemplo, que estuvo en ensayos clínicos entre 2001 y 2004 y los recibieron 14 personas, y CardioWest, usado solo como un paso previo al trasplante- pero el sueño de fabricar corazones mecánicos permanentes a pleno funcionamiento sigue siendo sólo eso, un sueño.

Kit Parker es catedrático de bioingeniería y física aplicada en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de la Universidad de Harvard. El pasado mes de febrero, Parker y su equipo, en colaboración con biofísicos de la Universidad de Emory, publicaron en la revista Science la creación de una máquina única: el primer pez biónico fabricado con células cardíacas humanas, que nada de forma totalmente autónoma siguiendo el latido de las células. La visión de uno de estos peces, de aspecto similar a un extraño pez cebra, es fascinante: impulsado por células musculares cardíacas, que derivan de células madre humanas, el pez biónico nada recreando las contracciones musculares de un corazón humano latiendo.

El desarrollo de este sistema único acerca al equipo al desarrollo de una bomba muscular artificial más compleja y constituye una plataforma, un modelo, sobre el que estudiar enfermedades cardíacas como, por ejemplo, la arritmia. Algunos años antes, en 2012, estos investigadores ya utilizaron células musculares cardíacas de rata para construir una bomba biohíbrida parecida a una medusa y en 2016 crearon una raya artificial nadadora con el mismo procedimiento. Pero, sobre todo, este extraño pez es un paso más hacia la construcción de un corazón artificial. La aspiración de Parker y su equipo es construir un corazón artificial que sustituya corazones con malformaciones en niños. De menor tamaño, estos corazones suponen aún más complejidades que los órganos adultos. Jarvik-7, por ejemplo, era tan grande como una nevera.

Para Parker, la dificultad para construir un órgano artificial vuelve a estar en la comprensión de su compleja biofísica. “Puedes cultivar algunas células tumorales al azar en una placa hasta convertirlas en un bulto palpitante y llamarlo organoide cardíaco, pero ninguno de esos esfuerzos va a recrear, por su diseño, la física de un sistema que late más de mil millones de veces durante su vida mientras reconstruye simultáneamente sus células sobre la marcha. Ese es el reto. Ahí es donde nos ponemos a trabajar”, explicó Parker en una nota de prensa. “La mayor parte de los trabajos de construcción de tejidos cardíacos o de corazones se centran en replicar las características anatómicas o el simple latido del corazón en los tejidos diseñados. Pero aquí nos inspiramos en la biofísica del corazón, lo que es más difícil. En lugar de utilizar las imágenes del corazón como modelo, estamos identificando los principios biofísicos clave que hacen que el corazón funcione, utilizándolos como criterios de diseño, y replicándolos en un sistema, un pez vivo y nadador, donde es mucho más fácil ver si tenemos éxito”, explicó. El siguiente paso que se plantean es construir dispositivos biohíbridos aún más complejos partiendo también de células cardíacas humanas.

El horizonte

La perspectiva de observar el mundo vivo incluyendo su variable física proporciona una imagen más completa, real y también más compleja de la vida, y está transformando nuestra comprensión del mundo biológico. Como muestran las citadas investigaciones con bionanomateriales y con sistemas que intentan recrear la biofísica de órganos complejos, la biofísica es un campo científico a la vanguardia para solucionar problemas humanos tan antiguos como la enfermedad, pero también problemas del acuciante presente y del incierto futuro, como la energía o la escasez de materiales. Para María José Gálvez se trata de una ciencia de frontera donde su carácter multidisciplinar es fundamental, pero también causa de alguno de sus problemas. “Se tienen que construir muy bien los equipos de investigación. Nosotros en nuestro proyecto estamos trabajando médicos, bioquímicos, químicos, biotecnólogos, físicos… Y claro, el problema está en el encaje académico porque nosotros trabajamos en un departamento de Física Aplicada. No existe ningún departamento de Biofísica, que yo sepa, en España, ni un grado de biofísica. Existe en Estados Unidos, pero la semana pasada la Academia Nacional de Ciencias, Ingeniería y Medicina decía que la biofísica está muy poco representada dentro del currículum de física, y una serie de investigadores reclaman que se considere un área específica análoga a la materia condensada o la física nuclear”. Esta situación hace que la biofísica sea difícil de situar, sobre todo en el mundo universitario donde se hace investigación y también docencia. “En España normalmente las plazas se dotan con perfiles docentes. Entonces, tener un grupo de investigación multidisciplinar en un departamento que no tiene ese carácter multidisciplinar complica las cosas, evidentemente”, explica. También están las dificultades a la hora de buscar financiación. “Yo trabajo en un departamento de Física Aplicada, es decir, tenemos que aplicar la física que hacemos, y para mí es mejor llevar a cabo una investigación que, aunque sea investigación básica como hacemos nosotros, tenga un carácter aplicado, porque eso me permite obtener más financiación”, concluye.

La esterilización de insectos, una vía orgánica de luchar contra las plagas

Cada vez que hay alguna crisis, y últimamente se suceden, se pone en evidencia la necesidad de una agricultura y una ganadería que nos permita disponer de una fuente saludable de alimentos, fundamental para garantizar la salud humana. La población mundial va en aumento así que son sectores claves para la economía. Junto con el cambio climático y el aumento de las temperaturas la globalización ha repartido por el mundo plagas que muchas veces son difíciles de erradicar y que afectan a numerosos cultivos. Por ello, la Organización para la Agricultura y la Alimentación (FAO) y el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) impulsan desde hace años proyectos encaminados a la aplicación pacífica de las radiaciones para disponer de una buena agricultura y también luchar contra las enfermedades transmitidas por insectos mediante las técnicas de esterilización.

Las plagas son responsables, junto con otras enfermedades vegetales, de la pérdida del 40% de los cultivos alimentarios en todo el mundo cada año, según cálculos de la FAO. Las enfermedades que padecen las plantas cuestan anualmente a la economía mundial más de 220.000 millones de dólares y los insectos invasores al menos de 70.000 millones. Además, muchas enfermedades, sobre todo tropicales, son transmitidas por moscas, mosquitos y otros insectos, como la malaria, la fiebre amarilla y la enfermedad del sueño. Entre las actuaciones que la FAO y el OIEA han puesto en marcha para atajar estos problemas está la técnica del insecto estéril, que es utilizada con mucho éxito en la lucha contra un buen número de plagas, por ejemplo contra la mosca tsé-tsé, la mosca del ganado, o la mosca mediterránea de la fruta. Su utilización se da ya en los cinco continentes.

La técnica del insecto estéril (TIE) consiste en la cría masiva de insectos de la misma especie a combatir que, tras ser esterilizados mediante irradiación, son liberados sobre la superficie de los cultivos afectados por la plaga. De esta manera, los insectos estériles se acoplan con los insectos silvestres, obteniéndose como resultado de estas cópulas huevos que no llegan a desarrollarse. Con el paso de generaciones esto provoca que la población del insecto plaga disminuya. Se trata de una acción preventiva, selectiva y ecológica. Gracias a esta herramienta, los machos son esterilizados con radiación ionizada y liberados para aparearse con las hembras, que no pueden reproducirse, lo que provoca una reducción de la población a tratar.

La técnica requiere la producción masiva de machos estériles de alta calidad, lo que significa que deben ser capaces de volar, sobrevivir y dispersarse en el medio ambiente, mezclarse con la población silvestre de su especie y competir en el cortejo, apareamiento e inseminación de hembras salvajes, para reducir así la probabilidad de que esas hembras se apareen con machos salvajes fértiles.

La mosca mediterránea de la fruta, la Ceratitis capitata, es una plaga endémica en las áreas frutícolas españolas, sobre todo en el litoral mediterráneo. En la Comunidad Valenciana representa un serio problema en el cultivo de cítricos y numerosas especies frutales. La Consejería de Agricultura de la Comunidad Valenciana, con objeto de minimizar el uso de productos fitosanitarios y promover técnicas de lucha respetuosa con el medio ambiente, se decidió a implantar un programa de control integrado de esta especie mediante TIE. Valencia cuenta, precisamente, con la única biofábrica de España, ubicada en Caudete de las Fuentes y gestionada por la empresa pública Tragsa, que lleva trabajando con esta técnica desde 2007, y concretamente con Ceratitis.

En 2016 comenzó un proyecto piloto para su aplicación contra el mosquito tigre (Aedes albopictus), por encargo de la Generalitat Valenciana y dentro del Proyecto Regional Europeo para el Control de Mosquitos Invasores que fue iniciado por el OIEA debido a la creciente presencia del mosquito tigre en nuestro continente y su importancia como agente transmisor de enfermedades graves, como el dengue, zika y chikungunya. El proyecto fue todo un éxito, ya que en 2018, primer año de liberación de machos estériles, la eclosión de huevos se redujo sustancialmente.

En colaboración con el programa conjunto FAO/OIEA, el Grupo Tragsa ha desarrollado un dispositivo capaz de diferenciar mediante visión artificial machos y hembras de mosquitos y eliminar estas últimas mediante rayos láser, ya que son las responsables de la transmisión de enfermedades a través de sus picaduras. El prototipo desarrollado consiste en un disco rotatorio en el que se distribuyen las pupas (estado biológico anterior al adulto) de mosquitos provenientes de la cría masiva en condiciones artificiales. “Los resultados preliminares de los ensayos realizados son muy esperanzadores si los comparamos con los obtenidos mediante los sistemas mecánicos manuales de separación de mosquitos por sexo que actualmente existen”, aseguran desde Tragsa.

Esterilización irradiada

En general, la esterilización de los insectos se realiza en la fase pupa del insecto. El día antes de la eclosión de los adultos de las pupas, el insecto desarrolla su aparato genital. En ese momento se somete a la dosis de irradiación controlada, causando que el esperma de los machos quede irreversiblemente dañado. La dosis que se debe administrar es de 90 a 100 Gy. Una vez esterilizadas las pupas se deja que completen su ciclo biológico y los machos adultos son liberados en las plantaciones donde se desea controlar la plaga. “La esterilización se consigue mediante exposición a radiación, para ello se pueden utilizar fuentes emisoras de radioisótopos de alta energía (Co-60 y Cs-137) y aceleradores de electrones de alta energía. La biofábrica valenciana tiene una fuente radiactiva de Co-60. La instalación se clasifica como radiactiva de segunda categoría, como las instalaciones con aceleradores de partículas o de irradiación de investigación y médica.

“Para conseguir la esterilización de los insectos mediante la TIE, es necesario someter al insecto a una dosis de radiación controlada. El equipo utilizado para irradiar los insectos constituye una instalación radiactiva y el proceso de autorización es competencia del Consejo de Seguridad Nuclear (CSN). La cría masiva de insectos se realiza en la biofábrica, pero este aspecto no es competencia del CSN”, aclara Blanca Alonso del Área de Instalaciones Radiactivas Industriales del organismo. Esta biofábrica adquirió un irradiador biológico (autónomo y autoblindado), que está autorizado dentro de la instalación radiactiva de la biofábrica de los insectos estériles.

Las radiaciones ionizantes tienen aplicaciones importantes en medicina, industria e investigación. En industria se utilizan para la esterilización de alimentos, para conocer la composición y estructura interna de diversos materiales, o para detectar errores de fabricación y ensamblaje, entre otras aplicaciones.

La sanidad vegetal avanza hacia un control más orgánico y biológico, dice Vicente Dalmau, jefe del Servicio de Sanidad Vegetal de la Generalitat Valenciana, que prefiere hablar de bioplanta más que de biofábrica. Este técnico avala el procedimiento TIE para tratar y conseguir estos machos estériles de Ceratitis capitata para tratar las plagas que afectan a los cítricos, y a otros frutales de verano.

“Esta planta se creó porque empezamos a tener problemas fitosanitarios. Ya teníamos muchas evidencias de que la mosca de la fruta se había vuelto resistente a los insecticidas más frecuentes y otros insecticidas fueron prohibidos por la normativa europea, así que había que buscar alternativas. La Generalitat decidió apostar por la TIE al ser una técnica de control biológico, que no genera problemas para el medio ambiente, y para utilizar esta estrategia era necesario disponer de una bioplanta”, añade Dalmau.

“Si otras comunidades no se han sumado a este proyectos es, tal vez, porque es muy costoso. Nosotros ni siquiera estamos cubriendo toda la Comunidad Valenciana, que, solo en su parte central, supone unas 140.000 hectáreas. La Ceratiris ya es una plaga endémica, lo que pretendemos es minimizar los daños en los cultivos, reduciendo las poblaciones por debajo de cierto umbral”.

Este trabajo comenzó como un proyecto piloto en 2003, con la construcción de un evolucionario. “Traíamos los insectos de Argentina, que producía ya los machos estériles, y durante dos años hicimos un ensayo para saber si la técnica funcionaba. Los resultados fueron buenos y construimos la bioplanta, que se puso en marcha en el 2006 y desde 2007 ya pudimos utilizar esta técnica del mosquito estéril. Su ventaja es que soluciona un problema concreto. Al liberar machos estériles de Ceratitis reducimos su población, que es lo que queremos, sin afectar a otros insectos. Los insecticidas no solo matan el insecto que te está haciendo daño sino también a otros que son beneficiosos, así que obtenemos un menor impacto ambiental. Reduces la concentración de plaguicidas, que pueden afectar a la salud de los agricultores y de la gente que pasea por el campo y dejas menos residuos en la fruta, así que el consumidor come una fruta más sana”, explica Dalmau.

60.000 hectáreas más

Los agricultores están contentos porque están viendo que una plaga constante en su cultivo tiene ahora menos afección. El edificio de la biofábrica es de la Generalitat valenciana y la gestión es de Tragsa. En enero se informó que la bioplanta recibirá una inversión de 14,2 millones de euros para convertirla en referente mundial de la lucha biológica contra las plagas. Con la ampliación se pretende incrementar en un 60 por ciento la capacidad de producción de machos estériles. La consejera de Agricultura, Mireia Mollà, anunció que se aspira a actuar en 60.000 hectáreas más, que se sumarían a las 14.000 existentes.

La técnica de liberación de insectos macho estériles irradiados está exenta, a nivel global, de las regulaciones de productos biocidas y los animales esterilizados no están clasificados como organismos modificados genéticamente ni como organismos vivos modificados, de acuerdo con el Convenio sobre Biodiversidad Biológica de Naciones Unidas. Su riesgo para los ecosistemas y otras especies no diana se considera significativamente menor que los asociados con tecnologías menos específicas. Sin embargo, antes de implementar un programa de este tipo, es necesario realizar una planificación que incluya una evaluación de riesgos y medidas de mitigación, obtener las autorizaciones pertinentes y garantizar una gestión eficaz y eficiente del programa.

Por ejemplo, según Dalmau, la TIE se combina con otras técnicas, como trampeos masivos, que atraen al insecto. La mosca accede a la trampa y dentro hay un insecticida que la mata, “así vamos bajando poblaciones, que aumenta el efecto de liberar machos estériles. Estas trampas se colocan también en higueras, que es un huésped muy atractivo para ellas y se suelen tener dispersas en los campos. Pero de tantos tratamientos, la mosca se había vuelto resistente y este conjunto de técnicas son mejores para el medio ambiente y para la salud”.

La técnica del mosquito estéril se viene utilizando a nivel mundial desde los años 50. Empezó en Estados Unidos, pero ahora hay proyectos en todo el mundo. En el sur de California hay un programa muy parecido al de Valencia, de forma preventiva, ya que ellos no tienen Ceratitis capitata, pero temen posibles migraciones desde América central. Se estima que la infecta más de 250 especies de fruta y se ha convertido en una auténtica plaga en las zonas tropicales, subtropicales y mediterráneas, extendiéndose por Asia, África, América e, incluso, Australia. Las pérdidas que provoca en las cosechas son millonarias.

Para Miguel Ángel Miranda, del grupo de Entomología Aplicada de la Universidad de las Islas Baleares (UIB), la plaga de la mosca mediterránea lleva más de cien años siendo un problema para los agricultores, y cree que la implantación de la TIE puede ser buena, ya que la Ceratitis no tiene enemigos naturales. Baleares también está afectada por ella, “así que siempre ha habido intención de utilizarla. Además, al ser una isla seria muy útil. Existe voluntad científica, pero falta la voluntad técnica y práctica de la administración”. Y cita el ejemplo del beneficio que supone para Valencia, uno de los principales exportadores de cítricos en el mundo.

Para Miranda, “está demostrado que la técnica del mosquito estéril es mucho mejor para el medio ambiente que el uso de plaguicidas, al ser más inocua. Ahora que se quiere fomentar la agricultura ecológica, su uso es muy recomendable. También porque no hay impacto sobre otra fauna. Los plaguicidas de amplio espectro destruyen a depredadores y parásitos que ayudan a controlar plagas como arañas o avispas y también a los animales que forman parte del ecosistema como las aves que se alimentan de ellos”.

Para este entomólogo “el mayor problema es lo que cuesta implantarla a nivel local. Pero deberíamos pensar y tener en cuenta que otros insectos, como los polinizadores, estarían más protegidos. Esto sería un claro beneficio para el medio ambiente”. Miranda también trabaja con la mosca del olivo, para la cual también se pensó en utilizar la esterilización, pero no se llegaron a hacer programas de control ya que es muy difícil de criar en un laboratorio y tiene depredadores naturales.

El cambio climático es, además, un factor que agrava el problema. El aumento de temperatura influye en dos aspectos: las especies invasoras encuentran el nuevo hábitat mucho más adecuado y, por otro lado, esos patógenos pueden transmitir enfermedades muy fácilmente. Incluso las especies autóctonas transmiten patógenos de una forma más agresiva, como es el caso de un virus transmitido por el mosquito común. “La pandemia nos ha enseñado que podemos fabricar ordenadores, pero sin agricultura y ganadería todo se tambalea”, dice Miranda.

En Europa las biofábricas de insectos macho estériles suelen estar clasificadas y autorizadas según la cantidad de insectos producidos por día. Cada especie y cada etapa de desarrollo (es decir, pupas o adultos) tienen una susceptibilidad específica a las dosis de irradiación. El parámetro del nivel de esterilidad masculina deseado (no necesariamente la esterilidad total) debe establecerse teniendo en cuenta aspectos como la competitividad o posibles cambios en las poblaciones.

Varias técnicas

El mosquito tigre es una de las preocupaciones del biólogo Rubén Bueno, que compagina sus clases universitarias con la dirección técnica de la empresa de control de plagas Lokímica. “Nosotros trabajamos con los municipios, por ello hemos estudiado las distintas técnicas a implantar en distintas zonas de la ciudad de Valencia para saber que medidas tomar, sobre todo con mosquitos que pueden producir enfermedades como el zika o el dengue”, dice.

El problema del mosquito tigre es que, pese a ser tropical, circula por toda España. “No solo aquí hemos tenido dengue; también en Italia y Francia, así que necesitamos diseñar nuevas estrategias de control, porque los medios convencionales, como los insecticidas, no son suficientes. El mosquito tigre, al necesitar muy poca agua puede depositar las larvas en numerosos sitios, tanto domésticos como comunitarios, incluso en los jarrones con agua de los cementerios”, explica Bueno.

“Ahora empleamos biocidas en los criaderos. Pero dentro de las nuevas estrategias están las de generar esterilidad en la población de mosquitos, bien sea a través de la liberación de machos irradiados, o utilizando la técnica del insecto incompatible mediante el uso de la bacteria Wolbachia, que no vive de manera natural en el mosquito Aedes aegypti pero que, al tenerla en su organismo, hace que la hembra sea incapaz de transmitir los virus causantes del dengue o el zika. Por eso, diferentes programas están introduciendo en estas poblaciones mosquitos portadores de la bacteria para que se reproduzcan y el microorganismo pase de generación a generación, evitando así que las hembras transmitan los virus”.

Para este especialista “los criaderos de mosquitos no están exentos de dificultades, uno de ellos es controlar que los mosquitos sean todos machos. Para esto se necesitan herramientas de sexado más fiables y a lo mejor poder utilizar la tecnología, como la inteligencia artificial, en lugar de técnicas mecánicas. Además, hay que adecuar los protocolos a los nuevos desafíos”.

Lokímica trabaja en toda España y su experiencia indica que los tratamientos mediante insecticidas hay que hacerlos en lugares muy controlados. Por eso en su opinión la TIE es tan interesante. “En un estudio que realizamos liberamos 90.000 mosquitos macho estériles, pintados de rosa o de verde para estudiar su comportamiento. Así comprobamos cómo competían con los silvestres, y puedo apuntar que estas liberaciones funcionaron muy bien, ya que se disminuyeron los huevos, y los mosquitos liberados vivieron varias semanas, así que conservaron su longevidad y eso es bueno porque queremos machos activos, longevos y buenos voladores, como los machos salvajes, para competir por las hembras”

Los manglares, las praderas marinas y las marismas pueden recoger dióxido de carbono de la atmósfera y almacenarlo durante miles de años. Esto es una solución que suma a la imperativa reducción global de emisiones pero, si estos hábitats no se protegen, puede tener el efecto contrario y liberar el carbono acumulado. Los proyectos de carbono azul buscan apoyar la preservación y restauración de estos ecosistemas, mermados por la acción humana, ayudándose de iniciativas como los bonos de carbono en los mercados de compensación.

Cuando se piensa en sostenibilidad, medio ambiente o economía circular, el color asociado que viene a la mente es el verde. Verde césped, verde musgo, verde pino. Pensamos en la naturaleza relativa a los bosques y las plantas como la parte del planeta que hay que proteger y cuidar, pero hay una porción de la Tierra mucho mayor cubierta por otro color: más de un 70% de la superficie da nombre al planeta azul, y también alberga organismos vegetales. No es sola[1]mente un porcentaje que salvaguardar; también puede ser una herramienta de preservación. El impacto de las emisiones de dióxido de carbono en la Tierra es señalado como el principal desencadenante del cambio climático. Exceptuando 2009, con la crisis y la recesión económica mundial, y 2020, un año marcado por la pandemia en el que la vida se detuvo, las emisiones mundiales de CO2 de los combustibles fósiles y la industria no han dejado de crecer. En el ensayo El planeta inhóspito: la vida después del calentamiento, David Wallace-Wells recoge que el ritmo en que se añade carbono a la atmósfera "es cien veces más rápido que en cualquier momento de la historia de la humanidad antes del comienzo de la industrialización: ahora mismo hay un tercio más de carbono en la atmósfera que en cualquier otro momento de los últimos 800.000 años". Pero hay unos ecosistemas costeros que pueden tener un gran peso en la batalla contra el cambio climático: los sumideros de carbono azul pueden secuestrar carbono y almacenarlo en los sedimentos oceánicos de manera más rápida y eficiente que la tradicional fotosíntesis de los bosques terrestres. Desafortunadamente, muchos de estos hábitats están bajo la amenaza de desaparición por la acción humana: el turismo, la urbanización costera, la pesca de arrastre o por capricho estético. Las marismas no se consideraban un paisaje hermoso, nadar entre praderas marinas no es lo que buscan los cazadores de fotos de Instagram. Acabar con estos sumideros no solo provoca que dejen de absorber carbono: también se corre el riesgo de que vuelva a la atmósfera el que ya habían capturado. Para apoyar que se integren políticas de protección y restauración de estos ecosistemas, están surgiendo metodologías para calcular y medir cuánto carbono pueden secuestrar. Así se pueden generar proyectos para empresas y organizaciones que integren créditos de este carbono en los mercados de compensación. Bienvenidos a la sostenibilidad azul. Una parte de los ecosistemas marinos puede capturar dióxido de carbono de la atmósfera, almacenándolo en forma de biomasa y sedimentos. "Los pastos marinos acumulan elementos químicos de la columna de agua, tanto en los tejidos superficiales como subterráneos (por ejemplo, hojas, raíces y rizomas). Cuando estos tejidos mueren, una parte de ellos se acumula en el suelo contribuyendo a la acumulación vertical del sustrato", explica Cristian Salinas, investigador del Centro de Investigación de Ecosistemas Marinos de la Facultad de Ciencias de la Universidad Edith Cowan, Australia. Esto da como resultado la acumulación de depósitos ricos en materia orgánica durante miles de años, "lo que contribuye al secuestro a largo plazo de elementos biogeoquímicos, como es el caso del dióxido de carbono", completa. Estos ecosistemas marinos de car[1]bono azul son principalmente mangla[1]res, marismas de marea y praderas marinas; estas últimas almacenan los mayores depósitos de carbono. Lo mejor es que sus cifras de éxito son mucho mayores que las de los bosques terrestres. Según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos (NOAA), son capaces de secuestrar CO2 con mayor rapidez que los bosques, incluso aunque sean de menor tamaño. Aunque los ecosistemas de carbono azul cubren menos del 0,5% de la superficie marina mundial, pueden almacenar entre tres y cinco veces más carbono que los bosques tropicales e, incluso, hasta por diez veces más tiempo. Esto repercute en el cambio climático. El carbono azul puede reducir en un 3% las emisiones mundiales de dióxido de carbono, según el estudio Blue carbon as a natural climate solution, publicado en noviembre de 2021 en la re[1]vista Nature Reviews Earth & Environment, de la iniciativa australiana Blue Carbon Lab de la Universidad Deakin. En un año, pueden secuestrar una cantidad de carbono similar a casi la mitad de las emisiones generadas por el transporte a escala mundial.

En general, entre un 2% y un 7% de almacenamiento de carbono azul se pierde cada año. Según el proyecto The Blue Carbon Initiative, en el caso de los manglares se reduce un 2% de su superficie por año, y esto libera hasta un 10% de las emisiones de la deforestación a nivel mundial. En las marismas, su tasa de reducción va de un 1% a un 2%; ya han perdido más del 50% de su extensión global histórica. Si ese carbono lleva encerrado ahí milenios, ¿cómo no se ha protegido antes? "En la década de 1990 empezamos a estudiar el ciclo del carbono en praderas marinas", recuerda Miguel Ángel Mateo, investigador titular del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB) del CSIC y una autoridad en la materia. "Nos dimos cuenta de que formaba sedimentos muy orgánicos y que había acumulaciones de miles de años. A raíz de esto empezamos a hacer estimaciones más globales de cuánto podía representar todo ese car[1]bono y nos dimos cuenta de que había una cantidad significativa", continúa. En los últimos diez años han proliferado los estudios y proyectos sobre car[1]bono azul en distintas partes de la geo[1]grafía mundial. Cuánto y cuánto tiempo Contabilizar cuánto carbono acumulan estos sumideros azules y durante cuánto tiempo lo hacen es esencial para poder justificar su preservación. "Como el carbono está enterrado en la tierra, lo que hacemos es colocar tubos en el sedimento y sacar muestras. Utilizamos técnicas de análisis con isótopos radiactivos, como Plomo 210. Podemos encontrar sedimentos de hace unos 100 años a 30 o 40 centímetros, así como calcular su concentración de carbono", explica Nuria Marbà, investigadora del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados. Pero hay más profundidad, y muchas de esas praderas llevan acumulando carbono desde hace 4.000 o 5.000 años. Para averiguarlo, "datamos con Carbono-14 de la materia orgánica y hacemos estimaciones". Una colaboración entre la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y la Universidad Rey Juan Carlos (URJC) ha logrado cuantificar el carbono acumulado y representar cartográficamente el proceso en las praderas oceánicas de España (exceptuando la demarcación marina de la costa española del Atlántico Norte) por primera vez. Para ello, han utilizado el modelo de InVEST Blue Carbon de la Universidad de Stanford. "Un píxel del territorio se entiende como una unidad de superficie, una imagen fotográfica que da información de varios datos y se pueden superponer varias capas de esa información. Sobre eso, se aplican matemáticas y algoritmos", explica Alberto González-García, investigador en la Universidad de Grenoble Alpes. El modelo permite alterar los escenarios futuros para ver qué sucede en caso de que desaparezcan estos ecosistemas. "Con técnicas de modelización y predicción, vemos cómo pueden cambiar en base a las presiones a las que están sometidos. Por ejemplo, si en el año 2020 tenemos una pradera que en el 2050 podría desaparecer por la acumulación de presiones que está sufriendo, el modelo dará como resultado que no está habiendo una acumulación, sino una emisión de carbono", explica González-García. Con estos modelos, han trabajado en tres escenarios de cara a 2050: futuro sin cambios respecto a la actualidad; futuro sostenible; y futuro no sostenible. Gónzalez-García alerta de que "ninguno de los tres escenarios supone una mejora sustancial, y el escenario actual presenta una pérdida de en torno al 24% del carbono; hay que tomar medidas". Mercados de carbono A quien no le parezcan suficientes los motivos medioambientales puede evaluar los económicos, porque la preservación de los sumideros de carbono azul es una cuestión de sostenibilidad, pero también de dinero. Por ejemplo, en España, "el impacto económico de perder estos eco[1]sistemas equivale a 17.974 millones de euros, alrededor del 1,6% del PIB español", detallan los autores de la investigación UAM-URJC. La posibilidad de monetizar da oportunidad a la inversión y el beneficio. Muchos de los proyectos mencionados tienen algo en común: tanto Life Blue Natura, como Vida Manglar en Colombia y la iniciativa del Gobierno de Australia buscan de una manera u otra certificar acciones relativas a la reducción de emisiones de carbono mediante créditos de carbono; en este caso, azules.

El mensaje para las empresas es claro: no contaminar, no emitir. Pero, donde no se llega, está la oportunidad de compensar con los bonos de carbono. Para hacerlo de manera oficial, hay que utilizar los mercados regulados (controlados por gobiernos e instituciones), donde sí se pueden desgravar emisiones: un bono de carbono representa el derecho a emitir una tonelada de dióxido de carbono.

Pero hasta ahora aquí entran solo los bonos verdes, los de bosques terrestres. Los azules quedan, de momento, relegados a los mercados de carbono voluntarios, donde las empresas se autoexigen cumplir unos parámetros de emisión, pero no los pueden compensar oficialmente. Por ahora, "el único rédito que puede obtener una empresa mediante la realización de créditos de car[1]bono azul en los mercados voluntarios es prestigio y estar alineado con sus va[1]lores de responsabilidad social corporativa", afirma Mateo, del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB[1]CSIC). Así, una empresa puede decidir voluntariamente recuperar o replantear un ecosistema que capte dióxido de carbono y pagará el precio por esa tonelada. "En el caso del proyecto de compensación en el Parque Natural Cabo de Gata con Life Blue Natura, la tonelada se contabilizaba a 500 euros. En los mercados regulados, está a 50", indica Mateo. Es una decisión cara, que, ahora mismo, solo sirve para mejorar la reputación. Pero si algunos países lo encuentran positivo "pueden implementar algún beneficio o ventaja fiscal en el mercado voluntario de carbono azul", añade. Por eso, es vital transmitir que "una hectárea de Posidonia oceanica o marisma es mucho más valiosa ecológicamente hablando que una hectárea de pino o una de un bosque de eucalipto".

"Yo creo que las empresas nunca van a poder compensar de manera oficial usando el carbono azul, es poco rentable y muy difícil de verificar", zanja Mateo. Sin embargo, se intentan dar pasos para regularlo lo máximo posible. En el caso de Life Blue Natura, se ha redactado el primer estándar de carbono azul de Andalucía, España y Europa. "El proyecto es absolutamente pionero porque hemos partido de cero, hemos hecho el inventario de cuánto CO2 está acumulado en praderas marinas con mucho rigor científico y hemos creado el estándar que uno tiene que seguir para que ese proyecto sea aceptado en los mercados de carbono (requerimientos, muestras, analíticas)", afirma el investigador y colaborador de la iniciativa. Los dos experimentos piloto, en Cádiz y Almería, sirven de ejemplo para ese estándar, y han con[1]vencido a la Junta de Andalucía de que esto debe incorporarse en el sistema andaluz de compensación de emisiones. La pescadilla se muerde la cola Los ecosistemas de carbono azul capturan emisiones de CO2 , pero tienen muchísimos más beneficios. "Es una zona de cría, estabiliza el sustrato y man[1]tiene vivo y en equilibrio el ecosistema; por ejemplo, en el caso de las praderas marinas, si las perdemos también perderemos un tercio de todas las especies del Mediterráneo, que pasan parte de su vida allí", afirma Manuel Marinelli, del Proyecto Manaia.

Esto, a su vez, puede influir "en la actividad pesquera y marisquera y la su[1]pervivencia de comunidades costeras, al desaparecer ese hábitat y, por tanto, sus especies", añade Barbà. Salinas añade otro beneficio: "Los pastos marinos con[1]tribuyen a la protección de las áreas costeras al generar, estabilizar y atrapar sedimentos". Por ejemplo, contra las tormentas y el aumento del nivel del mar. A la postre, no proteger los ecosistemas marinos es además un círculo vicioso de empeoramiento del cambio climático. Por un lado, Salinas recuerda que "el aumento de la frecuencia y la intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos (como olas de calor, ciclones o inundaciones) en el escenario de cambio global actual es una amenaza crítica para las praderas marinas, y muchas de estas nuevas amenazas naturales son el resultado del calentamiento global". Por otro, los hábitats marinos son fundamentales para paliar precisamente estos efectos. Por eso, hay que visibilizar la importancia de estos ecosistemas. "Abordarlos de una manera más innovadora puede ser un primer paso, que además tendrá muchos efectos en cómo los percibe la sociedad y provocará cambios en otros sectores", afirma Alberto González-García. En esta línea, Marinelli se lamenta del poco valor que se da a los tesoros oceánicos: "Muy poca gente mete la cabeza en el agua y toma conciencia de las maravillas que hay bajo la superficie. Un arrecife de coral es impresionantemente bello, mientras que las praderas marinas pueden parecer espeluznantes a primera vista y a la gente no le gusta nadar en ellas, pero son mucho más que eso". Para apoyar esta concienciación, los créditos de carbono azul pueden ser un aliciente entre el abanico de propuestas que se necesitan por parte de los propios países, las organizaciones, las empresas y la sociedad para proteger fieramente los ecosistemas de carbono azul.