Este episodio es parte de “The Young American Scientists”, un proyecto editorial independiente que se produjo con el apoyo financiero de Regeneron.
Rachel Feltman: Para Science Quickly de Scientific American, soy Rachel Feltman. Esta semana hemos estado celebrando a algunos de los ganadores del primer premio Young American Scientist de SciAm.
La invitada de hoy es Jaye Gardiner. Es profesora asistente de biología en la Universidad de Tufts, donde su laboratorio tiene un enfoque único en la investigación del cáncer.
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Gracias por charlar con nosotros, Jaye.
Muchos científicos estudian las formas en que los virus y los cánceres pueden interactuar, pero la forma en que lo están haciendo es un poco poco convencional y podría sorprender a nuestros oyentes. Entonces, ¿podrías contarnos más sobre por qué tu perspectiva es tan única?
Jaye Gardiner: Sí. Entonces, hasta el 20 por ciento de todos los cánceres en realidad son causados por virus, si piensa en cosas como el virus del papiloma humano [VPH] que puede causar cáncer de cuello uterino, cáncer de cabeza y cuello, cáncer de pene o anal. Tienes los virus de la hepatitis B y C que pueden causar cáncer de hígado, virus que pueden causar linfomas o leucemias.
[En] todos ellos, el virus cambia algo en la célula que se supone que reduce su capacidad de dividirse sin cesar. Entonces, en el corazón de todos los cánceres, o al menos en las células malignas, estamos pensando más en el ciclo celular y tratando de evitar que eso continúe sin cesar. La forma en que lo pienso tiene más que ver con las contribuciones al medio ambiente.
Entonces, si usas una analogía como la semilla y el suelo, tu célula tumoral es la semilla, el microambiente es el suelo que puede nutrirla o mantenerla a raya. Cuando nuestro cuerpo está sano, ese suelo es muy seco y árido, por lo que no permite que esa semilla germine. Así que quiero entender si las formas en que tenemos infecciones virales podrían hacer que el suelo sea mucho más rico y fértil, proporcionando todos los nutrientes necesarios para permitir que la semilla crezca cada vez que aparezca.
Feltman: Hablando de ese microambiente que comparas con el suelo, sé que gran parte de tu trabajo se centra en la matriz extracelular. ¿Puedes explicarnos exactamente qué es eso?
Gardiner: Se puede considerar la matriz extracelular como los componentes no celulares, por lo que no hay células en absoluto. Estas son simplemente moléculas que pueden producir fibras y crear redes y soporte para los tejidos. Cosas como el colágeno, del que escuchamos mucho, o el ácido hialurónico, son componentes de la matriz extracelular o ECM.
Una manera realmente excelente de pensarlo… Así que es muy importante para nosotros sanar las heridas, ¿verdad? Entonces, si nos abrimos la mano, queremos tener ese cierre normalmente sin tener una cicatriz. La cicatriz, si ocurre, es una acumulación de matriz extracelular, donde esos fibroblastos estuvieron allí durante demasiado tiempo, secretando la matriz extracelular durante mucho más tiempo del que deberían. Si pensamos en eso ahora para un órgano completo o para la fibrosis, usaremos el pulmón como ejemplo, donde tienes que poder inhalar y exhalar, tus pulmones tienen que expandirse. Si tiene tejido cicatricial allí, por lo que toda esta matriz extracelular se deposita, ese órgano no puede funcionar normalmente.
Así que lo has hecho muy duro y rígido. No se puede abrir ni cerrar. No se puede hacer entrar aire. Esto genera complicaciones para el paciente. Entonces, si piensas en eso, en cualquiera de los órganos que tenemos, todos tienen funciones muy específicas que generalmente requieren que sean un poco flexibles; de lo contrario, habrían sido duros como huesos en primer lugar.
Entonces, la matriz extracelular es increíblemente importante, no sólo para el cabello y las uñas y para una piel de apariencia juvenil, sino que también tiene un impacto real en muchas enfermedades.
Feltman: ¿Hay algún virus específico que le interese particularmente?
Gardiner: Ahora mismo mis intereses: comenzaremos con el virus coxsackie, específicamente el clado B. Cualquier padre, es posible que haya oído hablar de los efectos del virus coxsackie del clado A, porque puede causar la enfermedad de manos, pies y boca, algo muy común entre los niños.
Pero el clado B, [cuando] la mayoría de las personas están infectadas con él, [simplemente] causa algo así como un resfriado común. Entonces realmente no serías capaz de diferenciar entre un virus diferente que causó el resfriado. Pero la razón por la que me interesa es que ha habido algunos estudios que han demostrado que el virus, aunque se considera un virus respiratorio, por lo que estaría principalmente en los pulmones, también puede infectar el páncreas.
Y para el virus coxsackie en particular, B3, si queremos ser muy específicos, en realidad puede causar una forma de fibrosis en el páncreas tanto aguda, que tarda poco en resolverse, como crónica, que tarda mucho en resolverse. Y entonces, la fibrosis es una predisposición a cualquier tipo de cáncer, por lo que ahora, si tenemos un virus que puede causar estas fibrosis a largo plazo en un órgano, ya hemos preparado el terreno para ese cáncer cuando despegue.
Feltman: Entonces, a medida que continuamos aprendiendo más sobre cómo estos diferentes virus pueden afectar la matriz extracelular y contribuir al riesgo de cáncer, ¿cuál cree que podría ser el impacto de ese conocimiento?
Gardiner: Creo que probablemente redefiniría lo que consideramos las causas del cáncer, o al menos ampliaría nuestro alcance sobre cómo lidiamos y manejamos los resfriados.
Porque, al menos ahora mismo, con el resfriado común, es como si “aguantaras”. Estás enfermo durante unos 10 a 12 días, tal vez una semana si eres súper rápido. Quedarse en casa es lo bueno, pero no sé si alguien se ha preguntado realmente qué pasa con estas infecciones rutinarias pero también qué pasa con el resto de nuestro cuerpo.
Así que hablo de la matriz extracelular y de estar en este espacio tridimensional como algo realmente importante para cómo las células pueden interactuar y las cosas en nuestros cuerpos, por lo que necesitamos esas señales celulares. Pero cuando pensamos en los virus, siento que a menudo se investiga dónde está esa infección primaria.
Entonces, si es algo que causa un resfriado o un virus respiratorio, lo miraríamos en el contexto de los pulmones, tal vez observemos cómo interactúa con el sistema inmunológico. Pero en realidad no estás observando lo que sucede en otras partes del cuerpo. Entonces esa respuesta inmune no ocurre solo en los pulmones. Viene de todas partes y envía fuerzas para tratar de eliminar el virus. Entonces, ¿quién puede decir que sólo permanece en nuestros pulmones? Quiero decir, en el caso del virus coxsackie, ya se sabe que puede comenzar a propagarse al páncreas, pero ¿hay más virus que hagan eso? ¿Pueden más virus contribuir al cáncer sin causar directamente las mutaciones que permitan que esas células crezcan? Eso es desconocido.
Feltman: También tengo mucha curiosidad por saber cómo se relaciona esto con los síndromes posvirales como el COVID prolongado. Y, por supuesto, existen otros síndromes posvirales, pero, a raíz del COVID, creo que la gente es mucho más consciente de ellos.
Gardiner: Sí. Entonces, creo que COVID es un muy buen ejemplo de cómo puedes tener un virus que infecta principalmente tus pulmones o tiene un impacto allí, pero luego tienes síntomas en todas partes.
Entonces, si piensas en la migraña, estará en tu cerebro, o hubo ese breve período en el que estaba el dedo del pie de COVID, donde los dedos de todos se estaban poniendo rojos. Así que ese es como un extremo opuesto muy polar del cuerpo. Pero con el COVID prolongado, es necesario realizar mucha más investigación para comprender realmente qué lo está causando o qué permite esta respuesta persistente incluso cuando la infección viral real ha desaparecido.
Y creo que es un muy buen ejemplo de cómo podrían ser las cosas que se encuentran en este entorno, por lo que tal vez no sea un microambiente tumoral sino más bien un microambiente viral que debe estudiarse para comprender cómo los virus, cuando infectan células, impactan más que solo la célula que infectan.
Feltman: ¿Y en qué tipo de experimentos estás trabajando ahora?
Gardiner: Con suerte, este verano comenzaremos a tratar de comprender un poco más cómo estos fibroblastos permanecen persistentemente, y también comenzaremos a trabajar con los virus coxsackie y veremos: ¿pueden infectar los fibroblastos? Si lo hacen, ¿cómo cambian la matriz extracelular que secretan?
Feltman: ¿Qué pasa con el largo plazo? Ya sabes, ¿en qué preguntas esperas trabajar dentro de cinco o diez años?
Gardiner: Definitivamente el lado viral de [las cosas]. Sí, creo que ese es mi objetivo a largo plazo: pensar más en ese microambiente viral.
Pero creo que también hay formas realmente interesantes de intersectar la virología y pensar en la matriz extracelular de diferentes maneras, casi como quiero pensar en la virología y el cáncer también de diferentes maneras. Así, por ejemplo, durante mi doctorado trabajé en el VIH, y ese es un gran virus que ahora está controlado. Así que tenemos tratamientos realmente fantásticos que, si alguien se vuelve VIH positivo, puede tomarlos, pasar desapercibido y vivir vidas largas y plenas, a diferencia de cuando el virus se descubrió por primera vez, o simplemente se amplificó, en la década de 1980.
Sin embargo, esas personas tienen una mayor incidencia de cáncer, pero no debido al VIH. El VIH es indetectable, en realidad no se propaga por el cuerpo. ¿El medicamento antiviral está cambiando, en cierto modo, este entorno de modo que una vez que se produce una mutación en una célula que está causando cáncer, le permite despegar? No lo sé, pero podría ser algo divertido, sería divertido hacer estas diferentes intersecciones entre la virología y la biología del cáncer en los próximos 10 años.
Feltman: También me encantaría escuchar un poco sobre tus cómics.
Gardiner: ¡Sí! [Risas.] Así que originalmente quería ir a la universidad para estudiar ilustración, y no lo hice. Elegí la ruta de la ciencia porque pensé que tenía que elegir y también porque mis profesores de secundaria hacían que la ciencia fuera muy divertida.
Pero mientras estaba haciendo mi doctorado, sentí esa picazón nuevamente, y con dos amigos, Kelly Montgomery y Khoa Tran, comenzamos un pequeño grupo que llamamos JKX Comics, así que J de mi nombre, Jaye, K de Kelly y Khoa y X como una variable. Entonces, si hay científicos que no hacen arte pero quieren que su ciencia esté representada, podemos dibujar para ellos, o si hay artistas que no hacen ciencia, podemos colaborar en la otra dirección.
Pero lo que realmente queríamos hacer es mostrar lo genial que es la ciencia, alejarla del muro de pago. Entonces, la forma en que publicamos nuestra información o la compartimos como científicos es en estas revistas en las que tenemos que pagar para tener una suscripción y también pagar para publicar, lo que hace que sea realmente difícil que esa información sea accesible para alguien que no sea un investigador.
Pero también el lenguaje que se utiliza es muy inaccesible. Entonces, el uso de cómics no está necesariamente dirigido a niños; es simplemente para ser una forma más divertida y memorable de transmitir ciencia. Podemos derribar ambas barreras y mostrar también a las personas que están detrás del trabajo, que no se trata simplemente de alguien que se parece a Albert Einstein en un sótano gritando: "¡Eureka!" o el tipo de lobo solitario que no trabaja en equipo. Que son personas de todos los ámbitos de la vida que colaboran juntas para intentar comprender nuestro mundo un poco más.
Feltman: Muy bueno. Entonces, ¿puedes explicarme cómo suele ser ese proceso?
Gardiner: Sí. Entonces puedes hacerlo en múltiples niveles. Así que lo hemos hecho antes siguiendo a un científico y una especie de [arco] general de, por ejemplo, cuál es su proyecto o qué pregunta están haciendo. Nuestro mayor proyecto hasta la fecha se llama Gaining STEAM! y sigue a siete científicos diferentes de la Universidad de Wisconsin-Madison y la investigación que están realizando.
Entonces puedes aprender sobre ese científico específico y quiénes son como persona y también qué investigaciones están haciendo, y se trata de diferentes tipos de disciplinas. El que ilustré personalmente fue para Edna Chiang. Estaba investigando la ardilla terrestre de trece líneas y tratando de entender cómo sobreviven a la hibernación, lo cual es realmente genial en el contexto en el que uno podría pensar: "¿Por qué alguien necesitaría saber eso?". Pero si piensas en los comas inducidos médicamente o simplemente en "¿Cómo pueden los organismos dormirse y volver a despertarse y estar completamente bien cuando no han estado comiendo durante mucho tiempo?" El estudio de animales en este contexto puede aplicarse bien a viajes espaciales o comas inducidos médicamente.
Pero en estos casos seguimos al científico. También hicimos una especie de retratos individuales, destacando así a personas realmente geniales que hicieron un trabajo excelente, tanto en el pasado como en el presente. Así que creo que los cómics también pueden ser muy poderosos en ese aspecto.
Feltman: Muchas gracias por venir a hablar con nosotros hoy.
Gardiner: Sí, no hay problema.
Feltman: Eso es todo por el episodio de hoy. Para obtener más información sobre los ganadores inaugurales de los premios Young American Scientist Awards, consulte la última edición impresa de Scientific American o visite ScientificAmerican.com. También puede encontrar perfiles en vídeo de nuestros ganadores en nuestro canal de YouTube. Volveremos a nuestro resumen habitual de noticias científicas el lunes.
Science Quickly es una producción mía, Rachel Feltman, junto con Fonda Mwangi, Sushmita Pathak y Jeff DelViscio. Este episodio fue editado por Alex Sugiura. Marielle Issa y Aaron Shattuck verifican nuestro programa. Nuestro tema musical fue compuesto por Dominic Smith. Suscríbase a Scientific American para obtener noticias científicas más actualizadas y detalladas. ¡Y no olvides consultar nuestro desafío de lectura de verano para tener la oportunidad de ganar premios increíbles! Encontrarás un enlace a eso en nuestras notas del programa.
Para Scientific American, esta es Rachel Feltman. ¡Que tengas un gran fin de semana!