Superhéroes con ciencia...

La Ciencia ficción como género se basa en supuestos logros científicos o tecnológicos que podrían lograrse en el futuro.

En Junio de este año 2015, salió publicado un artículo en la revista Nature donde se anunciaba el hallazgo de células sanguíneas procedentes de dinosaurios de unos 75 millones de años. A muchos nos hizo recordar el argumento planteado en la películaJurassic Park, estrenada en el año 1993 y dirigida por Steven Spielberg. En esta película, unos científicos consiguen clonar un dinosaurio a partir de células sanguíneas encontradas en mosquitos, que previamente habían picado a estos animales y, que permanecieron durante millones de años preservados en resinas vegetales. Por si las casualidades fueran pocas, el hallazgo de Bertazzo y sus colaboradores sale a la luz pública coincidiendo con el estreno de la segunda parte de esta película (The lost World: Jurassic Park).

Pero podríamos retroceder aún más en el tiempo y, rescatar un clásico de la literatura de Ciencia Ficción,Brave New World, traducido al castellano como Un Mundo Feliz, de Aldous Huxley. Si bien, esta novela surgió como una crítica a la sociedad de la década de 1930 y, da una visión suicida sobre el futuro, aborda la trama basándose en la clonación humana.

 Lo curioso es que en 1932, año en el que se publicó esta novela, aún no se había producido uno de los hechos más importantes para el desarrollo de la Biología Molecular y las técnicas de clonación: el descubrimiento de la estructura en doble hélice del ADN (la molécula que contiene toda la información genética de un organismo), que salió a la luz de la mano de James Watson y Francis Crick en el año 1953. A esto, hay que sumarle que, el mega proyecto internacional “Proyecto Genoma Humano”, dirigido por Francis Collis, cuyo objetivo fue determinar la secuencia del ADN del ser humano para localizar la ubicación de los genes dentro del genoma y establecer las funciones que realizan cada uno de ellos, no se completó hasta el año 2003.

A la vista de esto, parecería que el avance y los hallazgos científicos y tecnológicos luchan para que la Ciencia ficción pierda ese toque de no realismo y pase a ser, Ciencia, sin más. O quizás, los creadores de Ciencia Ficción son unos potenciales científicos que han decidido guiar el avance desde otras disciplinas. En este sentido, el mundo de los comics y sus Superhéroes tampoco queda exento de este fenómeno, de modo que, algunos intrépidos personajes, como Spiderman, científicamente hablando, hoy son un poquito menos de ficción.

Ciencia para desenmascarar superhéroes

Spiderman, hasta su primera aparición en el año 1962, seguramente fue un chico común, llamado Peter Parker, al que le gustaba estudiar. Su pasión por las Ciencia fue lo que cambiaría el resto de su vida. Hasta aquí Peter Parker podría haber sido uno de los miles de científicos que existen hoy en el Mundo: gente apasionada y dedicada a su trabajo de investigación. Sin embargo, en el caso de Peter el destino le alejó de los laboratorios cuando, en una exhibición científica en la que estaban mostrando el funcionamiento de un acelerador de partículas, una araña se interpone en la trayectoria de las mismas y queda expuesta a una elevada dosis de radiación. La araña, antes de morir cae sobre la mano de Peter Parker y le pica. A partir de aquí, según cuentan sus creadores, Stan Lee y Steve Ditko en los comics de Márvel, Peter comienza a sufrir cambios metabólicos que le producen mutaciones.

Sin embargo, según los conceptos actuales de la Biología Molecular, Spiderman sería realmente un transgénico. Las mutaciones son cambios en la secuencia del ADN de un organismo mientras que, la transgénesis, es la incorporación, en el genoma de un individuo, genes provenientes de otras especies. Si Spiderman hubiese sido un mutante habría experimentado modificaciones sobre sus propias características pero, no habría adoptado características correspondientes a una araña. Es decir, si Spiderman fuese un mutante su transformación debería de haber seguido las mismas pautas que experimentó otro personaje de Marvel, el increíble Hulk, creado por Stan Lee, Jack Kirby y Paul Reinman, en el año 1962, al igual que Spiderman.

Hulk es Bruce Banner, un científico que sufre su transformación cuando está enfadado o estresado debido a que, en estos estados, aumenta su ritmo cardíaco. En el caso de Hulk, sus superpoderes corresponden con habilidades humanas pero excesivamente potenciadas, como fuerza, velocidad, resistencia y capacidad regenerativa. En el origen de Hulk,  nuevamente, las radiaciones, esta vez de tipo gamma, tienen un papel fundamental. En este caso, la radiación incidió directamente sobre Bruce Banner ante lo que podríamos decir un descuido de la seguridad dentro de su laboratorio. La radiación que recibió, aparentemente afectó a todo el mecanismo de división y formación de nuevas células musculares, tanto de tipo rojo (responsables de la fuerza y resistencia), como de tipo blanco (relacionadas con la velocidad). Esto, así mismo, explicaría su capacidad de regeneración tras sufrir una herida.

Una pregunta que puede surgir es, ¿por qué las capacidades deHulk se potencian según su estado anímico? Hoy en día se sabe que dentro de un organismo hay miles de genes, concretamente se estiman unos 25.000 para el ser humano. Por razones lógicas, la Naturaleza no permite que todos los genes se estén expresando a la vez. Por un lado, la expresión de un gen tiene un coste energético para la célula y, por otro, no siempre es preciso que un gen se exprese, así por ejemplo, no es necesario que se expresen los genes responsables de las funciones digestivas cuando no estamos comiendo y, si se estuviesen expresando constantemente sería un gasto energético inútil para las células. Esto hace que las células tengan mecanismos muy estrictos sobre el control de la expresión génica. Estos mecanismos, a su vez, están controlados por las condiciones externas que, de una forma u otra influyen sobre nuestro metabolismo y, desencadenan la expresión o no de los diferentes genes.

Parecería que a Hulk se le inducen los cambios cuando su ritmo cardíaco se acelera. Esto parece lógico teniendo en cuenta que sus mutaciones afectan a las células musculares. Además, al aumentar la frecuencia cardíaca, también se incrementa el riego sanguíneo a los músculos del cuerpo y, esto podría ser la señal para que Hulk experimente una explosión de fuerza, velocidad y resistencia. Es decir, lo que este personaje de Marvel muestra sería similar a los cambios fisiológicos de las personas cuando realizan deporte.

Volviendo a Spiderman, es difícil poder explicar como adquirió capacidades propias de otro animal si no es a través de la transgénesis. No obstante, la producción de transgénicos hasta ahora estaba asociada a la manipulación genética dentro de un laboratorio. Sin embargo, un estudio publicado en la revistaProceeding of the National Academy of Sciences (PNAs) en el año 2015, indica la existencia de plantas de batata transgénicas de forma espontánea en la naturaleza. Esto cerraría las hipótesis sobre el mecanismo que dio lugar a la transformación de Peter Parker en Spiderman.

Los secretos de los superpoderes de Spiderman

Peter Parker debió adquirir mediante esta transgénesis los genes responsables de la producción de seda así como la capacidad de las arañas para poder permanecer pegadas a las superficies incluso estando situadas boca abajo.

Pero, la Ciencia no parece estar muy del lado de Spiderman, ya que varios trabajos publicados en los últimos años han desvelado dónde radica el secreto de sus poderes y, en un mundo de héroes y villanos, mostrar el secreto del éxito es dar una pista para averiguar dónde están los puntos débiles.

Científicos del Instituto de Zoología Técnica y Biónica, en Alemania, comprobaron que una de las cosas que le otorgaba la capacidad de superhéroe a Spiderman está constituida por unos pelos especiales, llamados setulas, situados en los extremos de las patas de las arañas. Estos pelos, extremadamente flexibles y presentes en un elevado número (más de 600.000), crean una especie de campo eléctrico y permiten establecer fuerzas de interacción débil (llamadas fuerza de Van Der Waals), transitorias, con cualquier superficie situada a una distancia de un nanómetro. Este mecanismo es el mismo que emplean los gecos (familia de lagartos que incluyen a especies como la salamanquesa) para permanecer fijos a las superficies. Gracias a estas estructuras, una araña puede soportar hasta 170 veces su peso y, un hombre podría permanecer unido a cualquier superficie tan sólo llevando unas botas y guantes fabricados con un hilo flexible de una sección de 1 cm²hecho con el mismo material que las setulas de las arañas.

La otra característica de Spiderman es su capacidad para elaborar seda que, es responsable de su habilidad para dar grandes saltos y, también de su fuerza para atrapar al villano. La seda de las arañas combina dos propiedades: una elasticidad similar a la de la goma y, una resistencia a la rotura semejante a la que presenta el acero. De hecho, se estima que, un hilo formado por seda de araña con un grosor de 1 cm de diámetro podría frenar un avión Boeing 747 en pleno vuelo.

Aún teniendo en cuenta todo esto, Spiderman seguirá llevando el cartel de literatura de Ciencia Ficción, por el momento. Tal y como transcurre la historia relatada en los comics de Marvel, la Biología todavía no puede explicar cómo se insertaron los genes procedente de la araña en el genoma de Peter.

FUENTES

Bertazzo S., Maidment S.C.R., Kallepitis C., Fearn S., Stevens M.M., Xie H. (2015) Fibres and celullar structures preserved in 75-million-year-old dinosaur specimens. Nature Communications 6: doi:10.1038/ncomms8352

Kyndt T., Quispe D., Zhai H., Jarret R., Ghislain M., Liu Q., Gheysen G., Kreuze J.F. (2015) The genome of cultivated sweet potato contains Agrobacterium T-DNAs with expressed genes: an example of a naturally transgenic food crop. Proceeding of the National Academy of Science of the United States of America 112: 5844-5849

Römer L., Scheibel T. (2008) The elaborate structure of spider silk. Prion 2: 154-161

Pugno N.M. (2007) Towards a Spiderman suit: large invisible cables and self-cleaning releasable superadhesive materials. Journal of Physics-Condensed Matter 19: 395001

Kesel A.B., Martin A., Seidl T. (2004) Getting a grip on spider attachment: an AFM approach to microstructure adhesion in arthropods. Smart Material and Structure 13: 512

Artículo publicado para el Máster de Periodismo y Comunicación Científica (UNED).