Otras miradas ante la Covid-19

Vivimos un tiempo en el que depositamos nuestras esperanzas de una existencia mejor en la medicina. Y esas esperanzas –que más pronto que tarde darán fruto– junto a la constatación del ejemplar comportamiento que los sanitarios españoles están mostrando, harán, espero, que en el futuro no la descuidemos como hemos hecho desde hace tiempo. Conocíamos los recortes que estaba sufriendo nuestro sistema de salud pública, así como el maltrato que muchos profesionales de la medicina soportaban, por ejemplo, siendo contratados ¡por horas, o por un día! para cubrir guardias. Nunca se insistirá lo suficiente: si no se dispone de sistemas de sanidad y de educación bien provistos y modernos, al alcance de todos los ciudadanos, independientemente de su condición, y si no cuidamos a los mayores y a los desprotegidos, no existirá “estado de bienestar”, la conquista –o el sueño– más noble de la historia de la humanidad.

Disponer de un bien provisto sistema sanitario incluye a la investigación médica, en la que ahora nos interesamos con ansia para saber cómo avanza la búsqueda de remedios ante la Covid-19. Ahora bien, es preciso añadir algo a este tan justificado deseo. La ciencia es un sistema cada vez más interconectado entre diferentes disciplinas. No hay duda de que la investigación puramente médica es la que protagoniza los esfuerzos actuales, pero existen otras ciencias que también son importantes en estos duros momentos. Es fácil imaginarse la importancia de la química, cuyos conocimientos son imprescindibles a la hora de fabricar medicamentos. También sabemos de la utilización de algoritmos matemáticos para estudiar la propagación de la Covid-19 utilizando técnicas que se emplean en diversos escenarios, algunos médicos como la difusión de las epidemias de gripe, pero igualmente en muchos otros ámbitos (interacciones sociales, comportamiento del mercado bursátil o del tráfico, fenómenos meteorológicos…). El pasado abril se hizo público un trabajo de Aldo Bonasera y Suyalatu Zhang en el que se aplica la teoría matemática del caos (en sistemas caóticos minúsculas perturbaciones producen desviaciones enormes, exponenciales, en su evolución posterior). Argumentan que la dinámica de la difusión de este coronavirus posee rasgos similares a los ya estudiados en otros sistemas caóticos, entre ellos los flujos turbulentos, y que permiten entender hechos observados en la propagación del virus actual.

Se ha demostrado que las emisiones de personas infectadas pueden difundir partículas hasta 8 metros de distancia

Más interesante es el papel “escondido” que desempeña la física en la denominada biología estructural, la rama de la biología que se ocupa de desentrañar la estructura y funciones de macromoléculas biológicas. Si se pretende “atacar” a la Covid-19 es necesario conocer su estructura para identificar sus “puntos débiles” e impedir que se reproduzcan en el huésped. Y en este punto entra la física ya que la gran mayoría de esas estructuras se descubren utilizando una técnica física basada en la difracción de rayos X en cristales de dichas macromoléculas. La técnica se originó a comienzos de la década de 1910 pero fue en 1934 cuando John Bernal y Dorothy Hodgkin consiguieron aplicarla para averiguar la estructura de una proteína cristalizada, la enzima pepsina, que forma parte del jugo gástrico. Un problema para extraer el mayor beneficio de esta técnica es disponer de fuentes intensas y muy focalizadas de rayos X.

Actualmente son los sincrotrones, un tipo de acelerador de partículas –de electrones en este caso–, los que permiten obtener tales fuentes de rayos X. Son ya varios los sincrotrones que en algunos países se han puesto a estudiar la estructura del virus de la Covid-19. Uno de los objetivos preferentes es identificar la estructura tridimensional de una proteasa –enzima que rompe los enlaces peptídicos de las proteínas– que se pueda emplear contra la Covid-19. El ejemplo del sida, causado por el virus de inmunodeficiencia adquirida (VIH), constituye un buen ejemplo en este sentido. En 1985 se encontró la estructura de la proteasa que actuaba contra el VIH, pero se tardaron cuatro años en lograrlo y seis más en disponer del primer medicamento antiviral que inhibía el VIH. Hoy al menos la primera fase podría haber sido más rápida: los cuatro años se debieron a que no se tenían entonces fuentes de rayos X (sincrotrones) lo suficientemente potentes, que ahora sí existen. De hecho, el 5 de febrero, poco más de un mes después de que el gobierno chino anunciara la existencia de la Covid-19, un equipo del sincrotrón de la Universidad Técnica de Shanghái, dirigido por Zihe Rao y Haitao Yang, puso a disposición del Banco de Datos de Proteínas mundial la estructura de la principal proteasa del virus SARS-CoV-2, causante de la Covid-19. Conocer su estructura está ayudando a las empresas farmacéuticas a investigar posibles medicamentos anti-Covid, como sucedió con el sida.

Otra aplicación de la física en la lucha contra la presente pandemia se encuentra en la dinámica de fluidos. Se ha demostrado que las emisiones respiratorias de personas infectadas con el SARS-CoV-2 difunden partículas del virus hasta a 8 metros de distancia cuando estornudan. Se corrige así algo que todavía se encuentra en las guías para contener la extensión de enfermedades respiratorias de la Organización Mundial de la Salud, donde se da la cifra de 2 metros, distancia que aparece en los actuales anuncios de las autoridades sanitarias. Esta previsión se basa en un modelo de transmisión de gotas de la década de 1930, sin embargo modelos recientes han demostrado que las emisiones de partículas de virus se comportan no como gotas aisladas en vuelos semejantes al de una bala, sino como nubes de gases turbulentos. Y si esto se aplica a estornudos, ¿qué no sucederá con el sudor y la respiración de las personas que hacen deporte por las calles?

En resumen, deberíamos extraer la conclusión de que aunque en el futuro sea necesario reforzar las investigaciones médicas, no hay que olvidarse de las demás ciencias. En la era de la interdisciplinariedad, es más evidente que nunca que la ciencia es un edificio compacto en el que las fronteras entre disciplinas son cada vez más difusas.