En esta familia estamos con el 5G (debidamente vacunados contra COVID-19) así que, con todas las demás medidas, decidimos ir a ver el primer parque nacional de los Estados Unidos: Yellowstone. Este parque esta ubicado en la caldera de Yellowstone, el supervolcán mas grande del continente. También tiene uno de los lagos mas extensos y elevados de América del Norte y, como si fuera poco, ¡contiene la mitad de los géiseres y fuentes hidrotermales del mundo! Ni hablar de su megafauna, la mas extensa de los Estados Unidos contínuos. En fin, ya podrán entender mi emoción de estar en este parque.
Pero lo que en realidad me da muchísima mas emoción es la insospechable conexión entre este parque y la pandemia actual.
Verán, soy bióloga por formación, así que encontrarme ante una de las maravillas del planeta y a la vez vacunada contra COVID19, uno de los avances científicos mas importantes de la historia de la humanidad, es una experiencia indescriptible. Les cuento por que.
En el 1872, con la firma de la ley "The Act of Dedication" por el entonces presidente Ulysses G. Grant, Yellowstone queda establecido como el primer parque nacional. Desde entonces, se hacen miles de investigaciones científicas en este parque, de todos los tipos que usted pueda imaginar. Sin embargo, para el año 1969 ocurrió un descubrimiento que cambiaría la ciencia y la manera en que detectamos material viral de SARS-CoV-2 actualmente.
En el 1969, Thomas D. Brock y Hudson Freeze publicaron su descubrimiento de una nueva especie de bacteria termofílica (que significa amor a las temperaturas altas). La llamaron Thermus aquaticus.
Hasta ese momento se pensaba que no existía vida a temperaturas extremadamente altas. El descubrimiento de Brock y Freeze, junto a otros científicos que estudiaban la ecología de sistemas extremos, marcó el comienzo de muchas áreas del saber, incluida la manera en que diagnosticamos infecciones virales.
La reacción de polimerasa en cadena (PCR, por sus siglas en ingles) fue desarrollada para hacer muchas copias de material genético, permitiendo su visualización y estudio. La manera en que funciona esta técnica es la siguiente: el material genético usado (ADN) es una hebra entrelazada de dos fragmentos. Debemos separarlos para poder hacer copias de pedazos de interés ambas y luego juntarlos para mantener la integridad de la hebra. A temperaturas altas podemos separar la hebra y permitir que se haga la copia. A temperaturas bajas (cerca de temperatura ambiente) podemos volver a juntar las hebras. El ciclo se repite (en cadena) para lograr muchas copias de ADN. Todo esto se puede hacer en un tubo (del tamaño de una uña) si añadimos los materiales necesarios. Para esto necesitamos el material genético que queremos copiar, las piezas pequeñas que servirán como “tinta”, un cebador para marcar el pedazo que queremos copiar y por supuesto, la copiadora que utilizará todo esto para hacer copias.
En el caso de los virus, que contienen cantidades bien pequeñas de material genético, una técnica modificada de PCR (llamada PCR cuantitativo o qPCR) sirve para hacer copias del mismo y poder detectar fragmentos específicos que permitan identificar el virus (algo así como las huellas digitales del virus). El problema con esta técnica es que requiere de una molécula termoestable (la máquina copiadora), que resista altas temperaturas, para poder hacer estas copias de material genético.
Aquí entra la bacteria Thermus aquaticus. En el 1976, otros científicos extrajeron de ella una molécula llamada Polimerasa ADN (DNA polimerase), Esta molécula es la máquina copiadora: se encarga de hacer copias del material genético de esta bacteria para que se pueda reproducir. Existen diferentes Polimerasas ADN en las células de todas las especies (incluyendo los humanos). Pero, la polimerasa ADN de Thermus aquaticus (Taq DNA Polymerase) es una de las pocas que funciona a temperaturas altas, ¡haciéndola una excelente molécula copiadora para usarse en la reacción de PCR!
La reacción de PCR es importantísima para el diagnóstico de infecciones virales, entre otras muchas aplicaciones. Debido a la pandemia de COVID-19, conocemos la llamada "prueba molecular" o PCR para detectar infección. Estas pruebas contienen, entre otros componentes, la Polimerasa Taq de Thermus aquaticus.
¡Y esta bacteria de la cual se extrajo la máquina copiadora que funciona a altas temperaturas fue descubierta en las fuentes hidrotermales del Yellowstone, específicamente cerca de la cuenca inferior de géiseres en este parque nacional!