Molt abans que hi hagués la primera aspiradora robot, les lleis que anaven a marcar la relació amb els éssers humans ja s’havien imaginat. Gairebé un segle abans que l’Sputnik 1 esdevingués el primer satèl·lit artificial de la història, algú hi va somiar en les pàgines d’un llibre. Ni la clonació i la “desextinció” d’espècies s’escapen d’haver nascut abans en la ment d’un escriptor que en els laboratoris científics. I és que, al llarg de la història, la ciència-ficció ha alimentat la imaginació dels investigadors en incomptables ocasions tot impulsant avenços que han arribat a canviar el món.

Les lleis de la robòtica del Jo, robot d’Isaac Asimov (1950), els vols espacials de De la Terra a la Lluna de Jules Verne (1865) o l’enginyeria genètica de L’illa del doctor Moreau d’H. G. Wells (1896) són només tres exemples de com, de vegades, llegir el futur és el primer pas per construir-lo. 

Amb motiu del Dia Mundial del Llibre, explorem com alguns dels avenços més disruptius a què ha donat suport CaixaResearch estan convertint en realitat idees que abans solament existien en les novel·les de ciència-ficció.

Imitar la natura per millorar la salut

Per un ésser format en un 70 % per aigua, viure en un planeta desèrtic pot semblar impossible. Però observant el comportament de les espècies natives i servint-se de la tecnologia, els protagonistes de la saga Dune, de Frank Herbert, acaben dissenyant un sistema de ciutats, vestits i artefactes que els permeten d’aprofitar al màxim l’escassa humitat que hi ha present a l’ambient. La fusió entre biologia i tecnologia reflecteix el principi de la biomimesi: aprendre de la natura per resoldre desafiaments complexos. Aquest enfocament continua inspirant multitud d’innovacions en salut, com ara nous tractaments contra el càncer o per a la regeneració neurològica, dels quals en podeu llegir més detalls en aquest article del MediaHub de Fundació “la Caixa”.

Buscant noves maneres de fer arribar els tractaments anticancerígens a les cèl·lules tumorals, un equip d’investigadors de Gate2Brain (empresa derivada de l’Hospital Sant Joan de Déu), l’IRB Barcelona i la Universitat de Barcelona ha trobat respostes en el verí d’escorpins i abelles. Liderats per la doctora Meritxell Teixidó —que va rebre l’ajut de RecerCaixa, CaixaImpulse Validate i CaixaImpulse Consolidate—, els investigadors van trobar pèptids (petites proteïnes) en aquests verins, que actuen com a tractors moleculars capaços de travessar la barrera hematoencefàlica i portar els fàrmacs directament al cervell. La idea de traspassar aquesta barrera per curar des de dins ja l’havia imaginada Isaac Asimov a Fantastic Voyage (1966), on un equip de científics miniaturitzats s’endinsa en el cos humà per reparar una lesió cerebral. Escrit fins i tot abans que es conegués l’existència d’aquesta barrera biològica, el llibre anticipa amb increïble precisió un repte que avui dia la investigació de Gate2Brain està convertint en una realitat.

Un altre cas és el del peix zebra, capaç de recuperar la mobilitat en pocs dies després d’una lesió a la medul·la espinal. Aquesta increïble capacitat va atreure l’atenció de Leonor Saúde, investigadora CaixaResearch del Gulbenkian Institute for Molecular Medicine de Lisboa. El seu equip va descobrir que com que aquests peixos no paren de créixer, no paren mai de crear neurones. Així, poden substituir les neurones perdudes en la lesió per unes altres de noves. A més, la lesió no forma cicatriu ni acumula cèl·lules senescents (cosa habitual en mamífers). Fent servir fàrmacs per aconseguir resultats similars en ratolins, l’equip de Saúde va reeixir a millorar la recuperació motora i sensitiva d’aquests animals després d’una lesió. 

La creació de pell electrònica

Què passaria si la robòtica avancés tant que fos impossible distingir els androides dels humans? En aquest cas, potser l’empatia seria l’única cosa que ens podria ajudar a distingir-los de nosaltres mateixos. La premissa amb què juga Philip K. Dick a Els androides somien xais elèctrics? (la novel·la en la qual es basa Blade Runner) ens parla d’un món en què és possible desenvolupar pell i òrgans sintètics tan avançats que són exactament iguals que els humans. Encara que no estiguem en aquest punt encara, són molts científics que comparteixen aquest impuls de dur a terme tecnologies que imiten i interactuen amb el cos humà.

La investigadora CaixaResearch Ana Pina, de la Universidade Nova de Lisboa, està desenvolupant una pell electrònica, o e-skin, constituïda per una biobateria ultrafina feta de col·lagen. Això permet crear pells electròniques flexibles i biocompatibles capaces de monitorar la salut, detectar malalties i regenerar teixits. “Hi ha coses que encara són ciència-ficció, però avui és possible, a tall d’exemple, recrear les dimensions sensorials en la pell electrònica. En altres paraules, ja es fan servir materials integrats en una xarxa de sensors sofisticats per detectar i respondre a les capacitats de la pell humana, com ara la temperatura, la suor i la humitat”, explica la investigadora.

Ana Pina

Encara hi ha molts desafiaments per endavant, com fer materials amb més biocompatibilitat i durabilitat, una microelectrònica flexible o materials de bateria totalment biocompatibles. Però en els darrers anys hi ha hagut molts avenços. “S’espera que els sistemes de pell electrònica autoalimentats representin una contribució innovadora a una societat que busca solucions energètiques més netes, sostenibles i eficients. És aquí on el nostre equip planeja marcar la diferència en el desenvolupament de biobateries basades en col·lagen que combinin materials innovadors amb microelectrònica flexible per a aplicacions portàtils”, afegeix Ana Pina.

Produirem òrgans humans en animals?

Les pàgines d’Oryx i Crake, de Margaret Attwood, recorren un futur distòpic en el qual la biotecnologia ha assolit nivells que avui tot just comencem a imaginar. Entre altres coses, la societat ha solucionat l’escassetat d’òrgans per a trasplantaments amb els pigoons, porcs modificats genèticament en què es desenvolupen òrgans humans. El llibre aprofundeix en certs debats bioètics que a hores d’ara estan presents en projectes com el de Xabier Aranguren, investigador CaixaResearch del Centro de Investigación Médica Aplicada (CIMA).

El projecte que dirigeix té l’objectiu de resoldre l’escassetat d’òrgans per a trasplantaments, una crisi mèdica global que afecta milers de persones cada any, mitjançant la creació d’òrgans humans funcionals (com són cors o pulmons) en porcs. “L’objectiu de produir òrgans humans funcionals en animals es troba en un punt intermedi entre la ciència i la ciència-ficció”, assenyala Aranguren. “Com a científic, crec fermament que la recerca amb animals és una eina clau per l’avenç biomèdic. En el cas específic de la creació d’òrgans per a trasplantaments, estem parlant d’una possibilitat real de salvar milers de vides humanes. Tanmateix, això no vol dir que haguem de veure els animals com simples mitjans o recursos a explotar”.

Xabier Aranguren

D’acord amb l’investigador, perquè els trasplantaments d’òrgans humans generats a animals arribin a ser una realitat clínica, hi trobem diversos obstacles, tant científics com socials. “Des del punt de vista científic, la major limitació és la baixa integració de les cèl·lules humanes una vegada introduïdes en els embrions animals. També ens cal entendre més bé com podem guiar la creació del teixit d’una manera precisa, assegurant que les cèl·lules humanes s’integrin en l’òrgan on volem que s’integrin i prou i no en altres parts de l’animal”, explica. “En el pla social i ètic, el repte és generar confiança. Hi ha preocupacions legítimes sobre el benestar animal, els límits ètics de l’ús de cèl·lules humanes i el risc de desdibuixar les fronteres entre espècies”.

Imaginar el futur per impulsar les fronteres del coneixement

“La ciència-ficció ha imaginat gran part del que la ciència ha aconseguit i del que aconseguirà en un futur vinent. Per exemple, la literatura va plena de personatges immortals o que aconsegueixen vèncer el temps. Avui dia, ja s’ha aconseguit frenar el ritme de l’envelliment d’animals de laboratori, cosa que ens acosta a aquest somni que fins fa poc era només una fantasia. Internet, la intel·ligència artificial, el metavers… tot això va ser abans ficció que realitat”, assenyala Salvador Macip, investigador del Barcelonaβeta Brain Research Center (BBRC) de la Fundació Pasqual Maragall, entitat a la qual dona suport la Fundació ”la Caixa”.

Salvador Macip

Macip és també autor de Jugar a ser déus, obra que en la versió en català va rebre el Premi Europeu de Divulgació Científica Estudi General i que en la versió en castellà va ser guardonada amb el Premio Nacional de Edición Universitaria a la millor obra de divulgació científica. Per l’investigador, la ciència no para d’avançar i de proposar constantment reptes ètics que cal afrontar. “La ciència no ha de decidir cap on va la humanitat: això és feina que hem de fer entre tots”, explica.

“S’ha de permetre la manipulació genètica d’embrions humans? Potser únicament en certes circumstàncies, com ara per evitar malalties? O hem de fer que cadascú triï per als seus fills el que vulgui (i pugui pagar)? Això és menys ciència-ficció del que sembla. Prendre aquestes decisions massa tard o a la lleugera ens pot portar a un futur distòpic”, afegeix l’investigador. “La ciència-ficció sempre ha estat un camp de proves de noves idees. És un poder únic que té”. Som els humans els que imaginem, investiguem i creem el futur, però, sobretot, els que decidim cap on volem anar.