David Julius

David Julius en su laboratorio de la Universidad de California.

Terapias, fármacos, estímulos... Muchas personas en todo el mundo están pendientes de investigaciones como la del profesor David Julius, que busca en su laboratorio de la Universidad de California los mecanismos del dolor. Cuáles son las causas que lo producen, qué sistemas lo transmiten, cómo se manifiesta en enfermedades como el cáncer o el asma y qué procesos lo convierten en crónico son algunas de las cuestiones que podrían contestarse a medio plazo. También el frío, el calor o la presión pueden ser medidos en los estudios de este Premio Príncipe de Asturias de Investigación 2007 que reconoce haberse enamorado de nuestro país.

Desde el departamento de Fisiología de la Universidad de California-San Francisco, David Julius (Brooklyn, 1955) ha conseguido encontrar respuestas a las causas y mecanismos del dolor y a otras sensaciones como el frío, el calor o el gusto. Considerado pionero en su análisis molecular, los descubrimientos del equipo de este investigador reconocido internacionalmente abren nuevas vías al diseño de terapias y medicamentos específicos para el tratamiento del dolor, uno de los grandes retos de la medicina actual.

-¿Qué papel juega el cerebro en la percepción de estos sistemas?
-Algo de verdad hay en el dicho inglés No brain, no pain, esto es, "sin mente no hay dolor". El dolor comienza con la detección de un estímulo o evento dañino, un proceso que llamamos nocicepción. Sin embargo, la experiencia del dolor es un proceso cognitivo consciente en el que nuestro cerebro ha de procesar e interpretar esas señales nocivas. Todos sabemos que el dolor tiene componentes afectivos y de otro tipo que entrañan aspectos complejos de la función cerebral.

-¿Podría decirse que si entendemos nuestro cerebro entenderemos el dolor?
-En parte sí. Pero también es sumamente importante, y tiene mucho mérito, entender la fase inicial, o nociceptiva, del dolor: el modo en que las señales nocivas se detectan en primer lugar. Éste es el objeto del trabajo de mi laboratorio, el modo en que los canales TRP desempeñan varios papeles fascinantes y significativos. ¿Cómo percibimos el calor, el frío, la presión y las sustancias químicas irritantes? ¿Cuál es el mecanismo por el que la inflamación de la piel, la vejiga o el intestino genera o intensifica las señales de dolor? Es de suponer que la comprensión de estas cuestiones y la identificación de las moléculas implicadas (como, por ejemplo, los canales TRP) desembocarán en nuevas estrategias para tratar un abanico de síndromes de dolor crónico.

Desafíos biomédicos

-¿Controlar dolor y enfermedad es la asignatura pendiente?
-Las ciencias biomédicas se enfrentan a muchos y grandes desafíos en relación con el cáncer, las enfermedades cardiovasculares, los trastornos mentales y las enfermedades infecciosas, entre otros muchos. Pero estoy convencido de que conseguir controlar mejor el dolor es uno de los más importantes. Muchos de nosotros tendremos que lidiar con dolores crónicos en algún momento de nuestra vida y hay demasiados casos en los que los tratamientos disponibles carecen de efectividad.

-¿Y dónde se dará el paso definitivo, en la medicina o en la investigación?
-Como es natural, siendo científico tengo gran fe en el potencial de la investigación básica, una investigación espoleada por la curiosidad, dirigida a revelar cómo funciona el cuerpo humano y, en última instancia, a llevarnos a comprender y a saber lo suficiente para detectar, tratar y curar las enfermedades. Una y otra vez hemos visto cómo la investigación pura proporciona la base para los avances biomédicos. De hecho, sin la investigación básica de las bacterias y los virus bacterianos no se habría dado la revolución del ADN recombinante, ni se habría secuenciado el genoma humano y muchos fármacos no habrían llegado ni a descubrirse ni a desarrollarse.

-¿Qué importancia tienen los canales TRP en la biología animal?
-Se ha comprobado que los canales TRP son moléculas importantes en los sistemas sensoriales. Con esto quiero decir que son elementos importantes de esa maquinaria celular que hace posible que los animales perciban señales sensoriales. Por ejemplo, las moscas de la fruta y otros insectos precisan de canales TRP para ver la luz; los seres humanos y otros mamíferos necesitan canales TRP para experimentar el gusto de sustancias dulces y amargas; los ratones usan los canales TRP para percibir algunos tipos de feromonas sexuales...

Cuestión de temperatura

-¿Cómo se conectan con el sistema del dolor?
-Desempeñan papeles muy importantes en la somatosensación (nuestros sentidos del tacto y del dolor), y en eso se centra el trabajo de mi laboratorio. Hemos demostrado que diferentes tipos de canales TRP se activan en respuesta a temperaturas altas o bajas y que, una vez activados, excitan fibras nerviosas en la piel, los ojos, los labios, etc. para señalar que estamos ante algo caliente o frío. También hemos probado que los canales TRP son activados por muchas sustancias químicas acres (o nocivas), y que son ellos los que nos permiten experimentar la quemazón dolorosa de una guindilla o el hormigueo frío de una pastilla de menta. Desde un punto de vista médico o del cuidado de la salud, los canales TRP tienen relevancia porque podrían ser blancos importantes de nuevos analgésicos.

Enfermedad y naturaleza

El profesor David Julius considera que en campos como la genética humana la cooperación de médicos y científicos es fundamental por la forma en la que muchas de estas áreas estudiadas se enriquecen y complementan. "Hay que trasladar estos descubrimientos a las clínicas. Científicos y médicos deben trabajar juntos para comprender la naturaleza de las enfermedades, su efecto en los pacientes y la mejor manera de tratar los síntomas y secuelas asociados a ellas".

El caso es que todavía existen distancias significativas entre la ciencia y la medicina y entre la figura del científico y la del médico. "Nuestros objetivos -puntualiza Julius exhibiendo un tozudo optimismo - difieren en ciertos aspectos y, qué duda cabe, algunos de nuestros planteamientos y nuestra formación son diferentes. Pero también tenemos mucho en común. En las últimas dos décadas hemos asistido a un acercamiento enorme entre disciplinas".

Para Julius, estas difíciles relaciones no hacen si no poner en evidencia la mayor complejidad de los retos científicos en los que nos encontramos: "En los últimos treinta años ha habido avances increíbles en la genética, la química y los instrumentos científicos que han permitido a los científicos centrarse en cuestiones biomédicas que solían estar fuera de su alcance, lo que ha llevado a los campos de la investigación y del tratamiento clínico a aproximarse más que nunca".

-En esta lucha contra el dolor y la enfermedad la tercera pata sería la farmacología. ¿Qué fármacos son los más efectivos hoy por hoy?
-Los opiáceos y los antiinflamatorios no esteroideos (la aspirina, el ibuprofeno, etc.) siguen siendo los más utilizados para el tratamiento del dolor. Es evidente que hacen falta nuevos analgésicos que actúen a través de moléculas con mayor especificidad sobre la vía de señalización del dolor y que, por lo tanto, tengan menos efectos secundarios. Éste es un objetivo importante y uno de los núcleos de la investigación.

-¿Es fluida la comunicación entre el laboratorio de investigación y las compañías farmacéuticas?
-Las universidades y las empresas tienen diferentes objetivos. Hay algunos ejemplos magníficos de cooperación e interacción de universidades y empresas farmacéuticas o de biotecnología, pero también existen barreras -algunas sustanciales y otras producto de las culturas de trabajo- que inhiben la interacción.

-¿En qué enfermedades concretas se centra su trabajo?
-Gran parte en los síndromes de dolor asociados al daño tisular y a la inflamación, relacionados con el dolor en la artritis, numerosos tipos de cáncer y el crecimiento de tumores, como es el caso del dolor en el cáncer óseo. Nuestros estudios han identificado moléculas y mecanismos a través de los cuales los tejidos lesionados activan fibras nerviosas detectoras del dolor (nociceptories), destacando estos procesos como posibles blancos para nuevos fármacos analgésicos.

-¿Podríamos hablar del dolor en el caso del asma?
-Se sabe con certeza que las fibras nerviosas que detectan el dolor están presentes en el aparato respiratorio (tanto en las vías aéreas como en los pulmones), y la activación de estas fibras nerviosas por irritantes químicos (contaminantes atmosféricos), por el frío o por otros factores, puede provocar un empeoramiento de los trastornos respiratorios crónicos, como la tos y el asma. Es muy probable que uno de los canales TRP que hemos estudiado, conocido como TRPA1 (que se activa en respuesta a sustancias acres en el wasabi tales como el ajo o la cebolla), esté involucrado en estos mecanismos. En la actualidad hay mucho interés por entender si los canales TRPA1 provocan la inflamación de las vías respiratorias en respuesta a irritantes ambientales suspendidos en el aire y cómo lo hacen.

-¿Es consciente de que hay muchas personas pendientes de sus investigaciones?
-Bueno, en los últimos diez años hemos asistido a la aparición de multitud de enfoques moleculares y genéticos orientados al estudio del dolor, unidos a un interés creciente en los canales TRP. Puedo llegar a comprender por tanto que el trabajo de mi laboratorio haya podido repercutir de manera importante en este campo de la biología y en quienes se interesan por sus posibilidades terapéuticas.

¿Un trastorno?

-¿Falta financiación para investigar el dolor?
-Sí. Al contrario de lo que sucede con las enfermedades cardiovasculares o el cáncer, el dolor se suele ver como un síntoma de una enfermedad más que como un trastorno en sí mismo, lo que conlleva una financiación limitada del estudio del dolor como entidad propia. Claro que, incluso cuando el dolor empieza como consecuencia de una lesión o una enfermedad concreta, puede acabar adquiriendo vida propia, convirtiéndose en un síndrome crónico que afecta a la la salud. Hay muchas razones de peso para considerar el dolor crónico como una enfermedad en toda regla y muy extendida a la que habría que prestar más atención y financiar mejor.

-¿Considera en alza la investigación de estos síndromes?
-Esta disciplina se ha vuelto muy competitiva pero eso sólo es señal de que muchas personas la consideran estimulante y de importancia. Lo veo como un signo de crecimiento y de éxito de toda línea de investigación.