En la élite de la investigación mundial

Un espermatozoide necesita saber encontrar el camino para cumplir su misión. En el Center of Advances European Studies and Research de Bonn, el prestigioso Caesar, el centro alemán de investigación de las neurociencias adscrito a la prestigiosa Sociedad Max Planck, un leonés estudia el comportamiento del esperma de los erizos de mar. No es una rareza de erudito. Los científicos llevan más de un siglo intentando descifrar la compleja travesía ‘a ciegas’ del esperma del erizo de mar hasta fecundar su huevo. Sin vista, tacto ni olfato. Su investigación es clave para encontrar el mecanismo que guía, por ejemplo, a la célula inmunitaria hasta dar con el patógeno. O la forma en la que el alga halla la cantidad de luz que le permite vivir.

¿Cómo lo consiguen? Es la pregunta que fascina a Luis Álvarez, un número uno de la investigación mundial.

Esta cuestión que, como dice Álvarez, va a «producir una resonancia importante en muchas otras áreas de la microbiología. En este estudio están involucrados químicos, biólogos y físicos experimentales y teóricos. Aúnan en Bonn esfuerzos para resolver cuestiones fundamentales en la biología. Lo hacen con los espermatozoides de los erizos que, no hace falta decirlo, no cuentan con los sentidos básicos de la vista, el tacto, el oído o el olfato y sin embargo han desarrollado un sistema de orientación muy eficaz. Los erizos de mar son el modelo por excelencia para estudios sobre la navegación del espermatozoide.

«El esperma del erizo se mueve a lo largo de trayectorias que tienen un componente periódico. En concreto, en 3D, navegan en hélices. Con el vaivén de la hélice, toman muestras de la concentración del atrayente que segrega el huevo. En cada ida y venida pueden medir y comparar en qué dirección aumenta o disminuye la concentración. Esto les permite localizar la dirección del huevo en 3D. Como resultado de la variación periódica del estímulo, lo que hacen es una modulación periódica del movimiento de su cola para cambiar la orientación de la hélice y así hacer que apunte hacia el huevo», explica.

Eso en el laboratorio. En el mar, la cuestión se complica, con el movimiento constante del agua.

«Lo que hemos descubierto, entre otras cosas, es que cuando se dan cuenta de que van por el mal camino, hacen maniobras más bruscas para reorientarse y ponerse de vuelta en el buen camino. Es bastante probable que el espermatozoide no acierte en su primer intento y por lo tanto explicaría que se haya desarrollado este comportamiento que hemos observado», dice.

Junto a Luis Álvarez trabajan muchos científicos de renombre para conocer en profundidad el modelo del erizo de mar.

«Además de los nuevos descubrimientos insospechados que revelan la versatilidad y capacidad de maniobra del espermatozoide, también contribuye de forma contundente en el plano teórico puesto que aportamos una visión completa del proceso: desde cómo el atrayente se encuentra distribuido en el espacio, a cómo el espermatozoide traduce esta información por una maquinaria celular para alterar el movimiento de su cola y finalmente cómo este movimiento se traduce a su vez en un cambio de la trayectoria para dirigir a este ‘misil biológico’ a buen puerto», añade.

Álvarez ha utilizado nuevas técnicas holográficas, un método avanzado de fotografía que consiste en crear imágenes tridimensionales basada en el empleo de la luz. Con ese método ha reproducido la peripecia del esperma de los erizos, que comienza cuando varios grupos liberan al mismo tiempo sus gametos —huevos y esperma— y, una vez en el agua, los espermatozoides deben encontrar el minúsculo huevo, que mide menos de una décima de milímetro.

El estudio se ha publicado en la revista Nature Communications. Cuatro años de trabajo que ha contado con la colaboración de científicos de las universidades de Harvard (EEUU) y York (Reino Unido).

En Bonn, Luis Álvarez es jefe de un equipo de investigación. Estudió física en universidades de España, Italia y Francia y ha trabajado en laboratorios de Estrasburgo y París. En Jülich (Alemania) hizo su postdoctorado. No ha vuelto a España.

«Por supuesto que lo he pensado. Miles de veces, pero con los años te das cuenta de que es progresivamente más inviable. Ahora ya no depende de mí solamente. Soy padre de dos hijas y tendría que desarraigar una familia entera y eso sólo lo puedes hacer si tienes las garantías de un suelo fértil donde germinar. Eso no es algo fácil de conseguir, especialmente cuando te dedicas a la investigación», reflexiona.

Así que ahí sigue, enredado en la ciencia. ¿Qué le llevó hasta ella? «Creo que seguí el camino de baldosas amarillas», dice. Como a Dorothy en el Mago de Oz — «Follow the yellow brick road!»— para descubrir que lo importante es lo que ocurre en el camino.

Y algo de eso hay en su filosofía. Cuando se le pregunta por sus retos, responde: «¡Vivir el día a día ya es un reto suficiente para algunos!».

Escogió la rama de biofísica porque es la fusión entre sus dos ramas de la ciencia predilectas.

«Me gusta pensar en términos simples e irrefutables, pensar en principios fundamentales (física), pero también me gusta estudiar algo vivo y que sienta más cercano, real y no tan abstracto como pueda ser física cuántica o la física de partículas».

Ha estudiado la transcripción genética al nivel de una molécula única, la variabilidad de la expresión genética en las células, la propagación de virus modificando genéticamente un virus para hacerlo fluorescente y poder medir como se propagaba en tiempo real, y en los últimos años se ha centrado en descifrar cómo se orientan las células en el espacio.

Le encantaría poder encontrar tiempo para su gran afición, la cocina, pero el poco que le deja libre el laboratorio lo dedica a sus dos hijas — «a las que adoro»— y a su mujer — «estoy felizmente casado», anuncia—, a dar paseos en bici por la orilla del río Rin y pasear por la naturaleza.

«Soy una de las personas más afortunada del mundo pues tengo una familia, tanto en España como en Alemania ,que me dan todo lo que necesito al nivel personal».

No le faltan ganas de regresar, pero... «En España hay sin duda algún que otro centro de investigación excelente y montones de buenos profesionales, pero creo que el potencial de un pais como el nuestro esta lejos de ser explotado. El invertir dinero en investigación y desarrollo es la única apuesta de futuro viable. Renovarse o morir».

Tampoco el sentido del humor, clave para mantener la cabeza cuando se es un científico de la élite mundial.

«Resulta bastante cómico pensar que el cálculo diferencial no lo realizaron por primera vez en el siglo XVII, sino que ya lo hacían los espermatozoides hace más de 400 millones de años».