Samuel Stupp, el científico tico que busca devolverle movilidad a personas con parálisis

Actualmente, el proyecto científico avanza a paso firme.

La intención es que dentro de un tiempo esta sea una terapia que se utilice en humanos, para que las personas que sufren de parálisis puedan tener calidad de vida recuperando movilidad.

Es un proyecto ambicioso y noble, que le ha tomado muchísimos años de investigación y pruebas a Stupp, quien no puede estar más orgulloso de los pasos que ha dado hasta ahora en el campo de la medicina regenerativa.

“Hay un horizonte. Yo no diría que va a pasar mañana (que se utilice en humanos), pero hay mucha esperanza. Realmente a mí y a mi equipo de investigación, nos sorprendió muchísimo este descubrimiento. Ha sido un trabajo sumamente intenso, de días y noches en los laboratorios, y de estar constantemente pensando en esto e investigando todos los aspectos”, afirmó el científico.

Don Samuel vive en Chicago, Estados Unidos, desde hace 50 años. Ese país le ha permitido desarrollar su carrera profesional, específicamente en la Universidad de Northwestern, donde lidera varios laboratorios de medicina y bioenergía desde hace aproximadamente dos décadas.

Sus investigaciones científicas han sido publicadas en prestigiosas revistas como Science y, su nombre, se ha posicionado ante el mundo por ser considerado un pionero en la regeneración de tejido a partir del autoensamblaje de moléculas.

“El descubrimiento como tal lo hicimos hace tres o cuatro años, pero no entendíamos muy bien qué era lo que estaba pasando. Hasta hace como un año logramos entenderlo y utilizamos mucho la computación para ello. Así que esta publicación ha tenido mucho impacto; y claro, ahora los científicos me están contactando porque quieren entender mejor lo que pasa”, cuenta.

A lo largo de su trayectoria, el científico costarricense ha recibido múltiples reconocimientos por su aporte a la ciencia, incluido el premio del Departamento de Energía de Estados Unidos -por su trabajo destacado en la rama de química de materiales-; también el premio Medalla, que da la Sociedad de Investigación de Materiales; y el premio en Química de Polímeros, de la Asociación Americana de Química.

Además, sus descubrimientos lo han llevado a dar charlas en diferentes países del mundo (incluido Costa Rica), sobre el autoensamblaje de moléculas, la medicina regenerativa y la regeneración de tejidos.

Descubrimiento trascendental

Todo comenzó hace 20 años, cuando don Samuel y su laboratorio empezaron a trabajar en el autoensamblaje de moléculas, que consiste en el proceso de buscar la forma en que estas interactúan entre sí para formar estructuras. En esa línea, estas podrían regenerar, por ejemplo, las fibras que tiene el ser humano alrededor de cada célula del cuerpo (excepto las de la sangre).

“Todas las células en el cerebro, en el corazón, en nuestros músculos, en los huesos, en el cartílago y en la piel, están rodeadas de fibras alrededor de ellas y esas fibras son formadas por proteínas que se autoensamblan e interaccionan una con la otra, en una forma muy específica”, detalla.

Según explica don Samuel, ese proceso es “crítico en la biología”, pero lograrlo permitiría regenerar y reparar tejidos.

La idea primaria del científico era utilizar el autoensamblaje en problemas biológicos a partir de moléculas sintéticas, las cuales no fueran tóxicas y que fueran compatibles con el cuerpo humano. Esto permitiría formar fibras artificiales que le dieran un tipo de señal eléctrica a las células y así regenerar los tejidos.

“Si lográbamos poner señales en esas fibras artificiales y se podían colocar en los tejidos que queríamos regenerar o reparar, esto podría avanzar en el campo de la medicina regenerativa. Y efectivamente, ese fue el principio”, explica.

Su proyecto, con los primeros hallazgos sobre estas fibras artificiales, fue publicado en la revista Science, en el 2001. A partir de ahí y a lo largo de las dos décadas siguientes, su laboratorio se ha encargado de avanzar en la investigación.

Las fibras artificiales o nanofibras son invisibles pero “mágicas” y se pueden utilizar para regenerar, por ejemplo, el hueso, el cartílago, el músculo y el tejido nervioso.

“La regeneración más desafiante de todas es la del Sistema Nervioso Central, que es, básicamente, el cerebro y la médula espinal. Pero en el año 2008 vimos que era posible usar las fibras para regenerar la médula espinal utilizando ratones y ratas como modelo, y que un ratón paralizado podía volver a caminar simplemente con una inyección de estas nanofibras en la parte donde existía una herida en la médula espinal”, detalla.

Esto se debe a que las nanofibras estaban regenerando los axones, que es “la cola” de las células.

El científico explica que las parálisis se dan cuando se destruyen los vasos sanguíneos y se cortan los axones, de allí la importancia de lograr una regeneración.

Después de cuatro semanas de haber inyectado las nanofibras en el ratón, este volvió a caminar. Y después de tres meses de haber administrado la inyección, las nanofibras reconstruyeron los axones y también los vasos sanguíneos que alimentan las neuronas.

“Fue un descubrimiento increíble que va a tener impacto no solamente sobre la regeneración de la espina de la médula espinal, sino en la reparación de las neuronas en el cerebro y por lo tanto en la medicina”, comenta.

Esto quiere decir que, además de la parálisis, se podrían tratar enfermedades de degeneración del Sistema Nervioso Central como el Parkinson, la Esclerosis Múltiple, el Alzheimer, un derrame cerebral o una herida en el cerebro por un golpe.

Sus descubrimientos han provocado que con frecuencia reciba correos electrónicos y llamadas de pacientes o familiares interesados en este proyecto que, de tener resultados positivos en las personas, cambiaría la calidad de vida de mucha gente.

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También, hay científicos de diferentes lugares y medios de comunicación que lo contactan con frecuencia para que les hable un poco más de su proyecto.

Pero más allá del reconocimiento, don Samuel solo espera poder aportar a la ciencia y darle calidad de vida a miles de personas en el mundo. Y claro, espera verlo en persona.

“Yo sé que yo no voy a estar aquí muchas décadas, yo no tengo 20 años, pero por lo menos me gustaría, como un sueño, ver hasta el último momento de mi vida que el proceso de ayudar a los humanos va avanzando y lograr que muchas personas puedan ser ayudadas, que se beneficien de la ciencia que yo he hecho a través de mi vida. Quiero que la gente pueda vivir mejor”, afirma el científico, de 71 años.

Un tico más

A pesar de que su carrera y su vida actualmente están en Estados Unidos, don Samuel es un eterno enamorado de Costa Rica.

Con una taza de café al lado y sentado junto a la ventana de su casa, en el que se observa el lago Michigan, cuenta con orgullo que fue en Costa Rica donde descubrió que la ciencia era lo suyo y que quería dedicarse a ello toda la vida.

“Mi trayectoria científica comenzó en Costa Rica. Desde muy pequeño me llamaban mucho la atención las plantas, los árboles, las flores y toda esa naturaleza tica, entonces yo comencé a leer sobre la fotosíntesis. Ahí empezó todo: admirando las plantas, fascinado con la fotosíntesis, los procesos químicos y toda la experiencia en la secundaria. Todo eso me formó y me orientó hacia mi carrera actual”, explica.

Don Samuel nació el 9 de enero de 1951, en San José, provincia en la que se crió. Cursó la secundaria en el Liceo de Costa Rica y, posteriormente, ingresó a la Universidad de Costa Rica (UCR) a estudiar Química, en 1968.

Reconoce que hasta ese momento no tenía planes de formarse como profesional en el extranjero. Sin embargo, su papá le insistió mucho para que se preparara como científico en Estados Unidos y fue entonces cuando aplicó a la Universidad de California (UCLA), que lo aceptó tan solo unos meses después de haber ingresado a la UCR. Así comenzó su vida en territorio norteamericano.

En la UCLA obtuvo su bachillerato en Química. En 1977, por su parte, obtuvo un doctorado en Ciencia de Materiales e Ingeniería en la Universidad de Northwestern.

Y pese a que está a punto de cumplir 54 años de vivir en ese país, su amor por la tierra que lo vio nacer se mantiene intacto.

Don Samuel comenta que a pesar de su ajetreado trabajo trata de visitar Costa Rica al menos una vez por año. Lo hace junto a su esposa, la también costarricense Dévora Grynspan.

Desde hace 50 años, Grynspan -quien también forma parte de la Universidad de Northwestern- es su eterno apoyo. Se casaron el 27 de junio de 1972.

Prueba y error

Si bien hay muchas respuestas que don Samuel no tiene claras, como cuándo será el día que su proyecto se ponga a prueba en humanos, hay otras de las que no tiene dudas. Por ejemplo, es enfático en que será científico “hasta el día que me muera”, aunque eso conlleve horas y horas de trabajo.

La ciencia es una carrera de múltiples desafíos y, por ende, su trabajo es demandante y de paciencia...mucha paciencia.

“Así como es magnífico el sentirse emocionado por un descubrimiento, hay muchas noches de preocupación, de no dormir, de estar constantemente bajo presión, de desilusiones cuando uno quiere que algo funcione y no funciona; o cuando se quiere obtener fondos para hacer algo y no se los dan”, detalla el costarricense.

Por ello, don Samuel está convencido de que no cualquier persona puede ser científico, una profesión en la que un día se puede tocar la gloria, pero que al siguiente lo único que se puede hacer es comenzar todo desde cero.

“Para poder ser científico hay que tener cierta personalidad, porque si usted se desilusiona o si usted pierde entusiasmo, o se deprime porque algo que usted quería no pasó, no puede seguir como científico. Aquí hay muchos desafíos y entonces usted tiene que tener la capacidad de levantarse otra vez después de una desilusión tremenda, justo cuando algo no funciona.

“A mí me ha pasado eso a través de mi carrera. Yo comencé mi carrera en 1977 y en esos cuarenta y pico de años ha habido momentos muy difíciles. Uno tiene que tener ese espíritu de levantarse de nuevo, de levantarse en la mañana y decir: ‘bueno, vamos a empezar otra vez y vamos a seguir luchando’”, asevera.

Entonces, después de varias desilusiones, llegará el experimento que sirva y ese día todo ese camino habrá valido la pena. En esa línea, Stupp confiesa que se siente una emoción inexplicable cuando un proyecto tiene resultados positivos y que, los reconocimientos, son “un aliciente”.

Actualmente, don Samuel distribuye su tiempo entre el laboratorio Stupp, el laboratorio de bionanotecnología Simpson Querrey Institute y el instituto sobre energía Center for Bio-Inspired Energy Science, los cuales dirige.

El laboratorio Stupp se encuentra dentro del campus de medicina de Northwestern y allí trabaja con un grupo de aproximadamente 60 jóvenes científicos.

En el Instituto Simpson Querrey, por su parte, tiene como objetivo utilizar la nanotecnología en diferentes campos de la medicina (principalmente la regenerativa) para impactar la calidad de vida de las personas.

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“Hoy en día la gente vive mucho tiempo, comparado con tiempos anteriores, la vida era más corta a la que nosotros vivimos. Entonces, la medicina regenerativa trata de extender el periodo de vida que la gente tiene. Esa es una ciencia muy profunda, porque para poder desarrollar la medicina regenerativa se necesitan todas las áreas de las ciencias: se necesita la química, la biología, la física, los campos de ingeniería y también la computación”, comenta.

En el Instituto Simpson Querrey trabajan aproximadamente 30 o 40 grupos de profesores que, junto con sus investigadores, desarrollan proyectos enfocados en la medicina regenerativa.

Finalmente, don Samuel está a cargo del instituto Center for Bio-Inspired Energy Science, que realiza investigaciones sobre ‘energía inspirada en la biología’, es decir, cómo obtener energía de una forma más sostenible pero igual de efectiva.

“La fuente más importante todavía siguen siendo los combustibles, pero esto causa problemas del ambiente. Sin embargo, si utilizáramos energía únicamente del sol, el mundo sería muy distinto y se eliminarían muchos de los problemas del cambio de clima”, asegura.

Este centro es financiado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos y allí trabajan cerca de 15 científicos, que según dice Stupp todos son “muy reconocidos”.

Tal como lo adelantó don Samuel, en el Center for Bio-Inspired Energy Science se han desarrollado proyectos que utilizan la luz solar para crear combustibles, los cuales se pueden usar como fuente de energía. Por ejemplo, actualmente trabajan en utilizar ese tipo de energía para producir hidrógeno, que es un combustible que puede reemplazar el petróleo.

Otro proyecto en el que están trabajando consiste en modificar las moléculas del dióxido de carbono (uno de los grandes responsables del cambio climático y de la contaminación) a partir de la luz solar y convertirlo en alcoholes que, en un futuro, se podrían utilizar como combustibles.

“Eso es como una doble solución. Solucionamos el problema de la polución y el cambio de clima utilizando el sol y terminamos no solamente eliminando esos problemas ambientales, sino también creando combustibles que nos pueden ayudar como fuente de energía para no depender del petróleo, que es el que está causando los problemas”, dice.

Medicina del futuro

Don Samuel Stupp está convencido de que en el futuro la medicina regenerativa será una pieza clave para la solución de muchas enfermedades. Así como la nanotecnología.

“Yo, como científico, traté de encontrar la estrategia para crear estructuras similares a las que produce nuestro cuerpo. Entonces, yo diría que la medicina del futuro es medicina inspirada por la biología. Es decir, hay que lograr encontrar la forma de resolver problemas con ideas que están a flor de tierra en la biología, pero para ello los científicos tienen que tener intuición”, afirma.

Incluso, se atreve a decir que la medicina regenerativa (que trabaja en la reparación de tejidos) puede ser, dentro de unos años, una de las grandes aliadas para la cura del cáncer.

“Sabemos que la cura del cáncer es otra, pero hay una conexión entre la medicina regenerativa y el cáncer, porque cuando existe cáncer se destruyen muchos tejidos, que es necesario volver a construir. Entonces hay una conexión muy fuerte entre las dos cosas”, agrega.

Y aunque la medicina regenerativa es una de las grandes promesas de la ciencia, don Samuel reconoce que todo conlleva un riesgo, al igual que las aspirinas y las pastillas, por ejemplo.

Por ello, el científico costarricense prefiere ir a paso lento pero seguro, pues sabe que en sus manos puede estar el futuro de muchas personas que buscan una cura para su enfermedad o la de un ser querido.

“El mundo de la farmacología nos domina y todos tomamos medicinas para todo tipo de cosas: si me duele la cabeza pues me tomo una aspirina; si tengo colesterol entonces me tomo una pastilla para bajarlo… pareciera que hay medicinas para todo. Y la mayoría son simplemente moléculas orgánicas, moléculas pequeñas que se han ido inventando a través de las décadas y las compañías farmacéuticas ganan trillones. Todo el mundo ha ido vendiendo medicinas y todas tienen peligros y efectos secundarios, que algunos son muy peligrosos. Entonces hay muchos riesgos”, explica.

Pero más allá de ello, la esperanza de don Samuel es que cada vez haya más científicos dispuestos a mejorar la calidad de vida de las personas de todo el mundo. Asegura que se necesita “un ejército” de profesionales en este campo.

Además, el costarricense insiste en que es necesario que cada vez se inviertan más recursos en la ciencia, dada la importancia que tienen para el ser humano sus avances, en conjunto con la tecnología. Don Samuel no duda que los gobiernos tienen que estar dispuestos a fomentar la actividad científica y que eso debe comenzar con la educación en las escuelas.

Para el científico, los anteriores postulados son dos de los mayores retos que se tienen actualmente.

“Hace 300 o 400 años, la ciencia era muy sencilla, en el sentido de que no había mucha gente que la practicara y no había muchos descubrimientos. Hoy en día las tecnologías son increíbles, tenemos tanta tecnología y tanto conocimiento que las posibilidades para la ciencia son infinitas. Pero de nada sirve tener esas capacidades si hay muy poca gente en esto, dada la cantidad de oportunidades que hay en la ciencia. Para poder hacer un mundo mejor necesitamos muchos científicos.

“Por eso, el capital humano es probablemente el reto más importante que tiene la ciencia y eso tiene su origen en la educación. Es que ese es el único camino para crear y mantener un ejército científico que ayude a mejorar la calidad de vida en todos los países del mundo, incluyendo a Costa Rica”, finalizó un convencido don Samuel.