Le pido a Manuel, un amigo español que conocí gracias a los encuentros de la Fundación Alexander von Humboldt, que me explique el vínculo que su trabajo tiene con la archivística. Manuel es muy curioso, no solo es biólogo sino que un lector voraz, pianista que disfruta compartir la música, el silencio y las caminatas. Él y su compañera Ana dan largos paseos por los bosques cargando a su pequeña hija Luna. Me han dejado compartir con ellos esas caminatas, acercarnos en pasiones comunes, en angustias de quienes nos dedicamos a investigar y enseñar, y sobre todo me he conmovido por su admirable compromiso con la apertura del conocimiento, el desafío de resguardar para que otras y otros puedan usar el proceso de una investigación. Sin imaginarlo, he aprendido mucho en estas conversaciones, así que lo animé a que escribiera para Los Archivos Laten.

Compartimos el texto que Manuel escribió para explicarme su trabajo y lo que él piensa de los archivos en su campo. Aparecen muchos puntos de cruce entre las artes y las ciencias como lugares de conocimiento y de una episteme que, como defiende Manuel, debería ser compartida, puesta a prueba, materia de discusión pública y de uso responsable. Creo que hay tanto que aprender de uno y otro campo, y aún más de lo que hay entre medio: esto es solo un punto de partida.

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Hola, Pía, soy Manuel Brenes, nací en 1992 en Sevilla. Oficialmente soy Doctor en Bioquímica y realizo mi investigación en las áreas de Microbiología, Genética y Bioinformática. Sin embargo, me gusta pensar que sigo siendo simplemente un niño curioso que no deja de sorprenderse por la naturaleza que nos rodea.

Cómo son los archivos, sus lógicas de almacenamiento y circulación en el trabajo de un biólogo.

Como pueden imaginar, el trabajo científico genera una ingente cantidad de datos de diversas tipologías que necesitan ser almacenados y archivados. La información que te doy aquí se basa en mi experiencia personal.

El núcleo de mi trabajo se encuentra en mis cuadernos de laboratorio. Son diarios en los que escribo absolutamente todo lo que hago en mi día de trabajo. Estos cuadernos incluyen descripciones detalladas de experimentos, dibujos, fotos, gráficos, muestras desecadas o autoradiografías. Por supuesto, mis cuadernos también incluyen mis hipótesis, pensamientos, comentarios o incluso anotaciones personales, por ejemplo, cuándo es mi cumpleaños o cuándo nació mi hija. En mi caso, sigo escribiendo a mano estos cuadernos y uso clasificadores y no cuadernos físicos. La explicación es sencilla, temáticas que en principio pensaba que no tenían ninguna relación acaban estando relacionadas en mi investigación y, por tanto, al usar clasificadores puedo mover las hojas de una carpeta a otra según el flujo de mis pensamientos. En ese sentido, mis carpetas o cuadernos reflejan mi estructura mental en un tiempo concreto. Me gusta pegar toda la información gráfica disponible, esto crea una sensación continua de collage en ellos. Este es un ejemplo de una página de mi cuaderno con un protocolo:

Esta es una hoja de mi cuaderno con distintas gráficas pegadas. Además, te enseño una foto del gel de proteína desecado que también estaba adjunto a esas páginas. 

En estos cuadernos apunto todo. Todas y cada una de las muestras generadas en ellos acaba en cajas ordenadas en grandes congeladores, asegurando una trazabilidad perfecta entre las muestras y las condiciones en las que se realizó el experimento, es decir, su metadata. Te enseño una foto de una de las “torres” de cajas, que tengo encima en un congelador a -80ºC.

Estos cuadernos deben quedarse en la organización que me contrata, y desafortunadamente, no se publican. Eso significa que todos los experimentos “fallidos” –la mayoría de los experimentos– no se hacen públicos y, por tanto, la comunidad científica no puede aprender del error. 

Los resultados que generan un conocimiento suficientemente “estable” o “coherente” acaban siendo publicados en revistas científicas con revisión de pares. Uso la palabra “suficientemente” porque el conocimiento científico está en constante cambio y evolución; una hipótesis o teoría se mantiene vigente solo hasta que un experimento la refute. 

Cuando nosotros publicamos un artículo científico, otro tipo de archivística entra en juego. En primer lugar, dado que la mayor parte de mi financiamiento es público, esos artículos deberían ser publicados en abierto para que cualquier ciudadano europeo pueda acceder a ellos. Además, generalmente las revistas científicas solicitan los datos “crudos” de todos y cada uno de los experimentos. Esos datos pueden ser, por ejemplo, las fotos originales no recortadas generadas por un microscopio con toda su metadata. Estos datos se almacenan en los repositorios de las revistas, un ente privado. Sin embargo, al menos en España, en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), institución en la que he trabajado anteriormente, si el autor de correspondencia del artículo tiene una afiliación con esta institución debe depositar una copia de los artículos y datos en un repositorio propio estatal de libre acceso.

Cuando cualquier ciudadano entra en pubmed (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/), el mayor buscador de literatura biomédica, si un artículo fue publicado por un autor del CSIC, una pestaña le permitirá verlo gratuitamente. 

Sin embargo, en el siglo XXI, otro tipo de archivos son necesarios. Las nuevas tecnologías masivas permiten la generación de millones de datos informáticos en tiempo record. A modo de ejemplo, en uno de los experimentos de mi proyecto actual, he cuantificado 2.634 proteínas, con decenas de valores asociados a ellas, en 18 muestras distintas en 6 réplicas. Este tipo de datos informáticos masivos asociados a un artículo científico también deben ser publicados en abierto, junto con todas las características asociadas a ese experimento concreto: organismo utilizado, tejido, parámetros, equipo en el que se tomaron los datos, software, etc. Toda esta información masiva, en mi caso terabytes de información sólo para el experimento citado, se almacenan en repositorios públicos que normalmente se alojan en consorcios internacionales. En concreto, los datos sobre proteínas se alojan en un consorcio que mantiene servidores en Estados Unidos, diversos países europeos, China y Japón (https://www.proteomexchange.org/). La ventaja de estos consorcios es que la información puede ser replicada entre ellos, lo que permite una mayor seguridad en la preservación de los datos. 

La publicación en abierto de los datos científicos es esencial para el correcto funcionamiento de la Ciencia

No sólo permite chequear la reproducibilidad de los resultados científicos sino que además permite volver a analizar los datos generados por otros investigadores mediante el uso de nuevas tecnologías o simplemente una mirada nueva. Yo mismo utilizo algoritmos de inteligencia artificial para buscar patrones ocultos en los datos de cientos de estudios publicados previamente, pero también, es común encontrar “nuevos” descubrimientos en datos originales, por ejemplo, en fotos de artículos de hace 30 o 40 años. Hace un tiempo, encontré una foto que mostraba la presencia de uno de los RNA con los que trabajo ahora en un artículo de hace más de 50 años. Sin embargo, los autores no conocían en aquel momento qué podía ser aquella mancha que tenían en su autoradiografía.

Por supuesto, que los datos sean públicos no significa que sean accesibles. Se necesita un conocimiento muy especializado para ser capaz de obtener información de ellos. No es fácil para cualquier ciudadano acceder a información útil para ellos (esto es algo que podemos discutir más adelante).

Por último, a veces a los investigadores biológicos se nos olvida que trabajamos con organismos vivos. Eso significa que debemos preservar este tipo de muestras, lo cual conlleva una serie de retos. 

Si pensamos en plantas, se nos vienen a la mente los bancos de semillas. El mayor banco de semillas del mundo se encuentra en las islas Svalbard en Noruega y es un arca de Noé que contiene toda la variedad de plantas cultivables de los últimos 30.000 años de agricultura. Pero las cosas nunca son tan fáciles en el mundo vivo. Por ejemplo, algunas plantas no tienen semillas.

Los jardines botánicos son un buen ejemplo de archivo vivo en continuo cambio con múltiples retos

Por supuesto, en un jardín botánico se sabe qué tipo de planta vive en un punto concreto del jardín, su procedencia y cuándo llegó al jardín. Pero las cosas tampoco son tan fáciles. Por ejemplo, un árbol del jardín puede crecer demasiado y dar sombra a otro tipo de plantas que necesitan mucho sol, por lo que continuamente alguien tiene que podar ese árbol en unas ramas concretas. 

En el caso del mundo microscópico las cosas pueden ser más fáciles, pero no siempre. Muchas bacterias se pueden congelar a -80ºC durante décadas en una solución con glicerina. Posteriormente ellas reviven sin problemas. Esta es la metodología que yo sigo en mi laboratorio. En este caso, dado que trabajo con organismos que he modificado genéticamente, no solo tengo que tener una trazabilidad de qué hay en cada caja sino que, en este caso, el gobierno alemán solicita cada año documentos exhaustivos con el contenido de cada caja y sus métodos de contención. Esos documentos son tablas excel con la posición del congelador, caja, fila y la columna de dónde está cada tubo. En mi caso, no necesito tener un cuidado extremo con mis bacterias porque no trabajo con patógenos. Te enseño una foto de mis bacterias congeladas en múltiples cajas. 

Cuando un investigador aísla una nueva cepa de la naturaleza y publica algo sobre ella, debe hacerla accesible al resto de los investigadores mediante su depósito en colecciones públicas. Es la misma idea comentada anteriormente. Una de las colecciones de microbios más antiguas está en el Instituto Pasteur en Francia y actualmente mantienen más de 25.000 cepas bacterianas, algunas desde hace más de 100 años.

Las cosas no son tan fáciles con aquellas células que no se pueden congelar por diversos motivos. Por ejemplo, algunas bacterias no sobreviven a la congelación. En mi laboratorio trabajamos con bacterias acuáticas procedentes de todo el mundo, desde lagos, el mar Báltico, el Golfo de California, el Caribe, el mar de Japón, la gran barrera de coral australiana o el mar Rojo. Muchas de estas bacterias son un archivo vivo con grandes retos de conservación. Te enseño algunas fotos y algunos comentarios para que te hagas una idea de los retos que conlleva su crecimiento y conservación. En cuanto a su formato, podemos mantenerlas vivas en placas con agar:

O también en cultivos líquidos:

En cuanto a los retos. En primer lugar tenemos el problema del medio de cultivo. Desde hace algunos años existe el medio marino artificial, pero hace décadas había que transportar toneladas de agua marina del Báltico hasta Freiburg para poder cultivar aquellas que provenían del Báltico. No sé si sabes que esto es exactamente lo que hacen los acuarios (en cierta medida son archivos de peces). La mayor parte de los acuarios están cerca de zonas marinas y toman el agua directamente del mar por tuberías enormes y unas infraestructuras increíbles.

El segundo problema es la temperatura. Tenemos distintas cámaras a 18, 20 y 30 ºC para bacterias que crecen en aguas con distinta temperatura. No es lo mismo una bacteria del Caribe que una bacteria del Pacífico, por ejemplo.

En tercer lugar, nosotros trabajamos con organismos fotosintéticos (como las plantas) y por tanto necesitan luz. Este es un problema complejo con diversas aristas. En primer lugar, cada bacteria vive a una determinada profundidad en la columna de agua. Eso hace que unas reciban más luz mientras que otras reciben menos. Y no solo eso, el espectro de la luz que recibe cada una es distinto, y por ello tienen distintos pigmentos con diferentes colores que ves en la foto de arriba. Por tanto, a veces necesitamos lámparas con diferente potencia. El siguiente problema es la longitud del día y la noche. Si queremos preservar estas bacterias en un entorno lo más natural posible, las que viven normalmente en mares del Ecuador deberían crecer en cámaras con un ciclo de luz-oscuridad de 12 horas. Sin embargo, otras bacterias tenemos que hacerlas crecer en cámaras que van cambiando su ciclo de luz-oscuridad siguiendo el patrón de las estaciones.

He dejado los comentarios sobre células humanas al final para no caer en nuestro antropocentrismo. Nuestras células tienen una característica muy humana; envejecen y mueren. Es por ello que, para el trabajo con células humanas in vitro, se necesitan líneas de células inmortales. Estas líneas celulares no son más que células cancerosas tomadas de pacientes reales que se reproducen sin control y nunca envejecen o mueren mientras tenga su sustento adecuado. 

Por último, todas nuestras colecciones de células no dejan de ser organismos vivos. Esto significa que cada cierto tiempo tenemos que chequear, primero que otros organismos no hayan entrado en nuestros tubos y “contaminen” los cultivos y, segundo, que los propios organismos no hayan mutado y evolucionado a lo largo del tiempo que los mantenemos en crecimiento. 

Reflexiones sobre las relaciones humanas a propósito de estos archivos

Me gustaría añadir algunos comentarios sobre la importancia de las relaciones humanas en mi trabajo y una mirada utópica sobre cómo imagino el futuro de los archivos vivos. 

Por los comentarios que escucho a veces, incluso de los propios investigadores, se nos considera pequeños “Frankenstein” que trabajan individualmente en su pequeña torre de cristal. Esto podría ser cierto en algunos casos, pero en el mío, esto está muy alejado de la realidad.

Primero, aunque todos los datos son accesibles en bases de datos, una parte importante de mi trabajo conlleva una experimentación manual y una técnica que sólo se puede aprender haciendo. Cada vez que viajo a otro laboratorio para realizar experimentos concretos, además de mi interacción con otros investigadores, que acaban siendo buenos amigos durante años, lo más importante que aprendo es cómo hacen ellos las cosas. Existe algo imposible de describir en un artículo o cuaderno que solo puedes aprender haciéndolo por ti mismo.

Segundo, la naturaleza no está en el laboratorio, está fuera y necesita de un observador constante que se maraville de ella. Las bacterias marinas que tenemos en nuestro laboratorio provienen de algún sitio concreto y solo cuando estás en ese ecosistema es cuando notas que el sol te quema, que el agua está muy fría, que tuviste que sumergirte muy profundo para recogerlas. Sin esas sensaciones y emociones, es posible que pierdas muchos de los matices que tu trabajo necesita.

Tercero, los problemas científicos complejos necesitan una colaboración internacional constante. Por ejemplo, el mantener bacterias de todas las partes del mundo me hace estar en contacto con investigadores en Europa, Estados Unidos, Israel, China, Japón o India. Sin ese trabajo colaborativo y abierto, el avance científico sería muy difícil.

Por último, me gustaría concluir con una visión utópica sobre estos archivos vivos. Imagino un futuro en el que estas colecciones de organismos estén más integradas en la sociedad. Me refiero a que sean espacios abiertos en ciudades medianas, donde se mantengan pequeños jardines botánicos con variedades locales y espacios dedicados a albergar bacterias de la zona. Puede parecer utópico, pero podría tener una serie de ventajas importantes. Es esencial que los organismos públicos de investigación fomenten aún más programas de divulgación científica para un público más amplio. Sin embargo, creo que existe un problema de fondo que no siempre se trata adecuadamente. En muchos casos, los ciudadanos entienden que esos archivos son extraños y tienen poco que decir sobre ellos. Sin embargo, nada más alejado de la realidad. Muchas bacterias participan en nuestra vida diaria. Por ejemplo, ellas son las responsables del pan o el vino que tomamos en las grandes celebraciones de nuestra vida. En Sevilla, ciudad cercana a donde nací, existían panaderías que llevaban abiertas ininterrumpidamente durante más de cien años. Esas panaderías se encontraban impregnadas de un polvo de levadura específico que les permitía producir un pan único. Su pan se producía con unas características concretas porque se hacía en el obrador que llevaba décadas impregnado de ese mismo microorganismo. Desafortunadamente, ese pan sevillano se ha transformado en pan industrial uniforme y esas cepas únicas se perdieron en el tiempo, por lo que es imposible que volvamos a probar el pan de nuestros abuelos. Lo mismo ocurre con el vino. Las bodegas riojanas con siglos de antigüedad están impregnadas por completo de cepas propias seleccionadas durante siglos que han creado un vino único para cada bodega.

Además, los archivos vivos deberían ser espacios de intercambio entre los ciudadanos y los investigadores. Muchos investigadores podrían pensar que tienen poco que escuchar de estos ciudadanos sin conocimiento científico, pero no deberíamos pecar de orgullo. El conocimiento milenario de los artesanos, agricultores o ganaderos es incalculable. Mis abuelos eran jornaleros agrícolas. No sabían leer ni escribir pero sabían muchísimo sobre el campo, las plantas y sus propiedades medicinales. En mi pequeño pueblo olivarero, mis abuelos solían tomar una cucharada sopera de aceite de oliva crudo cada mañana porque según ellos aliviaba los problemas de estómago. Esa práctica que podría resultar extraña, finalmente se ha probado científicamente que es una forma muy eficiente de prevenir y tratar el cáncer de estómago provocado por el patógeno Helicobacter pylori. Este pecado de orgullo, también debería evitarse cuando tratamos con culturas diferentes. A veces el mundo occidental ha mirado a la medicina tradicional china con recelo. Sin embargo, de nuevo, el conocimiento milenario sobre plantas de la sociedad china ha resultado muy valioso en los últimos tiempos. Hoy en día, uno de los medicamentos contra la malaria más importantes que tenemos proviene de una planta, la artemisia, y sus propiedades medicinales no solo eran conocidas por la gente local sino que estaban descritas en tratados chinos de hace más de 2.000 años.

Datos prácticos sobre bacterias (apuntes de una conversación)

→ Bases de dalos de bacterias vivas: Instituto Pasteur [https://pasteur.hal.science/] [https://www.pasteur.fr/fr/sante-publique/biobanques-collections/collection-institut-pasteur-ci] es la base de datos más antigua del mundo.

Las muestras del institut Pasteur pueden comprarse para experimentos por 20 o 10 €.

→¿Cómo se conserva una bacteria? Se congela: glicerina /- 80 grados

Es importante mantener organismos vivos no modificados, para eso, el trabajo de conservación implica sacarlos del letargo del congelamiento cada tanto para luego volver a congelarlos. La conservación es una preocupación constante, un trabajo humano y dedicado. 

Por Manuel Brenes