lunes 2 de octubre de 2023
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El camino hacia un descubrimiento médico tiende a seguir una ruta panorámica que adopta giros y vueltas imprevisibles para llegar a destinos sorprendentes, muy alejados de la ruta frecuentada. En las siguientes diapositivas, exploramos algunos de los hallazgos más inverosímiles de la ciencia y celebramos a los científicos cuyas mentes brillantes, sentido de aventura intelectual y aguzada capacidad de observación ayudaron a modificar el curso de la medicina.
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Contribución: Ayudó a establecer los fundamentos de la bacteriología y la protozoología.
“Estos pequeñísimos animales a mis ojos eran más de 10.000 veces más pequeños que la mosca del agua, o el piojo del agua, que se pueden ver vivos y moviéndose en el agua a simple vista”.
―Carta 18, remitida a la Royal Society of London for Improving Natural Knowledge en 1676[1]
Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), originalmente un comerciante de telas durante el Siglo de Oro en Holanda, se considera uno de los fundadores de la bacteriología y la protozoología por sus descubrimientos realizados con sus microscopios caseros extraordinariamente potentes.[1-3] Tal vez originalmente construyó microscopios para examinar la calidad de la tela,[2] pero también le permitieron satisfacer su gran curiosidad[3] al proporcionarle los medios para examinar una amplia combinación de sustancias comunes, tales como agua de lluvia estancada, “lengua de cerdo,” pulgas, estiércol y semen.[1,2] En una época de extraordinario descubrimiento y comercio, sus experimentos al parecer fueron originalmente motivados en parte por el deseo de descubrir lo que hacía que picaran los granos de pimienta.
Van Leeuwenhoek al parecer se acercó a comprender el rol de las bacterias en la enfermedad y el proceso de pasteurización por calor, ambos al examinar la placa de sus dientes. Describió bacterias “redondas” (cocos), “de forma de bastón” (bacillos) y “de forma espiral” (espiroquetas)[2] y durante más de 50 años tuvo correspondencia con la Royal Society en Londres.[1,3]
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Contribución: Sentó las bases para la adopción final de la anestesia en cirugía.
“La sensación placentera al principio era local, y percibida en los labios y alrededor de las mejillas. Sin embargo, gradualmente se difundía por todo el cuerpo, y en medio del experimento, era tan intensa y pura como para absorber la existencia.”
― Humphry Davy[4]
Según todos los indicios, Humphry Davy (1778-1829) fue un brillante investigador original de origen humilde que aprendió de un cirujano-apotecario y, gracias a su extraordinaria inteligencia y sagacidad autopromocional, llegó a ser presidente de la Britain’s Royal Society[5] y uno de los científicos más celebres a principios de la década de 1800.[1,4-7]
Durante sus años de joven investigador, Davy aisló varios gases, incluso el óxido nitroso. Más tarde, como superintendente de experimentos en la Pneumatic Society of Bristol,[4] albergaba esperanzas de que estos pudiesen proporcionar tratamiento para la tisis.[5] Llevó a cabo “autoexperimentos” exhaustivos, minuciosamente documentados, que le ganaron el respeto de la comunidad científica, una gran cantidad de seguidores, amigos famosos y fortuna.[1,4]
Al parecer, basándose en la forma en que el óxido nitroso aliviaba el dolor de sus encías, Davy predijo que se convertiría en un anestésico para la cirugía, aunque transcurrieron otros 50 años más para que su predicción se volviese realidad.[1,4] Davy también fue un pionero en electroquímica; descubrió el magnesio, el calcio, el estroncio y el bario; e inventó la lámpara de Davy para mineros.[6]
Imágenes de iStock; Wikimedia (inserto de Davy)
Contribución: Ayudó a crear la teoría y la práctica de la vacunación, lo que condujo a la erradicación de la viruela en 1980.
“Gracias a Dios, no puedo tomarla, pues he tenido viruela vacuna.”
― Ordeñadora en Inglaterra, a finales de la década de 1700[2]
El folklor en el medio rural inglés a finales del Siglo XVIII sostenía que quienes se habían enfermado de viruela vacuna, no contraían viruela, una de las enfermedades prevalecientes de la época, que era mortal en hasta 40% de los casos.[2]
Junto con otros empeños científicos, ―entre ellos el estudio de cuclillos,[1,2] angina de pecho e infartos de miocardio,[1] así como paleontología y geología[1]― el médico rural Edward Jenner (1749-1823) tenía un vivo interés en establecer la conexión entre estas dos enfermedades y prestaba mucha atención a las creencias de los campesinos. No fue el primer científico en percatarse de la conexión entre la viruela vacuna y la viruela.[8,10] La inmunización preventiva contra la viruela fue descrita en la China de la Dinastía Ming,[2] India,[1] y África[8] y la virulación se practicaba en el imperio otomano.[2] Sin embargo, por su meticuloso rigor científico, a Jenner se le acredita el haber creado la primera vacuna y haber establecido los fundamentos de la inmunología.[1,2,8-10]
Para crear su rudimentaria vacuna contra la viruela, Jenner recolectó el líquido de una úlcera de viruela en la mano de una ordeñadora y, a través de una incisión superficial, la aplicó en el brazo de un niño de 8 años de edad. Después de 6 semanas, inoculó el virus de la viruela al niño, el cual no presentó una reacción, demostrando así inmunidad.[2]
Imágenes de iStock; Wikimedia (inserto de Jenner)
Contribución: Ayudó a establecer la bacteriología como una disciplina científica y condujo a la identificación de las causas bacterianas de muchas enfermedades.
El fortuito descubrimiento de vegetaciones de colores diferentes en una rebanada de papa olvidada en el laboratorio (ulteriormente identificadas como diferentes colonias de bacterias) condujo a Robert Koch (1843-1910) a crear un método revolucionario para cultivar selectivamente bacterias.[1,2] Hasta ese momento, se habían estudiado las bacterias en líquidos (caldos), en los cuales era imposible aislarlas. Koch propuso el empleo de un medio de crecimiento sólido (inspirado por la famosa papa pero derivado de alga), y contenido dentro de un frasco poco profundo que fue diseñado por su colega, el famoso Julius Petri, como el nuevo vehículo en el cual aislar, estudiar e identificar bacterias.[1,2]
Al lado de su contemporáneo Louis Pasteur, Robert Koch fue una de las mentes científicas más brillantes del Siglo XIX y su trabajo influyente contribuyó también significativamente a la teoría de los gérmenes de las enfermedades y la identificación de los microorganismos patógenos que causan carbunco, tifoidea, meningitis, lepra, tétanos, sífilis y tuberculosis, y que lo hicieron merecedor del Premio Nobel en 1905.[1,2,4,11-13]
Imágenes de iStock; Wikimedia (inserto de Koch)
Contribución: Estableció nuevos paradigmas en el diagnóstico y el tratamiento creando a la vez nuevas disciplinas de investigación y revolucionando la física y la medicina.
“No pensé, investigué.”
― Wilhelm Roentgen
En esta famosa sección de conocimiento científico, el físico Wilhelm Roentgen (1845-1923) notó un misterioso resplandor verde al experimentar con rayos catódicos en un tubo al vacío en la presencia de una placa fotosensible rudimentaria.[4,15] Roentgen después observó las propiedades penetrantes de los “rayos X”, un tipo de radiación previamente desconocido.[16] La fotografía bien conocida que ilustra su artículo revela los huesos de la mano de su esposa.[1,4]
El descubrimiento de Roentgen tuvo consecuencias de amplio alcance para varias disciplinas[1,2,4,14-16] y le hizo acreedor en 1901 del Premio Nobel en Física.[16] Por primera vez en la historia, fue posible visualizar el interior del cuerpo sin necesidad de un procedimiento quirúrgico.
Poco después se descubrieron los efectos nocivos de la exposición a los “rayos X”.
Imágenes de iStock; Wikimedia (inserto de Roentgen)
Contribución: Proporcionó tratamiento eficaz para las infecciones bacterianas e inauguró la era de los antibióticos.[1,2,4,17]
El descubrimiento de las propiedades antibióticas de la penicilina es la materia de mitología médica a veces disputada,[2] un relato que une una cadena de incidencias al azar o coincidencias fortuitas, como la trama de una novela inverosímil.
Después de unas vacaciones de dos semanas, Alexander Fleming (1881-1955) observó que Staphylococcus aureus se había desarrollado en una placa de Petri que se había quedado a temperatura ambiente, excepto en zonas que se habían contaminado, de manera totalmente fortuita, por esporas de Penicillium presentes en el aire.[1,2,4] En experimentos subsiguientes, Fleming notó que Penicillium notatum no solo controlaba la proliferación bacteriana, sino también mataba a las bacterias, lo cual no ocurría con otras especies de Penicillium.[1,2]
Una vez publicados sus hallazgos, Fleming los hizo a un lado. Fue necesaria la investigación subsiguiente de Ernst Chain y Howard Florey para lograr el pleno potencial de la penicilina. Los tres compartieron el Premio Nobel en Fisiología o Medicina en 1945 “por el descubrimiento de la penicilina y su efecto curativo en diversas enfermedades infecciosas”.[18] La penicilina entró en producción farmacéutica a gran escala en la década de 1940.[19]
Imágenes de iStock; Wikimedia (inserto de Fleming)
Contribución: Zanjaron el camino para el descubrimiento de la insulina y el tratamiento de la diabetes.
Un descubrimiento a menudo depende de la confluencia accidental de las mentes adecuadas, como ocurrió cuando Oskar Minkowski (1858-1931) y Joseph von Mering (1849-1908) se cruzaron en la biblioteca de la Universidad de Estrasburgo en 1889. Fue un encuentro casual en el cual la conversación sobre enzimas pancreáticas finalmente condujo al establecimiento del rol del páncreas en la diabetes.[4,20-22]
Tras la resección quirúrgica del páncreas de un perro (un procedimiento realizado por Minkowski para evaluar una de las hipótesis de von Mering y considerado imposible en ese tiempo),[23] el equipo de investigadores notó la sed del perro y su copiosa orina azucarada (cargada de glucosa).[4,23] Ulteriormente demostraron que la hiperglucemia se podía prevenir en un perro sin páncreas mediante la implantación subcutánea de una sección de páncreas, e identificaron el rol de este órgano en el mantenimiento de la homeostasis de la glucosa.[20]
Imagen de Science Source; Wikimedia (inserto de Minkowski y Mering)
Contribución: Constituyeron la base para el uso generalizado de anticoagulantes orales para evitar la coagulación
El descubrimiento de la warfarina fue el resultado de una cadena de sucesos, que comenzaron con el encuentro fortuito en 1933 de un granjero de Wisconsin –que estaba buscando una explicación de por qué sus vacas sangraban hasta morirse- y un joven químico agricultor en la Experiment Station en la University of Wisconsin en Madison, Karl Paul Link (1901-1978). También dependió de la tenacidad discreta de otro investigador bioquímico influyente, Mark Arnold Stahmann (1914-2000).[2,4,24,25]
Link descubrió que la cumarina (presente en el alimento vacuno de meliloto echado a perder) causaba hemorragia y, después de 7 años de estudio, propuso que el proceso de descomposición transforma la cumarina en dicumarol, el cual, a su vez, interfiere en las propiedades coagulantes de la vitamina K.[2] Link, aunando esfuerzos con su director de laboratorio Mark Arnold Stahmann, sintetizó diversas variantes de la cumarina,[2,4] aunque rechazó un análogo de dicumarol, que consideró demasiado potente para uso humano.[24]
La warfarina, denominada así en honor a la Wisconsin Alumni Research Foundation,[26] y patentada por Stahmann,[24] fue en cambio comercializada como veneno para ratas. Muy potente y con un inicio de acción retardado, se demostró que era inocua para uso humano después del restablecimiento completo de un joven recluta de la armada que había intentado suicidarse ingiriéndola.[2,4]
La warfarina, comercializada como cumadina, es utilizada diariamente para evitar los episodios de coagulación.[2] Aunque la heparina y la estreptocinasa fueron descubiertas antes,[2] supuestamente fue la warfarina la que inició la era de los anticoagulantes orales.
Imágenes de Science Source; University of Wisconsin-Madison Archives (inserto)
Contribución: Proporcionó una técnica para evitar una de las principales causas de ceguera.
En sus funciones de cirujano en oftalmología durante la Segunda Guerra Mundial, el Dr. Nicholas Harold Lloyd Ridley (1906-2001) examinó los ojos de un piloto de la Real Fuerza Aérea, Gordon Cleaver, que se había lesionado por fragmentos de plástico.[4] En los exámenes de seguimiento, Ridley observó que los ojos del piloto no habían tenido reacciones adversas a la presencia del plástico. Armado con esta observación y años de investigación subsiguiente, en 1949, durante una cirugía de cataratas, Ridley remplazó la catarata de un paciente (tras su consentimiento) con una lente de plástico implantada, en lo que se consideró una operación muy controvertible y audaz. El éxito del procedimiento allanó el camino a resultados vastamente mejorados en cirugía de catarata.[4,27,28]
Aunque al principio fue enconadamente impugnada, la cirugía de catarata con implante de lente intraocular se ha realizado millones de veces en todo el mundo y ha transformado la atención oftalmológica y la práctica clínica diaria de la oftalmología.[27-29]
Imágenes de Dreamstime; Ridley Eye Foundation (inserto de Ridley)
Contribución: Creó una clase eficaz de fármacos con propiedades ansiolíticas y relajantes.
La decisión del químico Leo Sternbach (1908-2005) de reinvestigar compuestos tricíclicos que había aislado durante su estudio de tintes[2], en la Universidad de Cracovia, en vísperas de la Segunda Guerra Mundial finalmente condujo al descubrimiento de la clase de fármacos derivados de la benzodiazepina, inclusive el diazepam (Valium).[2-4]
En la década de 1950, en su laboratorio en Hoffman-LaRoche en Nueva Jersey, Sternbach y su equipo estudiaron decenas de compuestos, todos los cuales resultaron biológicamente inactivos. Sin embargo, en un giro teatral del destino, una muestra (que había andado rodando por el laboratorio sin pruebas completas y que se salvó de la destrucción en el último minuto) resultó que tenía extraordinarias características tranquilizantes. Nació el fármaco clordiazepóxido (Librium), y toda una nueva clase de fármacos, las benzodiazepinas.[2,4,30] Siguió el diazepam en 1963.[2,4,30] Fue el fármaco más prescrito en Estados Unidos entre 1969 y 1982,[31] con ventas anuales máximas de 600 millones de dólares.[4] En la actualidad en todo el mundo existen alrededor de 30 benzodiazepinas, prescritas para ansiedad, relajación muscular, trastornos del sueño, anestesia y epilepsia.
Después de una prestigiosa carrera en investigación que incluyó a 241 pacientes, Sternbach fue designado uno de los estadounidenses más influyentes en el Siglo XX por el US News & World Report.[31]
Imágenes de iStock; Wikimedia (inserto de Sternbach)
Contribución: Constituyó las bases de la radiología intervencionista.
El radiólogo Charles Dotter (1920-1985) fue un gigante de la medicina del Siglo XX, considerado por muchos el “padre” de la radiología intervencionista.[32,33] En 1963, fue pionero en la técnica de Dotter, basada en sus observaciones de un accidente durante un estudio diagnóstico con catéter: Cuando se atascó su catéter al pasar una obstrucción arterial, descubrió que había despejado la obstrucción.[2,32]
La angioplastia transluminal percutánea fue tal vez la contribución más importante de Dotter a la medicina; sin embargo, también creó varias otras técnicas intervencionistas, entre ellas, el cateterismo con globo dirigido por flujo, el catéter con globo de doble luz, el alambre-guía de protección, los conceptos de implantación percutánea de stents arteriales y de injertos de stents, por mencionar sólo algunos.[32,33]
Al crear la radiología intervencionista, Dotter preparó el camino para el trabajo de Andreas Gruentzig en angioplastia coronaria y el desarrollo de las técnicas cardiovasculares intervencionistas.[2,32,33]
Imágenes de Science Source; Radiological Society of North America (Inserto de Dotter)
Contribución: Revolucionaron el diagnóstico y el tratamiento de la gastritis y la úlcera péptica al identificar una de las infecciones bacterianas con más prevalencia en el mundo.
“Sucedió que estuve allí en el momento correcto.”
― Robin Warren[2]
La identificación de Helicobacter pylori y su rol en la úlcera péptica se basó en una cadena inverosímil de incidentes, lo más importante, el encuentro fortuito de mentes compatibles, y placas de agar que se quedaron en incubación mucho más tiempo que el previsto.[2,4]
A pesar del escepticismo casi general sobre su “escandalosa” teoría, Barry Marshall (1951-) y Robin Warren (1937-), uniendo esfuerzos en la University of Western Australia, en Perth, demostraron que una de las causas más frecuentes de úlceras gástricas era una bacteria desconocida. La bacteria, que el equipo originalmente había pensado era parte del género Campylobacter, finalmente fue identificada, gracias al periodo de incubación inadvertidamente prolongado durante un largo fin de semana festivo, como miembro de un género completamente nuevo.[2,4]
Marshall y Warren demostraron que Helicobacter pylori es una causa de úlceras gástricas y que se puede tratar satisfactoriamente con antibióticos. Su descubrimiento desafiaba el conocimiento médico aceptado y los hizo merecedores del Premio Nobel en Fisiología o Medicina en 2005.[2,4,34]
Imágenes de iStock; Wikimedia (inserto de Marshall y Warren)
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