Un equipo científico recrea el accidente de Chernóbil en el laboratorio para estudiar el efecto de la radiación en anfibios

Uno de los objetivos es comprobar si la melanina es un factor protector contra la radiación

El investigador Pablo Burraco, en una de las cámaras climáticas de la Estación Biológica de Doñana donde está desarrollando uno de los experimentos. Foto: Sandra Ragel

El 26 de abril de 1986 el reactor 4 de la central nuclear de Chernóbil explotó de forma accidental causando la mayor liberación de material reactivo de la historia. 38 años después el área de Chernóbil se ha convertido en un excelente laboratorio natural para estudiar cómo afecta la radiación a la fauna y flora e investigar cómo las especies recolonizan territorios abandonados por el ser humano. En esta línea trabaja desde hace ocho años un equipo científico de la Universidad de Oviedo y la Estación Biológica de Doñana. Hoy, mientras la guerra les imposibilita el regreso a Chernóbil para seguir desarrollando sus investigaciones, los científicos han puesto en marcha una serie de experimentos para recrear el accidente y estudiar cómo afecta la radiación a los anfibios.

“Los anfibios son un buen modelo de estudio para este tipo de investigaciones. Están expuestos tanto a ambientes acuáticos como terrestres y se desplazan poco, por lo que su exposición a la radiación suele ser más estable”, aclara Pablo Burraco, investigador de la Estación Biológica de Doñana – CSIC. El científico se encuentra dirigiendo el primero de los experimentos en los laboratorios de su centro de investigación, ubicado en la Isla de la Cartuja en Sevilla. El objetivo es simular un accidente nuclear para comprobar si la melanina es un factor de protección contra la radiación, algo que ya sugerían los estudios observacionales que estaban realizando en Chernóbil, antes de que la pandemia frenara sus proyectos.

Gran parte del trabajo de campo que llevaban a cabo en Chernóbil lo realizaban de noche, cuando las ranas eran fáciles de localizar por su canto // Foto cedida

En 2016, el investigador Germán Orizaola de la Universidad de Oviedo inició un estudio para investigar el efecto de la radioactividad en la rana arborícora oriental (Hyla orientalis). Al año siguiente se le uniría el investigador Pablo Burraco. Tras tres años de muestreo exhaustivo en Chernóbil, los resultados parecían indicar que la radiación apenas tenía efectos aparentes en las ranas, excepto en una sola cosa: su coloración. Las que vivían en la Zona de Exclusión, el área que fue evacuada tras el desastre, tenían un tono más oscuro que las que vivían fuera de él. Algunas incluso tenían una coloración completamente negra, en contraposición con el verde brillante que suele presentar esta especie.

 “Los resultados sugerían que la melanina los había protegido de la radiación ionizante, la que se libera en un accidente nuclear, de una forma similar que cuando nos protege de la radiación ultravioleta”, explica Germán Orizaola. La selección natural debió haber actuado de forma implacable tras la explosión nuclear, haciendo que las ranas más oscuras sobrevivieran en una proporción mayor que las que presentaban coloraciones más verdes. 

Gradiente de coloración de la rana de estudio en el norte de Ucrania. Foto: Germán Orizaola y Pablo Burraco. Cedida

Recreando un accidente nuclear

El estudio había sido puramente observacional. Habían encontrado una correlación que sugería que la melanina era un factor de protección, pero no lo demostraba. Para hacerlo, decidieron reproducir el accidente nuclear en condiciones controladas, algo que podían hacer en laboratorios lejos de Chernóbil bajo el estricto cumplimiento de las normativas europeas.

Lo primero que hizo el investigador Pablo Burraco para iniciar el experimento fue colocar las larvas de una misma puesta de sapo de espuelas (Pelobates cultripes), muy abundante en Doñana, en cubos blancos y negros. Se sabe que, al igual que muchos otros anfibios y reptiles, las larvas de esta especie tienen una gran capacidad plástica y son capaces de cambiar el color de su piel en función del ambiente. De este modo, haría que algunos sapos fueran más oscuros y otros más claros. Con la colaboración del Centro Nacional de Aceleradores, las larvas fueron sometidas a distintos niveles de radiación durante un corto periodo de tiempo. 

Los investigadores Pablo Burraco y Germán Orizaola en Stirling (Escocia), donde han iniciado un experimento para investigar cómo afecta la radiación al desarrollo larvario de las ranas del género Xenopus // Foto: Germán Orizaola. Cedida

“Las dosis no eran letales por lo que, en un primer momento, no detectamos diferencias de mortalidad relacionadas con la coloración”, explica Pablo Burraco. El experimento ya dura más de un año y durante este tiempo, los sapos se han mantenido en cámaras climáticas bajo condiciones muy controladas para evitar la incidencia de otros factores. “De momento tienen muy buen aspecto y prácticamente no hay diferencias de tamaño, pero algo está empezando a pasar dentro de ellos. Estamos empezando a ver diferencias en la mortalidad”, asegura el investigador. Habrá que esperar unos meses más para obtener los resultados definitivos.

Recientemente el equipo ha iniciado otro experimento en esta línea, esta vez con ranas del género Xenopus. El experimento se ha realizado en la Universidad de Stirling en Escocia con la financiación del Consejo de Seguridad Nacional. En este caso, la exposición a la radiación es de más baja intensidad, pero más prolongada en el tiempo y simula los distintos gradientes de radiación que existen en Chernóbil en la actualidad. “Con este experimento queremos ver qué ocurre si las ranas están expuestas a la radiación durante todo el desarrollo embrionario”, explica Pablo Burraco. Los investigadores estudiarán los efectos de la radioactividad en la supervivencia, la fisiología y la morfología de las ranas.

Chernóbil, 38 años después

 “Chernóbil no es lo que aparece en los documentales”, afirma, contundente, Germán Orizaola. “Se ha convertido en un refugio de fauna espectacular”. Tras el accidente nuclear, en torno a la central de Chernóbil se creó una Zona de Exclusión de 4700 km2 que se ha transformado, tras varias décadas sin apenas presencia humana, en todo un vergel de biodiversidad donde lobos, osos, linces boreales e incluso caballos salvajes como los de Przewalski campan a sus anchas.

En el horizonte, el “sarcófago” de acero que cubre el reactor 4 de la estación nuclear de Chernóbil. // Foto: Germán Orizaola. Cedida

 “Tenemos parques nacionales como Doñana o Picos de Europa que deberíamos dejar sólo para la conservación. No hace falta montar ni excursiones ni carreteras”, asegura Orizaola. La explosión de la central nuclear Chernóbil fue uno de los accidentes más peligrosos de la historia de la humanidad. 38 años después, una vez que los niveles de radiación han descendido, el área se ha convertido en un laboratorio natural perfecto para entender qué ocurre cuando el ser humano se retira de un territorio. A veces la mejor solución para conservar la naturaleza es simplemente, según el investigador, no molestarla.

Trabajando con el caballo de Przewalski

Otro de los proyectos que el equipo científico tenía planeado desarrollar en Chernóbil tenía que ver con el estudio de los procesos de recolonización del caballo de Przewalski. Esta raza equina llegó a tener tan sólo 12 individuos en cautividad, pero hoy, gracias a distintos programas de conservación, varios centenares viven en libertad en distintas zonas de Europa y Asia. En 1998, se introdujeron algunos individuos en Chernóbil y la población ha crecido hasta alcanzar alrededor de 200 ejemplares.

Mientras las condiciones de seguridad no sean idóneas para volver a Chernóbil, el equipo ha decidido comenzar investigando con la población que existe en Burgos, reintroducida recientemente dentro del proyecto Paleolítico Vivo. El objetivo es empezar a investigar a nivel genómico y desarrollar metodologías que puedan ser usadas posteriormente en Chernóbil para estudiar los procesos de renaturalización del caballo de Przewalski y también el efecto de la radiación sobre ellos, más similares a los seres humanos que los anfibios.

«Muchas facultades de Reino Unido se matan por conseguir científicos procedentes de España»

Victoria Bueno González, licenciada en Biología y especializada en conservación de la biodiversidad, salió de España en 2016 hacia Reino Unido en busca de un futuro dentro de la investigación. Cuatro años mas tarde, la bióloga nacida en Zamora no solo se ha labrado un puesto como investigadora fuera de su país, su principal objetivo, sino que ha vivido multitud de experiencias tras su paso por Leeds y Bristol. Ahora, avalada por su veteranía en el extranjero, Bueno anima a salir de la zona de confort a todos aquellos científicos y científicas españoles sin oportunidades en España.

Victoria Bueno, investigadora en la Facultad de Biología de la Universidad del Oeste de Inglaterra (UWE).

Decidió salir de España para buscar nuevas oportunidades en Inglaterra y apareció Leeds, ¿Qué estuvo haciendo allí durante su estancia?

Cuando llegué empecé a trabajar en hostelería para pulir el lenguaje. Ya sabes cómo somos los españoles, nos cuesta mucho creernos preparados cuando llegamos a un país nuevo. Después, cuando sentí que estaba lista, comencé a aplicar a las ofertas de trabajo en las que mejor podía encajar según mi especialización. Me dieron un puesto de técnica de laboratorio docente en la Facultad de Bioquímica. Me valió mucho para adentrarme en este mundo, conocer a mucha gente, adquirir experiencia y lograr empezar un doctorado.Descubrí mi verdadera pasión.

Ha dicho que su principal objetivo era empezar un doctorado, ¿Cómo consiguió esa beca de doctorado en Bristol?

Aplicando online a través de todas las páginas web especializadas. Es muy sencillo obtener una beca de doctorado y existen muchos puestos vacantes y  la mayoría están financiados. Además, muchas  facultades de Reino Unido se matan por conseguir científicos procedentes de España.

¿Por qué dice que las facultades de Reino Unido están tan interesadas en los científicos españoles?

Porque la mayoría de los investigadores e investigadoras españolas que vienen de España tienen una mayor formación.  Muchos de los jóvenes de Reino Unido se gradúan y deciden dar el salto, sin ninguna experiencia.

¿Por qué tenía tan claro hacer el doctorado?

Cuando entré en el laboratorio todos mis compañeros eran técnicos y ninguno tenía doctorado, llevaban toda su vida dentro del mismo área. Es totalmente respetable, de hecho, me encantaría volver a trabajar en un laboratorio. Sin embargo, sin un logro de este tipo no puedes avanzar más allá. No quería quedarme en ese puesto para siempre. Necesitaba seguir aprendiendo y descubriendo.

Una vez que consiguió esta beca en el departamento de Biología de la Universidad del Oeste de Inglaterra, ¿Se le preestableció el tema a investigar o usted ya tenía planeada la temática?

La razón por la que escogí aplicar a este doctorado estaba en que se trataba de una mezcla de biología y conservación de la biodiversidad, una temática en la que yo me había especializado con la realización del máster. Lo vi el proyecto perfecto para continuar con mi carrera profesional. Yo siempre me había considerado bióloga de bota y no de bata pero, actualmente, no existe nada estrictamente de campo. Al final, todo se basa en ADN y proteínas.

Estáis trabajando en un método diagnóstico para una enfermedad bacteriana en robles, cuya bacteria puede llegar a matarlos en cinco años. ¿Cómo lo está llevando a cabo?

El método que estamos desarrollando es una técnica aplicada basada en la polymerase chain reaction (PCR) y, dentro de esta, la High Resolution Melting (HRM). Lo más especial e interesante de este proceso es un colorante fluorescente que se intercala con el ADN cuando está en forma de doble cadena. Al poner la muestra sobre dicho colorante, sabremos si hay bacterias, el número concreto y el tipo al que pertenece.

Y tras la utilización de este método diagnóstico, ¿Qué resultados ha obtenido hasta el momento?

He descrito tres nuevas especies de bacterias dentro  del grupo de las pseudomonas. Para conocer su posible función hemos experimentado con tres tejidos vegetales, inyectándoles las bacterias para poder así describirlas. Esto permitirá ahorrar tiempo a aquellos investigadores que se encuentren con este tipo de bacterias en un futuro.

¿Cuál es el objetivo que se le planteó desde el principio?

La idea de esta investigación viene del Forest Research. La principal organización de Reino Unido para la investigación forestal. Necesitaban un método rápido y barato. Ellos poseen una técnica que es seis veces más cara, por lo que no les era rentable procesar grandes cantidades de muestras. El Forest Research recibe numerosas cantidades de ejemplares de todo Reino Unido.

Me ha contado que esta enfermedad mata a los robles en cinco años, ¿Hay alguna forma de evitar que los robles mueran?

No. No es tan fácil como ponerles una inyección de antibiótico y matar las bacterias. Hasta ahora existen muchas líneas de investigación que están intentando averiguar cómo se transmite. Muchas de ellas relacionan las causas con dos hechos. Por un lado, que estas bacterias encontradas en el ADN crean sangrados verticales cuyos fluidos pueden llegar a contagiar. Por otro lado, han encontrado agujeros de salida en forma de ‘D’ realizados por escarabajos que almacenan sus huevos en la corteza y, una vez eclosionan, las larvas entran dentro. A su vez, están investigando si estos escarabajos tienen  dentro de su organismo esas bacterias encontradas en los robles.

Teniendo en cuenta que no existe una cura y que todavía no se sabe ciertamente como se transmite, ¿La mayoría de robles acaban muriendo por esta enfermedad?

Existen casos de robles que se han recuperado volviéndose resistentes a la bacteria. Por un momento piensas: vamos a clonarlos y los plantamos por todo Reino Unido. Esto los haría resistentes a las bacterias. En cambio, esta acción podría tener consecuencias como hacerles más vulnerables  a la sequía. Acabaría matándolos a todos. En este sentido, hay que dejar obrar a la naturaleza.

Afirma que clonar a los robles podría matar a todos ellos en ambientes de sequía, ¿Por qué?

Esto es equiparable con todas las especies. Lo sencillo es clonarse (reproducción asexual). Sin embargo, que no seamos todos clones, la variabilidad genética entre individuos debida a la reproducción sexual, hace que cada uno seamos más o menos aptos para potenciales amenazas a la supervivencia. Es decir, imagine que usted y yo hemos sido clonados y somos más vulnerables al frío. En una situación de condiciones adversas podríamos morir ambos. Que seamos diferentes posibilita que uno de los dos sea más resistente al frío y pueda sobrevivir. Es el éxito evolutivo de un individuo.

¿Qué tiene pensando hacer cuando acabe la tesis doctoral?

Tengo pensando seguir con un postdoctorado. De hecho, tengo una entrevista próximamente en el John Innes Centre de Norwich. Es uno de los centros más prestigiosos en relación a las ciencias de las plantas y los microbios. Trata problemas reales a nivel nacional e internacional. Cruzaré los dedos porque sería un paso muy grande para continuar con mi carrera.

Entonces, ¿No contempla volver a España?

Si me ofrecieran el mismo puesto con las mismas condiciones que tendría en Norwich, me lo pensaría. Por desgracia, no se invierte lo suficiente en mi campo de investigación.

¿Cree que su profesión está mejor valorada en Reino Unido que en España?

Yo creo que sí. No solo en mi campo, sino hablo ya de la profesión de científico como tal. Creo que realmente la sociedad en general no sabe lo que hacemos. Este hecho  también puede influir en la cantidad de dinero que se invierta en ciencia.

¿Cree que existe una mala imagen del científico?

Sí, y en parte es culpa nuestra porque quizá no divulgamos lo suficiente nuestro conocimiento o la forma de comunicarlo no es la más eficiente y accesible. Sin duda, todo científico debería poner de su parte para acercar su conocimiento a toda la gente.

El 8 de marzo fue el día internacional de la Mujer. Hemos avanzado mucho aunque aún queda camino por recorrer. ¿Cree que en Reino Unido se está  valorando más a la mujer en el terreno de la ciencia?

Creo que se está haciendo mucho para conseguir la igualdad eliminando muchos sesgos que siempre han existido. Un ejemplo claro es el grupo de investigación del que formo parte, donde somos todos mujeres. En cambio, en el área de ingeniera solo el 10% son mujeres, siendo uno de los porcentajes más bajos de Europa.  En mi opinión, existen áreas de la ciencia que atraen más a un sexo que a otro. Depende mucho del ambiente en el que se haya crecido. A pesar de esto, creo que se está haciendo un esfuerzo evidente aunque el objetivo no es solo que se valore más a la mujer, sino que camine al mismo paso que el hombre.