Episodio · 9 may 2024 · 21 min

Telaraña de maravillas: La visión del Dr. Wilson sobre el mundo

Science Behind the Glass · Español

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En este episodio nos adentramos en el fascinante mundo de la investigación de los venenos con un científico cuyo viaje es tan intrigante como las criaturas que estudia: el Dr. David Wilson.

El Dr. Wilson es un investigador visionario cuya pasión por las criaturas venenosas le ha llevado a un extraordinario viaje de descubrimientos. Desde las guaridas de las aranas mas venenosas del mundo hasta las profundidades ocultas del veneno de las medusas, el trabajo del Dr. Wilson sobrepasa los límites de la exploración científica.

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PRODUCCIÓN
Science Behind the Glass

PUBLICADO
9 de mayo de 2024

DURACIÓN
21 min

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0:02¿Quiénes son los personajes detrás de la ciencia? Esto es Science Behind the Glass, Illuminating the Human Side. En este podcast mostramos del lado humano los laboratorios y la ciencia. Científicos comparten experiencias personales y discutimos los significados desde diferentes perspectivas y campos de investigación. Esta es una versión en español de la entrevista original, puede estar resumida o reinterpretada. Bienvenidos a otro emocionante episodio de Science Behind the Glass, Illuminating the Human Side. Hoy nos adentramos en el fascinante mundo en la investigación de los venenos con un científico cuyo viaje es tan intrigante como las criaturas que estudia, el Dr. David Wilson. El Dr. David Wilson es un investigador visionario cuya pasión por las criaturas venenosas le ha llevado a un extraordinario viaje de descubrimientos, desde las guaridas de las arañas más venenosas del mundo hasta las profundidades ocultas del veneno de las medusas. El trabajo del Dr. Wilson sobrepasa los límites de la exploración científica.

1:01Pero lo que distingue al Dr. Wilson no es solo su investigación innovadora, sino las historias humanas que se esconden debajo de su trabajo. Desde sus primeros días estudiando química y bioquímica en la Universidad de Melbourne, hasta sus aventuras empresariales en el mundo de biofarmacéuticos. La trayectoria del Dr. Wilson es tan diversa como las criaturas que estudie. Y también tengo que mencionar que Dave me introdujo al mundo de los venenos y a trabajar con mi especie favorita de arañas, las arañas australianas de los de Moodle. Dave, gracias por aceptar la invitación.

1:32Para empezar, puede que a muchos les intimide la idea de estudiar criaturas venenosas. ¿Nos puedes contar qué te inspiró a trabajar en este campo y qué te mantiene motivado? Por supuesto. Creo que mi relación con las cosas venenosas ha sido casi un interés de toda la vida. Cuando era muy joven, me interesaba mucho observar arañas y recogerlas en pequeños recipientes en la escuela. Eso probablemente se derivó un poco del interés de mi padre por la ciencia. Él era profesor de ciencias y ayudó a mantener ese interés. Y también, mientras crecía, tuve la oportunidad de vivir en una granja por un tiempo. Y en nuestra granja teníamos las cuatro especies de serpientes más venenosas del mundo. Así que valía la pena ser consciente de lo que había alrededor y de lo que podía pasar si te mordían. Inicialmente quise ser veterinario y conseguí entrar en la Universidad de Melbourne para estudiar ciencia. Pero en el segundo año decidí hacer la asignatura de farmacología y tuve mucha suerte de que uno de los profesores invitados que trajeron fuera el gurú de la toxicología australiana. Él fue la persona que desarrolló el antiveneno de las arañas tela de embudo y estableció la unidad australiana de investigación de venenos en Melbourne. Así que sus charlas magistrales me despertaron el interés por los animales venenosos. Y quise trabajar en el campo de las toxinas, en desarrollo de fármacos y todo en cajón. Y pude ir a Brisbane y hacer un doctorado.

2:47Al principio iba a trabajar con caracoles cuano, pero mi supervisor allí estaba trabajando en otros caracoles marinos. Y cuando llegué acaban de descubrir una nueva especie de araña tela de embudo en Fraser Island. Y bueno, el resto es historia. Continué trabajando con estas arañas. Eso suena muy emocionante. ¿Y no sentiste miedo o no sientes miedo por estas criaturas? Realmente no es miedo, sino respeto. Mucho respeto. Pues tienes que estar alerta para manejarlos. ¿Y podrías compartir con nosotros un momento memorable de tu investigación que haya puesto de manifiesto la inesperada belleza y complejidad de estas criaturas? Esto de una belleza inesperada es una afirmación interesante y probablemente algo que la mayoría de la gente no asocia con cosas venenosas. Pero es más abstracto para ti y para mí. Una experiencia que tuve fue en James Cook University. Allí hay acuarios con medusas venenosas.

3:39Y yo estaba un día observando un par de pequeñas medusas hirukanji en un gran tanque. Yo estaba tratando de tomar fotos de estos animales. Estas medusas son muy pequeñas, miden uno o dos centímetros en su campana, pero los tentáculos pueden tener hasta un metro de longitud. Estas dos medusas estaban flotando alrededor cuando de repente sus tentáculos se enredaron. Era un solo nudo masivo de tentáculos. Y yo estaba ahí mirando y pensando, van a tener problemas. Pero luego como si nada se separaron. Fue increíble. También es sorprendente, por ejemplo, ver a un macho tela de embudo cuando se está defendiendo. Sí, pero también es muy bonito ver cómo los machos pueden cambiar su comportamiento cuando se están apareando. El macho… Pasa de ser el animal más defensivo al más gentil con la hembra, cortejando a la hembra y haciendo un gran despliegue y moviéndose y bailando. Eso es encantador. Y cambiando un poco de tema, las moléculas de veneno como potenciales terapéuticos para el tratamiento del dolor son muy intrigantes o suenan como de película. ¿Puedes explicarnos el proceso de identificación y caracterización de estas sustancias? Claro, hay un par de enfoques para descubrir e identificar moléculas. dentro de una toxina. El enfoque clásico ha sido recoger el veneno en una cantidad relativamente significativa y luego probar el veneno en su totalidad o fraccionada.

4:59Es decir, separar algunos de los componentes y luego probarlos en un objetivo de interés o en algún tipo de receptor de interés. Así que ciertos grupos de investigación o compañías farmacéuticas tienden a centrarse en un receptor particular que está asociado con alguna enfermedad que se intenta curar o manejar. Pruebas el veneno o las fracciones del veneno en tu ensayo y si obtienes un resultado positivo, es decir, algún tipo de actividad, entonces tomas de esa fracción e intentas averiguar qué contiene, cuál es el componente activo. En el caso de los venenos suele ser algún tipo de proteína o péptido, pero puede ser una molécula pequeña, entonces puede que logres hacerla sintéticamente y luego caracterizarla estructuralmente y seguir a partir de ahí. La dificultad es aislar la molécula y encontrar la estructura. luego llevar a cabo los experimentos para evaluar su potencial con medicamentos. ¿Y cuánto puede tardar ese proceso? Es un proceso muy largo y lento.

5:52Una de las cosas realmente difíciles siguiendo este enfoque es que podrías determinar la secuencia o la estructura del compuesto, pero hasta ese momento no sabes lo que hace. Intentar averiguar qué es lo que hace puede ser muy, muy difícil, porque nos hemos dado cuenta que muchas de estas moléculas tienen receptores muy específicos o son muy específicos o selectivos. A menos que conozcas ese receptor exacto o alguno que sea muy similar, no verás ninguna actividad. Así por lo general, caracterizar y evaluar la actividad puede tardar hasta 5 años más o menos. Luego se necesita hacer ensayos clínicos, usar modelos animales y todo ese tipo de cosas, lo cual puede tomar entre 15 a 20 años, y todo es un proceso muy costoso. Creo que en promedio son unos mil millones de dólares para sacar un medicamento al mercado, y ese es solo el costo del desarrollo.

6:42¡Wow! Eso suena bastante complejo. La transición de la investigación sobre el veneno a funciones de gestión y tu máster en administración de empresas con especialización en finanzas parece también todo un campo que tú realizaste. ¿Cómo influyó tu trayectoria académica en este enfoque en la investigación científica y la gestión de empresas? Ha sido un viaje interesante. He descubierto que está muy bien tener planes sobre dónde quieres estar y qué quieres hacer, pero a veces hacerlo en realidad puede ser difícil. He tenido la suerte de caer en casi todos los puestos que he ocupado y para mí estaba claro que no quería seguir un papel académico o un camino académico tradicional.

7:18Así que cuando terminé mi doctorado estaba interesado en entrar a la industria. Y dio la casualidad de que alguien con quien trabajé durante mi doctorado, que había dejado su trabajo para dirigir una pequeña empresa biofarmacéutica, quería que yo trabajara con él. El tiempo fue perfecto. La idea de desarrollar algo que pueda ayudar a miles de personas en todo el mundo es bastante inspiradora. Pero se hizo evidente que hay desafíos en la gestión de ese proceso del desarrollo de fármacos.

7:44Y la gestión de una pequeña empresa en Australia, además, donde la financiación de capital de riesgo puede ser bastante limitada. Y se me ocurrió que quería aprender un poco más sobre eso. Así que la opción obvia era hacer un MBA o un máster en administración de empresas. Y dio la casualidad de que los temas que me interesaban me llevaron a centrarme en la parte empresarial y de finanzas. Creo que el MBA ha sido muy útil después de volver a un entorno académico porque te permite comprender lo difícil que es crear empresas y por qué el mundo de la financiación empresarial es muy diferente del mundo de la financiación académica. Creo que es una distinción muy importante que hay que entender. Sí, nunca nos enseñan cómo llegar a trabajar o pasar de la academia a la industria y mucho menos cómo iniciar una empresa. Sí, el hecho de que no enseñan esto contribuye a una gran cantidad de fracasos tempranos, por así decir. Pero dicho esto, una de las cosas que aprendí o conocí en el MBA fue que la iniciativa empresarial tiene una tasa de fracaso muy alta.

8:42Tal vez una tasa de éxito de más o menos el 10 % si se tiene suerte. Así que solo porque seas un académico y no tengas ese tipo de formación no significa que vayas a tener más o menos éxito que alguien enfocado en el mundo empresarial. Sí, suena complejo. Dave, otro tema de tu investigación que resulta apasionante es el estudio del comportamiento de las arañas australianas. ¿Podrías compartir cómo es este aspecto de la investigación y cualquier descubrimiento sorprendente o visión que hayas obtenido en esta área? Sí, por supuesto. Bueno, todo este trabajo surgió de trabajar con arañas durante años y tener múltiples especies para trabajar. Hablar con personas interesadas en las arañas también ayuda mucho. Había muchas pruebas anecdóticas de la personalidad de estos animales. Por ejemplo, se había visto individuos que eran diferentes a los demás. De hecho, todos eran ligeramente diferentes. Por ejemplo, tuve una araña tela de embudo que lograba subirse por mis pinzas y me ponía muy nervioso. Era un comportamiento particular de este individuo.

9:42Cuando empecé en JCU, empecé a hablar con Tasmanian Rainer. La especialidad de ella es el comportamiento animal. Y empezamos a compartir estas pequeñas características y observaciones de rasgos en las diferentes arañas. Habíamos estado lanzando algunas ideas acerca de tratar de hacer algunos experimentos para medir realmente si había personalidad en los arañas. Hicimos algunas pruebas preliminares y luego de la nada recibí un correo de una joven colombiana que estaba interesada en este aspecto particular. Y fue perfecto. Ella hizo su doctorado en este tema y fue increíblemente bien. El trabajo que tú hiciste, Linda, encontró evidencia científica que soportó estas anécdotas, mostrando que las arañas tienen un comportamiento que se repite y que hay personalidades dependiendo de las especies de arañas de la embudo australiano. Sí, eso fue bastante emocionante, trabajar con estos animales y con la parte de veneno. Y aparte de esto, también has trabajado con la parte de regeneración del veneno y la plasticidad fenotípica o plasticidad en animales. Y esto suena como algo sacado de una película de ciencia ficción. ¿Puedes explicarnos cómo comprendes o cómo entiendes estos procesos y cómo esto podría influir en los avances médicos y en otros campos? Sí, la regeneración del veneno es un tema muy interesante que en realidad no se ha explorado a profundidad. La comunidad científica supone que cada especie tiene una composición básica de veneno y que una vez que utilizan su veneno para algún propósito, como atrapar presas o defenderse, volverá a esa composición básica.

11:11Parece que está a suposición de que cada especie tiene esta composición de línea base y a su vez este puede ser usado para diferente tipo de comportamiento, defensa o captura de presa. Se cree que una vez que el animal lo usa, la composición vuelve a ser la misma. Y lo que hemos descubierto es que no es tan así. Al contrario, la composición de veneno está en un estado de cambio constante y no existe una línea base real, ni siquiera para un individuo. No hay una composición estándar de referencia en particular en relación… a la abundancia relativa de los compuestos. Los venenos son realmente complejos. A menudo contienen varios cientos de componentes. Las cantidades relativas de cada uno de estos componentes varían en diferentes momentos de la vida de la araña.

11:53Y luego hay otros compuestos de menor abundancia que a veces no son visibles en las escalas de tiempo que estamos observando y que pueden llegar a ser muy importantes en especies de importancia médica. Sobre este punto en particular, el macho de la araña tela de embudo de Sydney. tiene una molécula en su veneno que es causante del envenenamiento en los humanos. Así que si te muerde un macho en el momento en el que tiene una gran cantidad de ese compuesto en su veneno, esa mordedura va a ser mucho más peligrosa. Así que si podemos obtener algún tipo de comprensión de lo que está cambiando estos niveles de expresión relativos de las moléculas, incluso ser capaces de modelar algunas de estas abundancias de las diferentes toxinas, podríamos tener un poco más de idea de cómo tratar a las víctimas de mordeduras.

12:37¡Wow! Eso es muy interesante y es bueno tenerlo en cuenta. Y tú ya, siguiendo con este tema, ya has explicado un poco sobre la importancia de la estructura del veneno para el desarrollo de fármacos y la salud humana. ¿Qué importancia tienen estas moléculas en otros campos de investigación, por ejemplo, en la evolución y la dinámica de poblaciones? Sí, lo más importante del aspecto estructural de las toxinas es que encontramos familias de toxinas o grupos de toxinas que tienen estructuras similares. Y encontramos aspectos estructurales muy conservados en muchas de ellas.

13:09Y no es la estructura la que impulsa la actividad. Es la secuencia de aminoácidos del péptido o la proteína que forma la toxina. Pero la estructura es lo que mantiene todo en su lugar. Y supongo que la explicación simple de cómo funcionan estas cosas es que uno puede pensar en el receptor y la toxina como una especie de llave y cerradura. La toxina es la llave. y se necesita una llave muy específica para encajar en la cerradura correcta, con el fin de que ésta funcione. Así, entender la estructura de estas cosas puede ayudar a entender cómo se unen a los receptores. Este tipo de información es importante para el desarrollo de fármacos, como venía diciendo, porque se necesita saber cuál es el mecanismo de acción. Y una de las cosas que sucede en el desarrollo de fármacos es que a menudo se realizan cambios sutiles a las toxinas. A nivel evolutivo, los animales venenosos tienen toxinas específicas contra los depredadores y pueden usar otras toxinas para alimentarse, por ejemplo. Es una batalla constante entre depredadores y presas. Yo pienso que es importante hacer esta conexión entre la parte evolutiva de los venenos y comprender cómo funcionan o cómo actúan para investigar el desarrollo de fármacos. Con tu experiencia, ¿hacia dónde va a ser el futuro en la investigación sobre venenos y qué posibles avances o aplicaciones crees que puedan lograrse a un futuro corto? Sí, creo que vamos a ver más desarrollo de farmo, moléculas de venenos que se convierten en algún tipo de medicamento. Y con el avance de la tecnología y la capacidad de acceder o trabajar con cantidades

14:42mucho más pequeñas de venenos, va a ser posible mejorar la caracterización porque los equipos son más sensibles. De igual manera… Con inteligencia artificial se van a acelerar los procesos para determinar la interacción entre toxina y receptor, o llave y cerradura, como venía explicando. Y en tu extensa investigación sobre el veneno, supongo que has encontrado numerosos retos. ¿Podrías compartir algún ejemplo en que hayas encontrado retos durante tu carrera y cómo los has superado?

15:11Sí, siempre hay retos. Nada es fácil. Siempre hay algo que no funciona. Pero creo que eso forma parte del interés o lo interesante del trabajo. Si todo fuera fácil, perderías el interés. Es tratar de resolver el rompecabezas. De hecho, puedo darte un ejemplo. Cuando estaba haciendo mi doctorado, empecé a trabajar en una rara especie de araña tela de embudo que se encuentra en la costa central de Nueva Gales del Sur. Esta araña es bastante pequeña y solo da pequeñas cantidades de veneno. El veneno es bastante único porque tiene un olor muy muy fuerte. estábamos interesados en tratar de averiguar qué era lo que causaba este olor. Pero era muy difícil trabajar con él, es increíblemente volátil. Tratamos con espectrometría de masas o usando protocolos para determinar feromonas de insectos, los cuales también son volátiles. Y pensé que todo saldría bien, pero nunca funcionó. Desde 1998 más o menos que empecé con este trabajo o con esta idea, estamos tratando de averiguar qué es. Es un misterio que aún tengo por resolver, un reto que no he logrado superar.

16:12¡Wow! Mucha determinación y paciencia. Y por último, ¿podrías dar un consejo a los aspirantes científicos o investigadores? Y también, ¿podrías compartir alguna anécdota de tu experiencia en el laboratorio que destaque la investigación científica? Mi consejo es que la ciencia es una carrera de amor. No te metes en ella por la fama y la fortuna. Es un camino duro. Se trata de resolver enigmas cada día. Y no todo se resuelve.

16:40En Australia la financiación tampoco es buena. Es un camino difícil y desafiante. Así que mi consejo sería que si tienes una pasión, síguelo. Trata de desarrollarla. Esto puede ser bastante gratificante. En cuanto a una anécdota o alguna historia que pueda compartir, uno de los mejores aspectos que he encontrado son las personas que llegas a conocer. Por ejemplo, en el caso de la investigación sobre una araña de Ilaguarra en particular. en la que estuve trabajando, la del veneno maloliente, estaba en la propiedad de un farmacéutico jubilado en la costa central de Nueva Gales del Sur. Él y su familia fueron algunos de mis mayores apoyos durante mi doctorado.

17:18Solían dejarme ir a quedarme con ellos varias semanas durante la temporada de cría para recolectar. Esta familia también me ayudaba incluso en el trabajo de recolección. Era una gente muy positiva, una influencia muy positiva para mi proyecto. Y para mí personalmente, él tenía una fuerte creencia en lo que yo estaba haciendo y eso me ayudaba a seguir adelante. Eso es inspirador e importante tener personas que lo apoyan aún. Dave, gracias por aceptar esta invitación y gracias por estar aquí. Descubrir nuevas moléculas es un proceso complejo, no solo por el uso de múltiples competencias como el análisis de estructuras de proteínas y otras moléculas complejas. sino también por la dificultad de conocer la función o el papel de estas estructuras y de estos compuestos en particular. En diversos estudios de venenos, una de las limitaciones es comprender el papel ecológico de los venenos. Centrarse solo en aislar las moléculas sin comprender en qué hábitat y contextos ocurren, como por ejemplo la depredación o la alimentación, y qué funciones tienen o cómo afectan diferentes funciones de los individuos.

18:25Es algo importante a tener en cuenta. Sí, cada especie tiene su contexto y su hábito, y sus interacciones particulares van a afectar cómo utilizan el veneno o las moléculas que lo componen. Eso hace que haya rasgos únicos tanto para las moléculas venenosas como el propio animal, y eso tiene implicaciones en cómo se debe abordar la investigación y la gestión de esas especies. Hay ejemplos como los escorpiones que agigonean el abdomen de las hembras durante el cortejo.

18:55¿Y por qué ocurre esto? Bueno, hay muchísima investigación, no se entiende mucho por qué lo hacen, pero probablemente están estimulando a la hembra o probablemente drogándola para convencerla de que se aparezca. El otro ejemplo extraño es el ornitorrinco, estos animales bien particulares que ya son. Los machos son uno de los mamíferos que tienen veneno. glándulas de veneno y lanzan este veneno apuñalando al otro macho y esto lo utilizan para una competencia entre machos. Este espolón lo encuentran en las patas traseras, entonces es bien loco. La parte de mi tesis consistía en comprender el comportamiento de las arañas de la embudo en diferentes contextos ecológicos y la asociación con la fisiología de las arañas durante el experimento de comportamiento. Por ejemplo, yo exponía a un araño un estímulo físico que simulaba un depredador. u otra araña. Y mientras medía la respuesta de la araña, también recogía el veneno y medía también la frecuencia cardíaca para que me diera mayor información sobre la posible función de estos venenos. Eso suena muy interesante. Y bueno, en general aún quedan muchas preguntas por hacer sobre los mecanismos, la ecología y el comportamiento de animales venenosos.

20:08Este tipo de conocimiento puede ayudar a completar el panorama para tener una mejor gestión de estas especies y de las moléculas especiales que ellas producen. Sí, es importante también tener en cuenta o tener siempre presente que hay que respetar a esos animales. Creo que la falta de parecido con nosotros nos hace sentir amenazados. Y en el caso de algunos animales venenosos, la evolución, la cultura e incluso la religión han reforzado el miedo de las criaturas venenosas como serpientes, escorpiones y arañas. Y son animales que no se comprenden bien. Es verdad, no maten a sus serpientes ni a sus arañas, sus escorpiones. No. Este episodio está inspirado en el libro Venom, The Secrets of Nature’s Deadliest Weapon, by Ronald Jenner and Ivan Onheim. Dejamos referencias a este material en la descripción del episodio. Este podcast es autofinanciado y autoeditado por sus anfitriones.

21:05Apóyanos haciendo clic en el botón de me gusta y suscribiéndote. Puedes escucharnos en Spotify, en YouTube y en nuestra web oficial. Síguenos en nuestras redes sociales en X, Facebook e Instagram. Música original de nuestro compañero y amigo Bernardo V.

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