Vampiros, luz y una ingeniosa forma de combatir el cáncer 

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Exhumación de Arnold Paole el vampiro de Medvedja
Exhumación de Arnold Paole, el vampiro de Medvedja.

Este texto ha sido el finalista del concurso DIPCLSC-Laboratorium en la modalidad de ensayo de divulgación científica de Ciencia Jot Down 2021. Puedes leer aquí el ensayo ganador y aquí el relato de la modalidad de narrativa.

Invierno de 1732. Cae la noche sobre Medvedja. Un trueno ensordecedor desgarra el silencio de la población serbia. Segundos después, tras las nubes que en desordenada recua visten el cielo, una descarga eléctrica ilumina la oscuridad de la noche por un instante. Los pastores se apresuran para guardar las reses ante la inminente tormenta. Los niños que jugaban en la calle regresan a sus casas. 

Las amas de casa cierran las ventanas para resguardarse del frío. Las calles quedan vacías. El pueblo entero está aterrorizado, pero no por la tormenta, ni por la oscuridad, ni por el frío. Temen a un hombre, a una criatura… Su nombre es Arnold Paole.

Arnold Paole era un joven soldado que acababa de volver a casa tras el servicio militar. Todos notaron algo raro en él a su regreso. Parecía preocupado, deprimido. Arnold contaba, una y otra vez, una historia escalofriante: había sido atacado por un muerto viviente. Para librarse de él —decía—, se había visto obligado a buscar su tumba, a desenterrar el ataúd y a beber su sangre. Sus compañeros, pensando quizá que se trataba de un delirio infundado, no le dieron demasiada importancia aquel relato. Poco tiempo después, Paole sufrió un accidente cuando transportaba paja en su carro y murió. Sus allegados lamentaron su pérdida, organizaron un funeral y lo enterraron en el cementerio de Medvedja.

La historia de Arnold Paole podría haber acabado perfectamente aquí. Pero tres semanas después del entierro, varios vecinos juraron haberlo visto vivo, caminando por las calles a medianoche. Los rumores sobre Paole corrieron como la pólvora, y el pueblo enloqueció de pánico. Pasaron los días y aquellas personas que aseguraban haberlo visto comenzaron a fallecer en extrañas circunstancias. Decían que por la noche —y solo por la noche— aparecía él, Arnold Paole, para alimentarse de sangre humana.

Las noticias de tan misteriosos sucesos no tardaron en llegar al emperador de Austria, Carlos VI, que decidió enviar una comisión de investigación dirigida por el médico militar Johannes Flückinger. Tras llegar al municipio serbio, el equipo de Flückinger abrió el féretro de Paole. Para su sorpresa, el cadáver apenas mostraba signos de descomposición. Notaron que las uñas habían crecido, los dientes tenían rastros de sangre y la piel había adquirido un tono blanquecino. Sin duda, se trataba de un «vampiro», así que el médico ordenó clavarle una estaca e incinerar el cuerpo ese mismo día.

Al día siguiente, Flückinger redactó el informe del caso. Pero en vez de resolver el misterio, las conclusiones de aquel informe acabaron conociéndose en toda Europa, alimentando los rumores y las leyendas sobre el vampiro de Medvedja. La alarma y la psicosis colectiva estallaron. Todo el mundo hablaba de los terroríficos vampiros: muertos que vuelven de la tumba para arrebatar a los vivos su sangre. Los vampiros pasaron entonces de ser una obscura fantasía inventada por aldeanos supersticiosos a convertirse en el centro de todos los debates. 

La creencia en los vampiros viene desde antiguo. Y aunque quizás alcanzaran su apogeo en el siglo XVIII, tras el caso de Arnold Paole, fue una novela de 1897 la que haría a los vampiros famosos en el mundo entero. Nos referimos a la obra del escritor irlandés Bram Stoker, Drácula, un clásico de la literatura mundial. En ella se habla de un conde rumano convertido en vampiro, un aristócrata de tez pálida que comete crímenes atroces solamente por la noche. Stoker describe por primera vez el retrato del vampiro que se insertaría en el imaginario colectivo hasta nuestros días: piel pálida, dientes sangrientos, uñas afiladas… aunque la principal característica de los vampiros —y a su vez su punto débil— es que viven de noche, pues la luz del sol puede matarlos. Pero ¿qué hay de realidad y qué hay de mito en las archiconocidas historias sobre vampiros? ¿Hay alguna base científica que explique el vampirismo? ¿Por qué la luz del sol les resultaba perjudicial?

A pesar de la ficción que suele envolver las leyendas sobre vampiros, lo cierto es que los científicos han encontrado que los síntomas de una enfermedad, una rara patología de la sangre, cuadran a la perfección con los rasgos y facultades de los vampiros. Se trata de la porfiria. Las porfirias son un grupo de enfermedades metabólicas, generalmente de carácter hereditario —es decir, están causadas por una alteración genética—, que afectan concretamente a la hemoglobina, la proteína que transporta el oxígeno por la sangre.

En personas sanas, las enzimas sintetizan primero una proteína llamada globina para después añadir el grupo hemo —el responsable del color rojo de la sangre—; este grupo hemo está formado a su vez por un átomo de hierro y por un pigmento denominado porfirina (figura 1). En los enfermos de porfiria, sin embargo, la construcción de la hemoglobina no puede completarse debido a una deficiencia en las enzimas implicadas en el proceso. A menudo sus genes codifican la información necesaria para sintetizar la globina, pero carecen de las instrucciones para construir correctamente el grupo hemo y unirlo a ella. ¿Qué le ocurre, entonces, al enfermo de porfiria si no puede fabricar hemoglobina? Pues que es incapaz de transportar oxígeno de forma eficiente: el paciente pierde vitalidad; se queda débil, frágil y pálido, casi cadavérico. Este es el primer síntoma que puede relacionarse con el vampirismo. 

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Figura 1. La hemoglobina es la proteína que transporta el oxígeno en el organismo a través de la sangre. Se compone de una parte protéica, la globina (en rojo) y de un grupo hemo (en amarillo y azul). En las porfirias, el ensamblaje de la hemoglobina no oucurre de forma correcta debido a una alteración genética. Fuente: elaboración propia.

Además, cuando el organismo no es capaz de ensamblar la hemoglobina, cuando el grupo hemo no puede unirse adecuadamente a la globina, tanto el hierro como la porfirina quedan libres, circulando por la sangre y distribuyéndose a todos los rincones del organismo. Uno de los lugares donde suelen acabar estas sustancias es en el esmalte dentario. Allí, aparte de corroer y retraer las encías (haciendo que los dientes parezcan más largos), aportan un tono rojizo a la dentadura. Segundo rasgo identificativo del vampiro.

Por último, las porfirinas son pigmentos y, como tales, son capaces de absorber la energía de la luz. Cuando no forman parte de proteínas como la hemoglobina, las porfirinas pueden capturar una ingente cantidad de energía luminosa. Pero las porfirinas no se quedan con ese exceso de energía, sino que la transfieren a las moléculas de oxígeno que hay presente en las células del cuerpo. En el momento en que el oxígeno recibe esta transferencia de energía, se genera un oxígeno reactivo, tremendamente tóxico y nocivo, que acaba produciendo una horrible sensación de quemazón y ardor. Las personas que padecen porfiria, por tanto, son fotosensibles, de manera que la exposición a la luz solar puede causar en ellos  una fuerte reacción tóxica bajo la piel. Esta es la tercera y más determinante característica de los vampiros: su intolerancia a la luz del día.

El enfermo de porfiria encaja a la perfección con la descripción de Stoker y con las sucesivas recreaciones de vampiros que el cine y la literatura se han encargado de retratar. Es muy probable que la porfiria haya sido la inspiración de tantas historias de terror que, como la de Arnold Paole o la de Drácula, aterrorizaron al público desde tiempos inmemorables. Desafortunadamente para los enfermos de estas patologías, las porfirias tienen un tratamiento difícil y de resultados poco alentadores. Por supuesto, y aunque así lo pensaran los vampiros, beber sangre es un remedio totalmente ineficaz. El uso de antioxidantes para minimizar la fotosensibilidad, evitar la exposición solar o la inyección directa de hemina (grupo hemo funcional) son las herramientas terapéuticas que realmente hacen frente a esta rara enfermedad genética.

Pero no hay mal que por bien no venga. La «enfermedad de los vampiros» ha proporcionado a la comunidad científica herramientas para combatir otra enfermedad mucho más prevalente en nuestra sociedad: el cáncer. 

Bajo el término «cáncer» se engloban más de cien enfermedades distintas, que quedan clasificadas según el tejido del cuerpo en el que aparece. La principal característica de las células cancerígenas es que se dividen rápidamente y, en consecuencia, acaban produciendo tumores. Por ello, uno de los tratamientos más comunes para atacar el cáncer es la quimioterapia; es decir, el uso de fármacos que bloquean la división celular. Sin embargo, muchos de los fármacos anticancerígenos que se utilizan actualmente presentan un gran inconveniente: la selectividad o, más bien, la falta de selectividad. En nuestro cuerpo existen células que se están dividiendo continuamente de manera normal como, por ejemplo, las células del pelo o las del estómago. Así que, cuando son administrados, los fármacos quimioterapéuticos no solo impiden la división de las células cancerígenas, sino también la de estas células sanas. Es entonces cuando aparecen los llamados efectos secundarios como la pérdida de cabello, vómitos, diarreas, náuseas, entre otros. 

Pero ¿y si en lugar de tratar el cáncer con estos fármacos, lo hacemos con porfirinas? Como hemos visto, las porfirinas son compuestos químicos capaces de atrapar luz y, al hacerlo, causan reacciones fototóxicas. Ahora bien, la luz es un elemento que los científicos pueden controlar: no es necesario exponer a la luz todos los tejidos; esta se puede aplicar allí donde se quiere para causar una reacción en un lugar localizado, confinado… La luz se puede aplicar en el tumor. De esta manera, si las porfirinas se encuentran en las células del tumor, se producirá una reacción tóxica solamente cuando la luz incida sobre ellas, destruyendo así las células cancerígenas.

Esta terapia se conoce como Terapia Fotodinámica (PDT, por sus siglas en inglés), y se lleva empleando con éxito en los hospitales desde 1970, principalmente para cáncer de piel o para tumores superficiales muy localizados donde la aplicación de luz es accesible. La principal ventaja de la PDT reside en que, a diferencia de la quimioterapia convencional, el uso de la luz permite controlar la acción farmacológica en el tiempo y en el espacio, como si de un interruptor se tratase, pues solo allí donde se aplique tendrá lugar su efecto destructor. Con ello, la PDT logra reducir considerablemente los efectos secundarios no deseados. 

El fundamento principal de esta técnica es el mismo que ocurre en los pacientes fotosensibles de porfiria. Solo que en esta ocasión es el ser humano —y no la caprichosa genética— quien introduce en el cuerpo las porfirinas para generar una reacción fotodinámica dirigida y controlada en una zona determinada. Y no solo las porfirinas pueden actuar como interruptores farmacológicos. En las últimas décadas, los investigadores han descubierto decenas de moléculas que se comportan de esta forma, captando la energía de la luz como si fueran antenas químicas. Estas moléculas se conocen como «fotosensibilizadores» y tienen la habilidad de absorber luz, transferirla al oxígeno y crear un oxígeno reactivo que destruye sus inmediaciones. Pero ¿cómo funciona realmente esta terapia para combatir el cáncer?

Primero se administra el fotosensibilizador al paciente de cáncer, permitiendo que se acumule en el interior de las células. A continuación, con un láser o con luces LED del color indicado —dependiendo del fotosensibilizador se utilizan lámparas verdes, amarillas o rojas—, se ilumina la zona donde se encuentra el tumor. El fotosensibilizador captura entonces la energía de la luz y se activa, pasando a un estado de mayor energía. Desde este estado, el fotosensibilizador transfiere la energía luminosa al oxígeno de las células. Cuando el oxígeno celular recibe esta transferencia de energía, se genera la molécula efectora: el oxígeno reactivo, un derivado del oxígeno cuya toxicidad resulta en la muerte de las células cancerígenas. Mientras tanto, el fotosensibilizador regresa a su estado original, al punto de partida, dispuesto a recibir un segundo fotón de luz y a comenzar nuevamente el ciclo (figura 2). 

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Figura 2. Mecanismo de acción de la terapia fotodinámica. Fuente: elaboración propia.

En resumen, la acción antitumoral de la PDT no se debe al fármaco ni a la luz, sino al oxígeno reactivo que se forma en estas reacciones. De hecho, tanto la luz como el fármaco como el propio oxígeno son inocuos por separado. Es la combinación de los tres elementos, la sinergia que se produce cuando se encuentran en el mismo espacio y al mismo tiempo, lo que se vuelve letal para las células tumorales.

Si hay alguna moraleja que de esta historia podemos extraer, es que las soluciones científicas pueden llegar desde los lugares más insospechados. Tras las leyendas más inverosímiles —como las de los vampiros—, tras las enfermedades más raras —como las porfirias— e incluso tras los elementos más cotidianos —como la luz— se encuentra la ciencia y el método científico, que allanan el camino hasta al conocimiento. Y cuando los científicos hallan ese conocimiento, a veces solo es necesario saber combinarlo, saber encajar las piezas, para producir sinergias que mejoran nuestra calidad de vida, que incluso pueden curar enfermedades como el cáncer y que, al mismo tiempo, fascinan al mundo cuando son narradas.


Referencias

The Drug Project

Stefoff, R. Vampires, Zombies, and Shape-Shifters. Marshall Cavendish Publishing (2007). 

Lane, N. Porfirinas. Investigación y Ciencia. (2003) https://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/el-proyecto-nanodrive 349/porfirinas-3582 

Lorenzo, C. B., Diego, M. C., Aldehuelo, R. S., Alonso, C. V., Tapia, A. G. Porfirias y vampirismo. Más dermatología, 22, 16–21 (2014). 

Hefferon, M. Vampire myths originated with a real blood disorder. The conversation (2020) http://theconversation.com/vampire-myths-originated-with-a-real-blood-disorder-140830 

Dolmans D.E.J.G.J., Fukumura D., Jain R.K. Photodynamic therapy for cancer. Nature Reviews Cancer. 3, 380–387 (2003). https://doi.org/10.1038/nrc1071 

Shi S., Sadler P.J. How promising is phototherapy for cancer? British Journal of Cancer. 123, 871–873 (2020). https://doi.org/10.1038/s41416-020-0926-3 

Ortega, E.; Pérez-Arnaiz, C.; Rodríguez, V.; Janiak, C.; Busto, N.; García, B.; Ruiz, J. A 2-(benzothiazol-2-yl)-phenolato platinum(II) complex as potential photosensitizer for combating bacterial infections in lung cancer chemotherapy. European Journal of Medicinal Chemistry. 222, 113600. (2021) https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2021.113600 

Ballester F.J., Ortega E., Bautista D., Santana M.D., Ruiz J. Ru(II) photosensitizers competent for hypoxic cancers via green light activation. Chemical Communications. 56, 10301–10304 (2020). https://doi.org/10.1039/D0CC02417A

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