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Facts about latino scientists. We want to highlight our contribution to the biophysics and physiology fields.
Ramon Latorre: 50 years of ion channels
Ramón's online birthday celebration: https://www.youtube.com/watch?v=bQ2BJDTLvz4
Entrevista realizada por Ana Isabel Fernández Mariño Fernández, Ph.D. (@AnabelFMarinho)
1-Como empezó tu andadura científica y cómo llegaste a los canales iónicos?
Fue mi maestra Mitzy Canessa la primera que me hizo ver a la biofísica como un campo en que todo estaba por descubrirse y, en particular, que nuestra jibia de la corriente de Humboldt nos daba una ventaja comparativa con respecto a los otros investigadores repartidos por el mundo e interesados en entender como se conducía el impulso nervioso.
2-Como ha cambiado el campo/la ciencia desde que empezaste?Echas algo de menos de los días pasados?
No se puede echar de menos algo que fue construido por los hombres y mujeres que han contribuido a crear este mundo mágico de los canales de iones y que le van enseñando a las generaciones futuras como empujar las fronteras del conocimiento un poco más allá. Imagínate que cuando comencé a mirar las membranas biológicas el concepto de canal de iones era borroso y las grandes discusiones eran: ¿canales o transportadores? Y desde que escuchamos el lenguaje eléctrico de los canales únicos, pasando por el patch-clamp y la estructura hasta llegar a esas maquinas moleculares que transforma energía térmica, como un sistema "nanotermodinámico" perfecto, en energía mecánica´´ nos dan una imagen de como ha ido cambiando el campo desde hace más de cincuenta años.Y no podemos olvidarnos de aquellos canales que nos permiten sentir las caricias de una mano, los piezzo que junto a los TRPs nos dieron los premios Nobeles de este año.
3-Si tuvieses que escoger uno de tus papers, con cual te quedarías y porque?
Serían tres porque marcan etapas importantes en el desarrollo de mi carrera. 1. Single ion channels in action (J. Gen Physiol. 1972). 2. The BK channel revealed (PNAS 1982). 3. Clues to understand cold sensation (PNAS 2004).
4-Te imaginabas que el campo de los canales ionicos llegase a donde está hoy en día 50 años más tarde?
Mi sueño cuando comencé a estudiarlos vivir lo suficiente para llegar a ver los canales en su más profunda intimidad; su estructura y eso fue posible gracias a Rod y a toda la avalancha de estructuras que le siguieron. Sin embargo, nunca me imaginé que el mundo de los canales podía ser tan vasto y diverso, considerando que a Hodgkin y Huxley le bastaron dos para explicar el potencial de acción.
5-Hacia donde crees que evolucionará el campo de los canales ionicos? Que técnicas/ tecnologías crees que están para quedarse o que vendrá “de nuevas”?
Me parece que desde el punto de vista molecular todavía entendemos muy poco como se integran los diferentes estímulos en los receptores polimodales como los canales TRP, por ejemplo. En general, si uno toma en cuenta que en todos los canales las proteínas son modulares y su "gating" es alostérico, mucho nos falta por entender como se acoplan energías eléctricas, térmicas, químicas y otras con la apertura del poro. Para responder esas incógnitas necesitaremos echar mano de todas las herramientas que tenemos a nuestra disposición actualmente, desde estructura a simulaciones moleculares pasando necesariamente por la electrofisiología, y crear otras nuevas a medida que se vayan necesitando. Por ejemplo, no todo está dicho en cuanto al poder de las técnicas de fluorescencia que han sido tan útiles en la elucidación de los cambios conformacionales que sufren los canales durante su cierre y apertura, ni tampoco en cuanto a modelamiento usando mecánica cuántica que nos puede dar otra dimensión de esos cambios y de cómo conducen iones estas fantásticas maquinas moleculares.
6-Que ha significado la SOBLA en tu carrera científica?
Una sociedad muy cerca de mi corazón y que me ha ayudado a ponerme en contacto y contar con nuestros biofísicos independientemente del lugar del planeta en donde vivan.
7-Como ves a las nuevas generaciones de biofísicos? desde la perspectiva privilegiada de una carrera dilatada que les dirías?
Sorprendiéndome y gozando cada día con su capacidad de darme nuevas ideas. Solo les diría: Pasión, pasión y más pasión. Audacia, audacia y más audacia.
Ramón's online birthday celebration: https://www.youtube.com/watch?v=bQ2BJDTLvz4
Entrevista realizada por Ana Isabel Fernández Mariño Fernández, Ph.D. (@AnabelFMarinho)
1-Como empezó tu andadura científica y cómo llegaste a los canales iónicos?
Fue mi maestra Mitzy Canessa la primera que me hizo ver a la biofísica como un campo en que todo estaba por descubrirse y, en particular, que nuestra jibia de la corriente de Humboldt nos daba una ventaja comparativa con respecto a los otros investigadores repartidos por el mundo e interesados en entender como se conducía el impulso nervioso.
2-Como ha cambiado el campo/la ciencia desde que empezaste?Echas algo de menos de los días pasados?
No se puede echar de menos algo que fue construido por los hombres y mujeres que han contribuido a crear este mundo mágico de los canales de iones y que le van enseñando a las generaciones futuras como empujar las fronteras del conocimiento un poco más allá. Imagínate que cuando comencé a mirar las membranas biológicas el concepto de canal de iones era borroso y las grandes discusiones eran: ¿canales o transportadores? Y desde que escuchamos el lenguaje eléctrico de los canales únicos, pasando por el patch-clamp y la estructura hasta llegar a esas maquinas moleculares que transforma energía térmica, como un sistema "nanotermodinámico" perfecto, en energía mecánica´´ nos dan una imagen de como ha ido cambiando el campo desde hace más de cincuenta años.Y no podemos olvidarnos de aquellos canales que nos permiten sentir las caricias de una mano, los piezzo que junto a los TRPs nos dieron los premios Nobeles de este año.
3-Si tuvieses que escoger uno de tus papers, con cual te quedarías y porque?
Serían tres porque marcan etapas importantes en el desarrollo de mi carrera. 1. Single ion channels in action (J. Gen Physiol. 1972). 2. The BK channel revealed (PNAS 1982). 3. Clues to understand cold sensation (PNAS 2004).
4-Te imaginabas que el campo de los canales ionicos llegase a donde está hoy en día 50 años más tarde?
Mi sueño cuando comencé a estudiarlos vivir lo suficiente para llegar a ver los canales en su más profunda intimidad; su estructura y eso fue posible gracias a Rod y a toda la avalancha de estructuras que le siguieron. Sin embargo, nunca me imaginé que el mundo de los canales podía ser tan vasto y diverso, considerando que a Hodgkin y Huxley le bastaron dos para explicar el potencial de acción.
5-Hacia donde crees que evolucionará el campo de los canales ionicos? Que técnicas/ tecnologías crees que están para quedarse o que vendrá “de nuevas”?
Me parece que desde el punto de vista molecular todavía entendemos muy poco como se integran los diferentes estímulos en los receptores polimodales como los canales TRP, por ejemplo. En general, si uno toma en cuenta que en todos los canales las proteínas son modulares y su "gating" es alostérico, mucho nos falta por entender como se acoplan energías eléctricas, térmicas, químicas y otras con la apertura del poro. Para responder esas incógnitas necesitaremos echar mano de todas las herramientas que tenemos a nuestra disposición actualmente, desde estructura a simulaciones moleculares pasando necesariamente por la electrofisiología, y crear otras nuevas a medida que se vayan necesitando. Por ejemplo, no todo está dicho en cuanto al poder de las técnicas de fluorescencia que han sido tan útiles en la elucidación de los cambios conformacionales que sufren los canales durante su cierre y apertura, ni tampoco en cuanto a modelamiento usando mecánica cuántica que nos puede dar otra dimensión de esos cambios y de cómo conducen iones estas fantásticas maquinas moleculares.
6-Que ha significado la SOBLA en tu carrera científica?
Una sociedad muy cerca de mi corazón y que me ha ayudado a ponerme en contacto y contar con nuestros biofísicos independientemente del lugar del planeta en donde vivan.
7-Como ves a las nuevas generaciones de biofísicos? desde la perspectiva privilegiada de una carrera dilatada que les dirías?
Sorprendiéndome y gozando cada día con su capacidad de darme nuevas ideas. Solo les diría: Pasión, pasión y más pasión. Audacia, audacia y más audacia.
Dr. Pedro Verdugo: The SoBLA is honoring his career and scientific contributions with the 7th 'Friends of SoBLA Lecture'.
Entrevista realizada por Ana Isabel Fernández Mariño, Ph.D. (@AnabelFMarinho)
1) Cómo empezó su andadura científica y cómo llegó al estudio de los geles biomoleculares?
Mi ruta en el sendero de las preguntas y los inventos—la ciencia y la ingeniería--comenzó temprano en mi andar: desarmando relojes, armando radios galenas, o transmisores a tubo de radioaficionados, arreglando televisores, etc. Terminada mi educación secundaria, caminé algo incierto donde ir con mis talentos y curiosidades. Dí mi prueba de admisión (bachillerato) en matemáticas y empecé mi educación en química. Luego de varias prácticas de verano en la industria, decidí cambiar de dirección. Nueva prueba, esta vez en biología, en que a pesar de un puntaje mediocre, entre a medicina, no con la idea de ser médico, pero con la sospecha que la educación médica cubre un ancho espectro de posibilidades. Y así fue, Herman Niemayer, Fernando Vargas, Carlos Martinoya, David Yudilevich, y especialmente Bjorn Holmgren y Mario Luxoro, en ciencias básicas; y luego Fernando Eimcke, y Edgardo Escobar en la clínica me introdujeron al arte de preguntar y formular respuestas que se pudieran examinar, y a darme cuenta que la formación básica en química, física y matemáticas de mi etapa inicial eran valiosas herramientas necesarias para poder entender los procesos biológicos. A medio camino de mi residencia en cardiología formulé mi primer proyecto independiente: el estudio de las propiedades viscoelásticas de pericardio. David Yudilevich me dio hueco en su laboratorio y me surtió de pericardios de perros, que el usaba para otra línea experimental. Con supervisión de Juanco Martinoya, avanzamos rápidamente, y David me sugirió, usar nuestros datos preliminares y mandar un proyecto de beca al NIH. Escribí el proyecto y antes de un año, el NIH me otorgó veinte mil dólares para continuar mi trabajo. A fines de 1968 mandé el reporte final de este trabajo al NIH, y un “abstract” a la primera reunión de Biofísica del 69, en el MIT en Boston. La Sociedad de Biofísica me ofreció pagar mi viaje a Boston, y casi simultáneamente recibí una carta del Dr. Omata, Director del Fogarty International del NIH, otorgándome una Senior Reseach Felowship e invitándome a completar mi entrenamiento clínico y mi formación básica en USA. Elegí irme al Centro de Bioingeniería y el Departamento de Cardiología Infantil de la Universidad de Washington donde Roberts Rushmer y Warren Guntheroth eran los respectivos directores, y que fueron mis mentores por mis próximos tres años. Pero, terminada la reunión de Biofísica, el MIT ofreció un bootcamp en termodinámica de macromoléculas dirigido por el Prof. Aharon Katchalski y Alexander Silverberg que estaban en sabático en USA. Ese curso, lo sufrí intensamente, porque Aharon no hablaba, solo llenaba pizarrones con una notación matemática más compleja que el poco cálculo que tenía en mi cabeza: los triangulitos de las transformadas de Laplace, las series de Fourier, y matrices vectoriales que describen fluctuaciones mecánicas de cadenas poliméricas, eran un lenguaje desconocido en mi vocabulario. Me salvé, gracias a mi compañero de pieza en los dormitorios del MIT, y la ayuda del Prof. Alex Silverberg que me apoyaron para seguir el curso. Fue este bootcamp y, más tarde, mi amistad con Sam Edwards, Toyo Tanaka, y Karel Dušek las que me despertaron el interés y las herramientas que luego más usé para el estudio de física de biopolímeros; teoría de redes en geles, desde topología supramolecular de mocos a la transición de pase en secreción; y más tarde en auto-ensamblaje de polímeros marinos y su papel en el ciclo de carbono global, que ocuparon buena parte de mi atención en mis últimos veinte años de exploración.
2). ¿Cómo ha cambiado la Biofísica /la Ciencia desde que usted empezó su carrera ? ¿Echa algo de menos los días pasados?
En este campo, después de un lapso entre el trabajo de Flory en Stanford, y del grupo de Landau y Liftchitz en Moscow State University, se abrieron nuevos horizontes en física de polímeros. El desarrollo de teoría por Dušek, de Gennes, Edwards, Tanaka, y la nueva generación rusa con Alex Khokhlov and Yura Grosberg; junto con la introducción de métodos no invasivos, han permitido un rápido progreso en “soft condensed matter physics”, y su aplicación en polielectrolitos, redes poliméricas, y dinámica de biopolímeros complejos. En esta última área, a pesar de la urgente necesidad, especialmente en ciencias del mar, desgraciadamente no ha existido interés de biofísicos.
3) Si tuviera que escoger uno de tus articulos, ¿con cuál se quedaría y por qué?
Hay tres articulos producidos por mis estudiantes que marcaron rumbo, y siguen vigentes: Tam, P.Y. and P. Verdugo (1981). Control of mucus hydration as a Donnan equilibrium process. Nature, 292:340-342. Este articulo marcó el primer paso a entender los mecanismos de regulación de la reología del moco cervical y patología del moco respiratorio.
Chin, W-C., M.V. Orellana, and P. Verdugo. (1998) Formation of microgels by spontaneous assembly of dissolved marine polymers. Nature, 391: 568-572. Este trabajo reporta el hallazgo que polímeros marinos se pueden asociar formando microgeles con un rendimiento termodinámico que, en equilibrio, mantiene ~70 Gt (70 × 1015 g) de material orgánico en fase gel; esta cifra es ~1.5 ordenes de magnitud mayor que el total de la biomasa presente en el océano, y cumple un papel central en el transporte de masa y el ciclo de carbono global.
Verdugo, P. (2021) Marine Biopolymer Dynamics, Gel Formation, and Carbon Cycling in the Ocean.Gels: 7: 136-185.El océano es el reactor termodinámico más importante del planeta, y este articulo reporta mis últimos 20 años de trabajo en física de polímeros marinos, y transporte de masa en el mar.
4) ¿Se imaginaba que el campo de la biofísica llegaría a donde está hoy en día?
No me atrevo a contestar esta pregunta porque mi interés y el foco de mi trabajo dejó hace varios años la biofísica tradicional, buscando nuevos horizontes en la biofísica del océano, que tiene un papel relevante en la salud de nuestro planeta.
Hoy día, la química del mar está en lo que era la química de nuestra sangre a principios del siglo pasado. Hay gran cantidad de fenomenología, y excelente taxonomía de mamíferos marinos, peces, fitoplancton, bacterias, moléculas, y ahora genes presentes en el mar; pero también una conspicua ausencia de entendimiento objetivo de los mecanismos que operan a nivel molecular. Hay abundancia de correlaciones, especulación y múltiples modelos ajustables, pero no verificables. El mar es una sopa de polímeros, pero el poder predictivo de la física del “soft condensed matter” no está en el currículo de estudiantes de ciencias del mar.
5) ¿Hacia dónde cree que evolucionará el campo de la biofísica? Que técnicas / tecnologías cree que están para quedarse o que vendrá de nuevas?
A propósito de esta pregunta les paso un mensaje: hay mucha urgencia de atraer físicos y biofísicos con formación en física de polielectrolitos, teoría de redes poliméricas, y física de polímeros al estudio de la dinámica macromolecular del mar. Es un campo de alto interés y enorme significación en la emergencia global que hoy enfrenta nuestra sociedad.
6) ¿Que ha significado la SoBLA en su carrera científica?.
Ni SoBLA, ni tampoco la “Biophysical Society”, han sido mi entorno de trabajo por largo tiempo, pues mi interés se alejó progresivamente de la biología. Pero, por nexos de amistad y buena camaradería, seguí asistiendo a las reuniones y siguiendo el crecimiento de esta pequeña cofradía de alta calidad científica que une a biofísicos de habla hispana, y que espero siga creciendo.
7) ¿Como ve a las nuevas generaciones de biofísicos? Desde la perspectiva privilegiada de una carrera dilatada, ¿que les diría?
Lo que más me impresiona de la SoBLA, especialmente durante nuestra última reunión, es la abundancia de mujeres jóvenes que se están incorporando y jugando un papel significativo en la tarea de investigación biofísica. Bienvenidas, ya era tiempo de atraer talento femenino a este tradicional Club de Toby. Sigan adelante mujeres, hay mucho que inventar y descubrir, mucha tarea por completar, y no olviden que hay biofísica más allá de los temas tradicionales…el mar las espera para revelarles secretos tanto o más importantes que los que esconden los canales iónicos, el músculo, y la neurona.
Entrevista realizada por Ana Isabel Fernández Mariño, Ph.D. (@AnabelFMarinho)
1) Cómo empezó su andadura científica y cómo llegó al estudio de los geles biomoleculares?
Mi ruta en el sendero de las preguntas y los inventos—la ciencia y la ingeniería--comenzó temprano en mi andar: desarmando relojes, armando radios galenas, o transmisores a tubo de radioaficionados, arreglando televisores, etc. Terminada mi educación secundaria, caminé algo incierto donde ir con mis talentos y curiosidades. Dí mi prueba de admisión (bachillerato) en matemáticas y empecé mi educación en química. Luego de varias prácticas de verano en la industria, decidí cambiar de dirección. Nueva prueba, esta vez en biología, en que a pesar de un puntaje mediocre, entre a medicina, no con la idea de ser médico, pero con la sospecha que la educación médica cubre un ancho espectro de posibilidades. Y así fue, Herman Niemayer, Fernando Vargas, Carlos Martinoya, David Yudilevich, y especialmente Bjorn Holmgren y Mario Luxoro, en ciencias básicas; y luego Fernando Eimcke, y Edgardo Escobar en la clínica me introdujeron al arte de preguntar y formular respuestas que se pudieran examinar, y a darme cuenta que la formación básica en química, física y matemáticas de mi etapa inicial eran valiosas herramientas necesarias para poder entender los procesos biológicos. A medio camino de mi residencia en cardiología formulé mi primer proyecto independiente: el estudio de las propiedades viscoelásticas de pericardio. David Yudilevich me dio hueco en su laboratorio y me surtió de pericardios de perros, que el usaba para otra línea experimental. Con supervisión de Juanco Martinoya, avanzamos rápidamente, y David me sugirió, usar nuestros datos preliminares y mandar un proyecto de beca al NIH. Escribí el proyecto y antes de un año, el NIH me otorgó veinte mil dólares para continuar mi trabajo. A fines de 1968 mandé el reporte final de este trabajo al NIH, y un “abstract” a la primera reunión de Biofísica del 69, en el MIT en Boston. La Sociedad de Biofísica me ofreció pagar mi viaje a Boston, y casi simultáneamente recibí una carta del Dr. Omata, Director del Fogarty International del NIH, otorgándome una Senior Reseach Felowship e invitándome a completar mi entrenamiento clínico y mi formación básica en USA. Elegí irme al Centro de Bioingeniería y el Departamento de Cardiología Infantil de la Universidad de Washington donde Roberts Rushmer y Warren Guntheroth eran los respectivos directores, y que fueron mis mentores por mis próximos tres años. Pero, terminada la reunión de Biofísica, el MIT ofreció un bootcamp en termodinámica de macromoléculas dirigido por el Prof. Aharon Katchalski y Alexander Silverberg que estaban en sabático en USA. Ese curso, lo sufrí intensamente, porque Aharon no hablaba, solo llenaba pizarrones con una notación matemática más compleja que el poco cálculo que tenía en mi cabeza: los triangulitos de las transformadas de Laplace, las series de Fourier, y matrices vectoriales que describen fluctuaciones mecánicas de cadenas poliméricas, eran un lenguaje desconocido en mi vocabulario. Me salvé, gracias a mi compañero de pieza en los dormitorios del MIT, y la ayuda del Prof. Alex Silverberg que me apoyaron para seguir el curso. Fue este bootcamp y, más tarde, mi amistad con Sam Edwards, Toyo Tanaka, y Karel Dušek las que me despertaron el interés y las herramientas que luego más usé para el estudio de física de biopolímeros; teoría de redes en geles, desde topología supramolecular de mocos a la transición de pase en secreción; y más tarde en auto-ensamblaje de polímeros marinos y su papel en el ciclo de carbono global, que ocuparon buena parte de mi atención en mis últimos veinte años de exploración.
2). ¿Cómo ha cambiado la Biofísica /la Ciencia desde que usted empezó su carrera ? ¿Echa algo de menos los días pasados?
En este campo, después de un lapso entre el trabajo de Flory en Stanford, y del grupo de Landau y Liftchitz en Moscow State University, se abrieron nuevos horizontes en física de polímeros. El desarrollo de teoría por Dušek, de Gennes, Edwards, Tanaka, y la nueva generación rusa con Alex Khokhlov and Yura Grosberg; junto con la introducción de métodos no invasivos, han permitido un rápido progreso en “soft condensed matter physics”, y su aplicación en polielectrolitos, redes poliméricas, y dinámica de biopolímeros complejos. En esta última área, a pesar de la urgente necesidad, especialmente en ciencias del mar, desgraciadamente no ha existido interés de biofísicos.
3) Si tuviera que escoger uno de tus articulos, ¿con cuál se quedaría y por qué?
Hay tres articulos producidos por mis estudiantes que marcaron rumbo, y siguen vigentes: Tam, P.Y. and P. Verdugo (1981). Control of mucus hydration as a Donnan equilibrium process. Nature, 292:340-342. Este articulo marcó el primer paso a entender los mecanismos de regulación de la reología del moco cervical y patología del moco respiratorio.
Chin, W-C., M.V. Orellana, and P. Verdugo. (1998) Formation of microgels by spontaneous assembly of dissolved marine polymers. Nature, 391: 568-572. Este trabajo reporta el hallazgo que polímeros marinos se pueden asociar formando microgeles con un rendimiento termodinámico que, en equilibrio, mantiene ~70 Gt (70 × 1015 g) de material orgánico en fase gel; esta cifra es ~1.5 ordenes de magnitud mayor que el total de la biomasa presente en el océano, y cumple un papel central en el transporte de masa y el ciclo de carbono global.
Verdugo, P. (2021) Marine Biopolymer Dynamics, Gel Formation, and Carbon Cycling in the Ocean.Gels: 7: 136-185.El océano es el reactor termodinámico más importante del planeta, y este articulo reporta mis últimos 20 años de trabajo en física de polímeros marinos, y transporte de masa en el mar.
4) ¿Se imaginaba que el campo de la biofísica llegaría a donde está hoy en día?
No me atrevo a contestar esta pregunta porque mi interés y el foco de mi trabajo dejó hace varios años la biofísica tradicional, buscando nuevos horizontes en la biofísica del océano, que tiene un papel relevante en la salud de nuestro planeta.
Hoy día, la química del mar está en lo que era la química de nuestra sangre a principios del siglo pasado. Hay gran cantidad de fenomenología, y excelente taxonomía de mamíferos marinos, peces, fitoplancton, bacterias, moléculas, y ahora genes presentes en el mar; pero también una conspicua ausencia de entendimiento objetivo de los mecanismos que operan a nivel molecular. Hay abundancia de correlaciones, especulación y múltiples modelos ajustables, pero no verificables. El mar es una sopa de polímeros, pero el poder predictivo de la física del “soft condensed matter” no está en el currículo de estudiantes de ciencias del mar.
5) ¿Hacia dónde cree que evolucionará el campo de la biofísica? Que técnicas / tecnologías cree que están para quedarse o que vendrá de nuevas?
A propósito de esta pregunta les paso un mensaje: hay mucha urgencia de atraer físicos y biofísicos con formación en física de polielectrolitos, teoría de redes poliméricas, y física de polímeros al estudio de la dinámica macromolecular del mar. Es un campo de alto interés y enorme significación en la emergencia global que hoy enfrenta nuestra sociedad.
6) ¿Que ha significado la SoBLA en su carrera científica?.
Ni SoBLA, ni tampoco la “Biophysical Society”, han sido mi entorno de trabajo por largo tiempo, pues mi interés se alejó progresivamente de la biología. Pero, por nexos de amistad y buena camaradería, seguí asistiendo a las reuniones y siguiendo el crecimiento de esta pequeña cofradía de alta calidad científica que une a biofísicos de habla hispana, y que espero siga creciendo.
7) ¿Como ve a las nuevas generaciones de biofísicos? Desde la perspectiva privilegiada de una carrera dilatada, ¿que les diría?
Lo que más me impresiona de la SoBLA, especialmente durante nuestra última reunión, es la abundancia de mujeres jóvenes que se están incorporando y jugando un papel significativo en la tarea de investigación biofísica. Bienvenidas, ya era tiempo de atraer talento femenino a este tradicional Club de Toby. Sigan adelante mujeres, hay mucho que inventar y descubrir, mucha tarea por completar, y no olviden que hay biofísica más allá de los temas tradicionales…el mar las espera para revelarles secretos tanto o más importantes que los que esconden los canales iónicos, el músculo, y la neurona.
Dr. Carlo Caputo: The SoBLA is honoring his career and scientific contributions with the 6th 'Friends of SoBLA Lecture'.
Entrevista realizada por Ana Isabel Fernández Mariño, Ph.D. (@AnabelFMarinho)
1) ¿Cómo empezó tu andadura científica y cómo llegaste al estudio de los mecanismos de Excitación-Contracción?
En enero de 1958 en Venezuela cayó el gobierno dictatorial del general Pérez Jiménez, y uno de los problemas que le quedaron para resolver al gobierno provisional que lo sustituyó fue el destino que había que darle al Instituto Venezolano de Neurología e Investigaciones Cerebrales, IVNIC. Este Instituto, ideado y planificado por el Dr. Humberto Fernández Moran, neurólogo venezolano, formado en Suecia en el Instituto Karolinska, estaba siendo construido en una zona montañosa, los Altos de Pipe, a las afuera de Caracas. Al momento del cambio de gobierno la construcción de la planta física no había finalizado, sin embargo, algunas unidades del IVNIC estaban ya operando bajo la dirección del Dr. Humberto Fernández Moran con la ayuda de algunos investigadores y técnicos extranjeros ya contratados por el IVNIC. Con el cambio de gobierno, muchos investigadores se fueron, incluyendo Fernádez Moran, y solo unos pocos se quedaron. Algunos regresaron más adelante. Una Comisión de alto nivel, formada para estudiar el caso, decidió aprobar la continuación de la obra, y se procedió a la restructuración del IVNIC, el cual con su nuevo nombre, Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas se trasformaba en un organismo multidisciplinario que por estatuto se encargaría de la investigación científica, básica y aplicada en los varios campos de la ciencia, teniendo como única limitación la disponibilidad del personal científico adecuado. Esta limitación indicaba la urgente necesidad de un programa de Estudios de Postgrados y de un plan de becas, lo cual fue incluido en el Estatuto del IVIC que entró en vigencia en 1959.
En 1958 estaba cursando el segundo año de la carrera de Biología en la Universidad Central de Venezuela, y tuve la suerte de conocer al Dr. Luis Carbonell, Profesor de la Facultad de Medicina, quien me invitó a visitarlo en su nuevo laboratorio, que fue uno de los pocos que empezaron a funcionar durante los primeros meses de 1958. Durante ese año, subí al IVIC de manera irregular, ya que dependía del servicio de trasporte para los empleados del Instituto con buses que salían de Caracas a las 7 am y regresaban a las 5 pm, lo cual interfería con el horario de clases en la Universidad, y limitaba mi asistencia al IVIC a los días de vacaciones de la Universidad. Sin embargo, tuve la oportunidad de ir conociendo los investigadores venezolanos que ingresaban al IVIC desde las distintas universidades del país o se encontraban como becarios en el extranjero. La situación mejoró en 1959, con la creación de becas para estudiantes universitarios de pregrado y postgrado, lo cual me permitió la adquisición de un auto y terminar así con el problema del transporte.
En 1959 ocurrió el acontecimiento determinante para mi futura carrera en ciencias: mi ingreso al Laboratorio de Biofísica, dirigido por el Dr. Raimundo Villegas. En el laboratorio se encontraba trabajando, no se por cual obligación contractual, un ingeniero electrónico escocés, Lionel McPherson, quien había estado trabajando con el Profesor A.V. Hill, en el University College de Londres. Recientemente, alrededor del 1959, habían publicado un trabajo en el cual habían estudiado el efecto, como potenciadores contráctiles, de algunos aniones de la serie liotrópica, como nitrato, bromuro y yoduro. En el IVIC, el Dr. MacPhrson había montado un sistema que permitía programar diferentes patrones de estimulación eléctrica y registrar las respectivas respuestas contráctiles.
Yo tenía la tarea de ayudar al Dr. MacPherson. De acuerdo con los protocolos de los experimentos hechos en Londres, los experimentos en el IVIC se llevarían a cabo a una temperatura de 1-2 oC, utilizando músculos sartorios del sapo Bufo marinus. Para lograr y mantener la baja temperatura los músculos se montaban en una cámara experimental pre- enfriada que se ponían en un termo en equilibrio con un reservorio mantenido a baja temperatura.
MacPherson disecó el primer músculo, y lo montó en la camarita experimental, y después de una espera que me pareció larguísima, procedió con el protocolo de estimulación repetitiva a baja frecuencia para poner el músculo en un estado estacionario. Pero no hubo respuesta contráctil, ni con este músculo ni con otros. Al poco tiempo, MacPherson se fue de Venezuela, yo me quede en el Departamento de Biofísica del IVIC. Años después demostramos (Caputo et al. 1998) que los sapos y ranas de origen tropical son sensibles a la temperatura y no se contraen por debajo de los 5 oC.
2. ¿Cómo ha cambiado la Biofísica /la Ciencia desde que empezaste? ¿Echas algo de menos los días pasados?
La primera reunión de la Sociedad de Biofísica a la cual asistí fue la de 1962, que tuvo lugar en el Hotel Sheraton de Washington, DC. Las sesiones trataban principalmente de electrofisiología y flujos iónicos en diferentes preparaciones. No recuerdo que hubiese posters. La asistencia era menor de 100 personas, con no mas de 10 mujeres. El número reducido de asistentes, le daba a la reunión un cierto aire de camaradería, que sin embargo no pesaba a la hora de la discusión de los trabajos.
3) Si tuvieras que escoger uno de tus papers, ¿con cuál te quedarías y por qué?
Me quedaría con el siguiente: “Bezanilla, F., C. Caputo, H. Gonzalez-Serratos and R.A. Venosa. 1972. Sodium dependence of the inward spread of activation in isolated twitch muscle fibres of the frog. J. Physiol. 223: 507-523” al cual nos referíamos con el nombre de TAP, que está por TUBULAR ACTION POTENTIALS. Hacia 1970 había cierta evidencia que TAP fuese el mecanismo de propagación hacia el interior de las fibras musculares esqueléticas. En esta época los cuatro autores, provenientes de cuatro países nos encontrábamos trabajando en diferentes proyectos en el Departamento de Fisiología de la Universidad de Rochester. Los experimentos descritos en TAP surgieron de discusiones en las cuales, dando por descontado el papel de los TAP, hacíamos predicciones sobre el efecto de diferentes intervenciones experimentales. De allí a realizar los experimentos reales no paso mucho tiempo.
4) ¿Te imaginabas que el campo de la biofísica llegase a donde está hoy en día, 50 años más tarde?
Francamente, no.
5) ¿Hacia dónde crees que evolucionará el campo de la biofísica? Que técnicas / tecnologías crees que están para quedarse o que vendrá de nuevas?
El campo de la Biofísica, como todo otro campo de la ciencia, y no solo de las ciencias biomédicas, va a ser profundamente afectado por las consecuencias, directas e indirectas, de la Pandemia de COVID- 19. Los sistemas de sanidad de casi todos los países del mundo han sido prácticamente quebrados y la pérdida de personal ha sido ingente y dolorosa, y va a ser difícil reponerla. De manera que puede pensarse que las prioridades van a ser dirigidas hacia la lucha contra las enfermedades infecciosas, no solo de origen viral.
6) ¿Que ha significado la SOBLA en tu carrera científica?
Dado el desfase temporal entre el inicio de mi carrera y el surgimiento del SOBLA, que inició casi al final de mi trayectoria profesional, no pude disfrutar realmente de todas las ventajas que esta sociedad ofrece. Pero mis estudiantes sí han podido involucrarse mucho más con los programas que organizan.
7) ¿Como ves a las nuevas generaciones de biofísicos? Desde la perspectiva privilegiada de una carrera dilatada, ¿que les dirías?
Diría que hay motivo para felicitar tanto a la Biophysical Society como a la SOBLA, por el magnífico trabajo realizado en atraer a gente joven, y especialmente mujeres, de excelente formación académica, al campo de la Biofísica.
Entrevista realizada por Ana Isabel Fernández Mariño, Ph.D. (@AnabelFMarinho)
1) ¿Cómo empezó tu andadura científica y cómo llegaste al estudio de los mecanismos de Excitación-Contracción?
En enero de 1958 en Venezuela cayó el gobierno dictatorial del general Pérez Jiménez, y uno de los problemas que le quedaron para resolver al gobierno provisional que lo sustituyó fue el destino que había que darle al Instituto Venezolano de Neurología e Investigaciones Cerebrales, IVNIC. Este Instituto, ideado y planificado por el Dr. Humberto Fernández Moran, neurólogo venezolano, formado en Suecia en el Instituto Karolinska, estaba siendo construido en una zona montañosa, los Altos de Pipe, a las afuera de Caracas. Al momento del cambio de gobierno la construcción de la planta física no había finalizado, sin embargo, algunas unidades del IVNIC estaban ya operando bajo la dirección del Dr. Humberto Fernández Moran con la ayuda de algunos investigadores y técnicos extranjeros ya contratados por el IVNIC. Con el cambio de gobierno, muchos investigadores se fueron, incluyendo Fernádez Moran, y solo unos pocos se quedaron. Algunos regresaron más adelante. Una Comisión de alto nivel, formada para estudiar el caso, decidió aprobar la continuación de la obra, y se procedió a la restructuración del IVNIC, el cual con su nuevo nombre, Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas se trasformaba en un organismo multidisciplinario que por estatuto se encargaría de la investigación científica, básica y aplicada en los varios campos de la ciencia, teniendo como única limitación la disponibilidad del personal científico adecuado. Esta limitación indicaba la urgente necesidad de un programa de Estudios de Postgrados y de un plan de becas, lo cual fue incluido en el Estatuto del IVIC que entró en vigencia en 1959.
En 1958 estaba cursando el segundo año de la carrera de Biología en la Universidad Central de Venezuela, y tuve la suerte de conocer al Dr. Luis Carbonell, Profesor de la Facultad de Medicina, quien me invitó a visitarlo en su nuevo laboratorio, que fue uno de los pocos que empezaron a funcionar durante los primeros meses de 1958. Durante ese año, subí al IVIC de manera irregular, ya que dependía del servicio de trasporte para los empleados del Instituto con buses que salían de Caracas a las 7 am y regresaban a las 5 pm, lo cual interfería con el horario de clases en la Universidad, y limitaba mi asistencia al IVIC a los días de vacaciones de la Universidad. Sin embargo, tuve la oportunidad de ir conociendo los investigadores venezolanos que ingresaban al IVIC desde las distintas universidades del país o se encontraban como becarios en el extranjero. La situación mejoró en 1959, con la creación de becas para estudiantes universitarios de pregrado y postgrado, lo cual me permitió la adquisición de un auto y terminar así con el problema del transporte.
En 1959 ocurrió el acontecimiento determinante para mi futura carrera en ciencias: mi ingreso al Laboratorio de Biofísica, dirigido por el Dr. Raimundo Villegas. En el laboratorio se encontraba trabajando, no se por cual obligación contractual, un ingeniero electrónico escocés, Lionel McPherson, quien había estado trabajando con el Profesor A.V. Hill, en el University College de Londres. Recientemente, alrededor del 1959, habían publicado un trabajo en el cual habían estudiado el efecto, como potenciadores contráctiles, de algunos aniones de la serie liotrópica, como nitrato, bromuro y yoduro. En el IVIC, el Dr. MacPhrson había montado un sistema que permitía programar diferentes patrones de estimulación eléctrica y registrar las respectivas respuestas contráctiles.
Yo tenía la tarea de ayudar al Dr. MacPherson. De acuerdo con los protocolos de los experimentos hechos en Londres, los experimentos en el IVIC se llevarían a cabo a una temperatura de 1-2 oC, utilizando músculos sartorios del sapo Bufo marinus. Para lograr y mantener la baja temperatura los músculos se montaban en una cámara experimental pre- enfriada que se ponían en un termo en equilibrio con un reservorio mantenido a baja temperatura.
MacPherson disecó el primer músculo, y lo montó en la camarita experimental, y después de una espera que me pareció larguísima, procedió con el protocolo de estimulación repetitiva a baja frecuencia para poner el músculo en un estado estacionario. Pero no hubo respuesta contráctil, ni con este músculo ni con otros. Al poco tiempo, MacPherson se fue de Venezuela, yo me quede en el Departamento de Biofísica del IVIC. Años después demostramos (Caputo et al. 1998) que los sapos y ranas de origen tropical son sensibles a la temperatura y no se contraen por debajo de los 5 oC.
2. ¿Cómo ha cambiado la Biofísica /la Ciencia desde que empezaste? ¿Echas algo de menos los días pasados?
La primera reunión de la Sociedad de Biofísica a la cual asistí fue la de 1962, que tuvo lugar en el Hotel Sheraton de Washington, DC. Las sesiones trataban principalmente de electrofisiología y flujos iónicos en diferentes preparaciones. No recuerdo que hubiese posters. La asistencia era menor de 100 personas, con no mas de 10 mujeres. El número reducido de asistentes, le daba a la reunión un cierto aire de camaradería, que sin embargo no pesaba a la hora de la discusión de los trabajos.
3) Si tuvieras que escoger uno de tus papers, ¿con cuál te quedarías y por qué?
Me quedaría con el siguiente: “Bezanilla, F., C. Caputo, H. Gonzalez-Serratos and R.A. Venosa. 1972. Sodium dependence of the inward spread of activation in isolated twitch muscle fibres of the frog. J. Physiol. 223: 507-523” al cual nos referíamos con el nombre de TAP, que está por TUBULAR ACTION POTENTIALS. Hacia 1970 había cierta evidencia que TAP fuese el mecanismo de propagación hacia el interior de las fibras musculares esqueléticas. En esta época los cuatro autores, provenientes de cuatro países nos encontrábamos trabajando en diferentes proyectos en el Departamento de Fisiología de la Universidad de Rochester. Los experimentos descritos en TAP surgieron de discusiones en las cuales, dando por descontado el papel de los TAP, hacíamos predicciones sobre el efecto de diferentes intervenciones experimentales. De allí a realizar los experimentos reales no paso mucho tiempo.
4) ¿Te imaginabas que el campo de la biofísica llegase a donde está hoy en día, 50 años más tarde?
Francamente, no.
5) ¿Hacia dónde crees que evolucionará el campo de la biofísica? Que técnicas / tecnologías crees que están para quedarse o que vendrá de nuevas?
El campo de la Biofísica, como todo otro campo de la ciencia, y no solo de las ciencias biomédicas, va a ser profundamente afectado por las consecuencias, directas e indirectas, de la Pandemia de COVID- 19. Los sistemas de sanidad de casi todos los países del mundo han sido prácticamente quebrados y la pérdida de personal ha sido ingente y dolorosa, y va a ser difícil reponerla. De manera que puede pensarse que las prioridades van a ser dirigidas hacia la lucha contra las enfermedades infecciosas, no solo de origen viral.
6) ¿Que ha significado la SOBLA en tu carrera científica?
Dado el desfase temporal entre el inicio de mi carrera y el surgimiento del SOBLA, que inició casi al final de mi trayectoria profesional, no pude disfrutar realmente de todas las ventajas que esta sociedad ofrece. Pero mis estudiantes sí han podido involucrarse mucho más con los programas que organizan.
7) ¿Como ves a las nuevas generaciones de biofísicos? Desde la perspectiva privilegiada de una carrera dilatada, ¿que les dirías?
Diría que hay motivo para felicitar tanto a la Biophysical Society como a la SOBLA, por el magnífico trabajo realizado en atraer a gente joven, y especialmente mujeres, de excelente formación académica, al campo de la Biofísica.
#SOBLAtrivia: Reinaldo DiPolo, Venezuela, established the direct involvement of ATP as an energy source for the Ca2+ pump in squid axons -important for the manteinance of physiological internal Ca2+ concentration. For more information click here
#SOBLAtrivia: Cecilia Bouzat, Argentina, honored with the L'Oréal-UNESCO Award for Women in Science for her contributions to the understanding of the nicotinic acetylcholine receptors, which mediate fast synaptic transmission. For more information click here
#SOBLAtrivia: Eduardo Rios, Uruguay, discovered that the DHPR (Cav1.1) in the T-tubule, serves as the voltage sensor that directly activates the Ca2+ release from the sarcoplasmic reticulum in the Excitation-Contraction Coupling of skeletal muscle. Contributed by @carlomanno
#SOBLAtrivia: Ramon Latorre is a Chilean biochemist and a Member of the U.S. National Academy of Sciences. He was the first to reconstitute an ion channel into lipid bilayers and described a kinetic model for BK channels.
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#SOBLAtrivia: Nora Volkow, a mexican american whose research demonstrated that drug addiction is a disease of the human brain. She pioneered the use of brain imaging to investigate the toxic effects and addictive properties of abusable drugs.
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#SOBLAtrivia: Guillermo Whittembury was a Peruvian physiologist and biophysicist whose pioneer research in the area of water transport and renal physiology contributed to the discovery of Aquaporins.
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#SOBLAtrivia: Cecilia Tapia Hidalgo, a Chilean biochemist that in n 2006 received Chile's National Prize for Natural Sciences for her contribution in understanding calcium release in excitable cells, including her work with Ryanodine receptors.
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#SOBLAtrivia: Rodolfo Llinás, Colombian, founding father of modern brain science, carried out elegant studies of vertebrate cerebellum. He discovered dendrite Ca2+ spikes, dendritic inhibition, subthreshold oscillations, and presynaptic Ca2+ currents.
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#SOBLAtrivia: Humberto Fernández-Morán, Venezuelan , invented the diamond knife, advanced the development of electromagnetic lenses for electron and cryo-microscopy, worked for @NASA Apollo missions, among many other accomplishments .
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#SOBLAtrivia: Gloria M Villegas (Venezuelan), chair of the Biophysics Department (1960-1969), IVIC. Her contributions: ultra-structure of vertebrate retina, nerve cultures, trophic factors, regeneration, reconstitution of the sodium channel and nerve diffusion pathways.
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#SOBLAtrivia: Nancy Carrasco (mexican) is member of the USA National Academy of Sciences and the first scientist to clone and characterize the sodium/iodide symporter, the plasma membrane protein that mediates active transport of iodide in the thyroid.
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