José Luis Ramírez: “Sigo batallando para que la investigación no muera”

En nuestro organismo tenemos alrededor de dos kilos de bacterias. Nos ayudan en procesos naturales, como la producción de vitaminas. Los genetistas moleculares han estudiado el comportamiento de microorganismos y han replicado sus funciones para utilizarlas en la ciencia. Esto ayuda a salvar vidas. Pero hay también bacterias perjudiciales. En la actualidad la OMS ha hecho énfasis en las superbacterias: aquellas resistentes a los antibióticos. 

El campo de la genética molecular en Venezuela se desarrolló gracias a los aportes de José Luis Ramírez. Y gracias a los años en los que el país disponía de becas de estudio en el exterior, donde muchos especialistas se formaron y regresaron. Ramírez estudió biología molecular en la Universidad Johns Hopkins de Baltimore, Estados Unidos. Cuando regresó, creó un laboratorio y un posgrado por los que pasaron casi todos los profesionales de este campo. “Nosotros deberíamos tener dos o tres doctores de 30 años”, dice Ramírez, de 78 años de edad. No hay generación de relevo y la mayoría de los que se forman salen del país. 

Ramírez se ha especializado en enfermedad de Chagas y leishmaniasis. Comprobó junto a otros investigadores que los pacientes con estas enfermedades nunca eliminan el parásito aunque reciban una cura clínica. Un aporte mundial. 

El pasado 27 de abril de 2022, fue reconocido con el Premio Fundación Empresas Polar Lorenzo Mendoza Fleury por “sus contribuciones a la ciencia (…) en tres aspectos fundamentales: Parasitología, biotecnología y biología molecular”. Se le considera padre de la biología molecular en Venezuela. 

Conversamos en una sala recientemente iluminada de la Fundación Instituto de Estudios Avanzados. Ramírez me explica, con marcador en mano y pizarrón en frente, cómo las bacterias pasan información. Su carrera comenzó en un pequeño laboratorio en Bello Monte, hace 45 años.

¿Cómo era el campo de la biología molecular en ese momento, cuando regresó a Venezuela después de su posgrado?

Regresé en 1977. En Venezuela nadie entendía sobre lo que estaba hablando. Había gente trabajando en la especialidad, pero todo era muy tímido. No se entendían los principios. La sociedad no era tan receptiva a los cambios y el ambiente de la Universidad Central de esa época era poco proactivo. Lo que obtuve fue rechazo. Durante muchos años me tocó trabajar muy duro para montar un laboratorio. No entendían: “¿Por qué estás haciendo eso?”. Logré instalar un modesto laboratorio de Biología Experimental, en Bello Monte, en el Instituto de Biología Experimental, donde se hicieron cosas que prevalecen hasta hoy. Casi todos los biólogos moleculares que existen en el país pasaron por ahí. ¡Hicimos tantas cosas con tan poco presupuesto! 

¿Por qué decidió volver?

Tenía ofertas de trabajo en Johns Hopkins, donde estudié el phD en biología molecular, y en una compañía. Pero dije: “No. Aquí voy a ser cola de león en vez de cabeza de ratón”. Quise honrar el compromiso que tenía. Yo quería retribuir la inversión a mi país. El Consejo Nacional para Investigaciones Científicas y Tecnológicas (CONICIT) pagó mis estudios. Era muy exigente. Nos sometía a un test psicológico, teníamos que hacer el TOEFL y el Graduate Record Examinations, una prueba muy difícil, para ser aceptado en la Universidad Johns Hopkins. Las becas eran muy pequeñas. Nos daban 500 dólares mensuales. La Universidad Central daba 2000 dólares en esa misma época, pero yo no quería esperar más tiempo. Tenía 28 años y me sentía viejo para hacer un doctorado. Mis compañeros tenían 23, 24 años. En la Universidad Johns Hopkins nos obligaban como estudiantes de pregrado a dar clases. Tenía que dar laboratorio, hacer mi tesis, tomar materias. Fueron los años en los que perdí el cabello. 

Una vez que creó el laboratorio, ¿cómo se desarrolló la biología molecular en Venezuela?

En 1986, fundé el postgrado de biología molecular. Se fue estableciendo esta especialidad en el país. De ahí derivan aspectos que la gente no percibe. Cuando uno hace un PCR no se sabe que detrás estuvo alguien formándose por muchos años. Fuimos los primeros que introdujimos la prueba PCR acá, por ejemplo. Cristian Orrego, un chileno que trabajó en Stanford con Kary Mullis (creador del PCR), pasó por Venezuela. La primera vez que se hizo una genoteca (un banco de genes) de un organismo se hizo en el Laboratorio de Biología Experimental. Sin estos conocimientos de biología molecular, hoy día no sería tan fácil de implementar una prueba PCR como la que se usa para detectar covid-19.

Nosotros teníamos un servicio de biología molecular en el laboratorio de Biología Experimental en la Universidad Central, cuando en Venezuela ni siquiera el IVIC lo tenía (el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas, el centro científico más prestigioso del país). Porque ninguno se formó en biología molecular. Trabajábamos con las uñas: teníamos que hacer nuestros propios reactivos, teníamos que lavar tubos, no contábamos con secretarias ni técnicos. Arrancamos en 1978 hasta 1994. Ese año me fui a Estados Unidos. Ahí fue cuando me embarqué en genoma. Soy parte del equipo que secuenció el genoma de Trypanosoma cruzi. Fue gracias a ese sabático de tres años en Seattle. 

¿Cómo se secuenció el genoma Trypanosoma cruzi?

En 1987, habíamos integrado un grupo internacional que tenía un programa de biotecnología. No se había terminado aún el primer draft del Proyecto de Genoma Humano. Un compañero dijo que por qué no hacíamos un proyecto sobre el genoma de Trypanosoma cruzi (un parásito que habita en chipos, los cuales pican y dejan heces llenas de este agente. Cuando la persona se rasca, el parásito entra en la piel y contrae la enfermedad de Chagas). Resulta que los cromosomas del Trypanosoma cruzi son cuarenta y pico y no se separan como el de los humanos. Hay que utilizar técnicas especiales para agruparlos. Varios laboratorios de varios países de Iberoamérica nos pusimos a secuenciar cromosoma por cromosoma, haciendo genotecas. El proceso era muy lento.

 ¿Cómo era?

Cada fragmento de secuenciación tomaba muchísimo tiempo. Empezamos a documentar la base de datos del genoma de Trypanosoma cruzi. De repente nos encontramos con que no podíamos pegar los fragmentos porque casi el 50 por ciento del genoma de este organismo se repite. Tiene muchas copias. Cuando uno va a empatar dos pedazos es como un rompecabezas que tuviera varias piezas iguales. ¿Cómo armarlo? ¿Cuál pertenece a cuál? Nos costó mucho y no teníamos suficientes recursos. Trabajamos brutalmente. En el año 2000, el biólogo Craig Venter diseñó un método de secuenciación llamado “tiro de escopeta” (shotgun sequencing). Consiste no en separar cromosomas, sino en fragmentar el ADN y así se va partiendo en pedacitos. Pasa varias veces por una aguja fina y una máquina secuencia el ADN. Luego una computadora hace todo el trabajo. Ellos tenían una supercomputadora que organizaba los fragmentos del cromosoma que se repetían. Los agrupaba. En una colección de miles de fragmentos, la computadora analizaba y determinaba cuál se parecía a cuál. Najib El-Sayed, uno de los investigadores que trabajaba con Craig Venter, se interesó en Trypanosoma cruzi. Resulta que todo este trabajo que habíamos hecho él lo hizo en un mes. Nunca llegamos a completar el genoma del T. cruzi, pero teníamos mucha información. Ellos se ayudaron mucho con lo que habíamos generado nosotros. Por eso estoy incluido en el paper académico. Pero mucha gente relevante se quedó por fuera. Salió en la revista Science.

¿Cuáles son los beneficios de haber secuenciado el genoma de Trypanosoma cruzi?

Facilita la investigación y el descubrimiento de nuevos blancos terapéuticos. El aporte más importante de nosotros es haber desarrollado una tecnología que pescaba los telómeros (los extremos de los cromosomas) de Trypanosoma cruzi y Leishmania (este último es un parásito que causa leishmaniasis, una enfermedad con múltiples síntomas como lesiones crónicas en la piel). Fue la primera vez que se hizo en el mundo. Fue un aporte mundial. Se publicó en la revista Gene. ¿Por qué es importante? En el caso de Trypanosoma cruzi, podemos saber que casi todos los genes que utiliza el parásito para defenderse del sistema inmunológico del paciente están agrupados en los telómeros. Probablemente ese es el sitio donde se generan nuevas variantes. Estamos investigando por qué el Trypanosoma cruzi es tan difícil de controlar. 

¿Qué tan difícil es controlar al parásito una vez que la persona tiene enfermedad de Chagas?

El parásito puso en su genoma todas sus apuestas. Antes decían que la enfermedad de Chagas, en las personas que tienen afección del corazón, se daba de manera aséptica. Es decir, se creía que se producía una reacción autoinmune: el parásito exacerba el sistema inmune y se generan anticuerpos en el corazón. Entonces, una vez pasada la enfermedad, el parásito no existía. Nosotros demostramos que no. Un médico pellizcaba un poquito del septo del corazón y sacaba una pequeña biopsia. Junto con investigadores de la Universidad de los Andes probamos que el parásito queda enquistado y persiste en el tiempo.

¿Una persona con enfermedad de Chagas nunca queda libre de Trypanosoma cruzi?

Nunca llegas a eliminar el Trypanosoma cruzi y el Leishmania. Los parásitos persisten, a pesar de que parece que se cura la enfermedad. El paciente logra lo que se llama una “cura clínica”, pero no una erradicación del parásito. Eso es un aporte importante de nuestro laboratorio. Mucha gente sufre leishmaniasis y cree que eliminó el parásito. Y resulta que se da un golpe y aparece una úlcera de leishmaniasis. ¿Por qué? Tuvimos casos de una persona que supuestamente había sido curada hacía 30 años, pero entonces salía embarazada y su sistema inmune se comprometía. Resulta que le hicimos el examen en la sangre y tenía el parásito 30 años después. 

Para esta enfermedad no hay vacunas y la posibilidad de una es remota. Tenemos el caso de infección de Trypanosoma cruzi en Chacao (en 2007 hubo un brote en una escuela del municipio Chacao, en Caracas. 120 personas se contagiaron y uno murió luego de tomar jugo de guayaba). No se han logrado curar a pesar de que les hemos dado medicamento. Después de diez años de tratamiento tienen el parásito. Acá se están dando casos de contaminación oral. Hay un chipo grande que no pica, pero su excremento está cargado de parásitos. A veces están en el jugo de caña y, cuando muelen la caña, pasa al jugo y puede infectar a quien lo toma. 

José Luis Ramírez retratado por Alfredo Lasry | RMTF

Mucha gente piensa que las bacterias son solo perjudiciales. Sin embargo, algunas ayudan al equilibrio de ciertos ecosistemas. ¿Podría dar ejemplo del aporte de las bacterias?

Las bacterias hacen posible todo lo que está ocurriendo en el universo. De ahí la gran importancia del clima, la agricultura, para todo. Los seres humanos tenemos alrededor de dos kilos de ellas. Eso se llama el bioma. El bioma de cada organismo es tan importante porque todas las vitaminas que no producimos las producen ellas. En nuestro colon, en nuestro intestino, ellas toman productos que nosotros no degradamos y producen metabolitos secundarios que son vitaminas. Los suelos no existirían si no hubiera bacterias. Las bacterias fijan nitrógeno atmosférico en las plantas. Las caraotas necesitan una asociación simbiótica con bacterias para que se fije nitrógeno en sus raíces. Las plantas no fijan nitrógeno por sí solas.

También ayudan en el ecosistema marino…

Las bacterias hacen que nuestras aguas marinas sean más o menos acidificadas. Son las que hacen posible la incorporación o reducción de ese ácido y controlan el pH. La mayoría de los virus que existen en el mundo están en el mar. Nosotros no conocemos el número de bacterias y virus que existen. Es inmenso. Las bacterias y los virus estaban en la Tierra hace 14 mil millones de años, cuando nada de esto existía. Ellos fueron, sobre todo los virus, los que dieron lugar a la vida. 

Estos ejemplos nos hablan sobre cómo los microorganismos ayudan en el equilibrio de los ecosistemas. ¿Cómo afectaría si se rompe el equilibrio que generan estos microorganismos?

Si nosotros matamos por métodos agronómicos, alteramos el bioma, matamos toda la vida en la tierra. El bioma son las poblaciones que existen en un ambiente. Resulta que si nosotros empobrecemos los suelos de forma tal que no existan bacterias capaces de fijar nitrógeno, nos vamos a quedar sin comida. Lo que hace la gente es echarle urea. Pero si uno le mete urea a una mata de caraota, se muere, porque el rhizobium (bacteria) que convive en simbiosis con ella se muere. Además, lo que una bacteria produce puede ser alimento para la otra. Si uno perturba ese balance, ocasiona la pérdida de una o toda la población de microorganismos. Entonces se pierde el equilibrio. Hay una interacción permanente entre virus y bacterias: las bacterias pelean contra los virus, los virus contra las bacterias. El equilibrio se mantiene en todas partes y tiene que ser así: los virus atacan y matan a una población de bacterias, pero no la elimina completamente. El hombre, al impactar el ambiente, puede romper ese equilibrio. De repente las cepas virales se vuelven más agresivas y eliminan toda una población de bacterias que probablemente sean las que comen los microorganismos que hacen el coral. Ese equilibrio es importante. 

¿Qué hemos aprendido de los microorganismos y cómo replicamos sus mecanismos en algunas especialidades?

Para defenderse de los ataques de los virus, las bacterias tienen su propia maquinaria. No es un sistema inmune como el de nosotros: es un sistema molecular. Es inmunidad, pero no mediante anticuerpos sino por enzimas que atacan al virus. A partir de estas herramientas se origina la biología molecular. Todo lo que vemos (modificación genética, terapia genética) tiene su origen en los microorganismos. Por ejemplo, hay enzimas de restricción y plásmidos bacterianos. Cuando se supo sobre los plásmidos, se descubrió que uno podía ponerlos de una bacteria a otra. Entonces se empezó a experimentar. Usamos plásmidos como pequeñas fábricas de proteínas. Estas proteínas las utilizamos para diagnósticos. Unos colegas de la Universidad de Virginia me llamaron y me dijeron que habían detectado una proteína de Trypanosoma cruzi en la orina de unos niños de Bolivia infectados con Chagas. Estamos produciendo esta proteína para enviárselas. 

Las bacterias tienen enzimas de restricción: se llaman así porque restringen la entrada de un fago (bacteriófago). Eso y las polimerasas, que son los que multiplican el ARN; recombinasa, que es lo que permite el intercambio de información. Todo eso lo usamos aquí y está comercialmente disponible. Eso viene del conocimiento básico de los microorganismos. Las bacterias y los virus han proveído toda la maquinaria con la cual hacer descubrimientos genéticos a todo nivel. 

¿Podría dar un ejemplo de cómo hemos copiado o adaptado funciones de bacterias en algunas especialidades?

Las bacterias tienen un mecanismo de defensa que se llama CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). Muchos de estos descubrimientos se hicieron en la industria. Por ejemplo: a veces un bacteriófago (virus que afectan solo a bacterias) mata a la bacteria Lactobacillus que induce el proceso de fermentación. Entonces se pierden millones de litros de leche. Se descubrió que algunas bacterias podían resistir la infección del bacteriófago. ¿Cómo? Juan Francisco Mojica (investigador que descubrió que las bacterias tienen su propio sistema inmune), trabajando en las salinas de Alicante, se dio cuenta de que las bacterias que sobrevivían al ataque bacteriófago, porque muchas morían, tenían en su ADN una serie de pedacitos del ADN de virus. ¿Por qué? Ellas agarran un pedacito de información, la transcriben y acumulan en una biblioteca de fragmentos. Ellas meten en su biblioteca, por decirlo de alguna manera, pedacitos del virus para tener memoria. Entonces cuando un virus igual vuelve, activan su memoria y se defienden. Entonces lo que hacen en la industria es transferir información a las bacterias para que resistan ataques de bacteriófagos. 

Ustedes también hacían diagnósticos de VPH, algo que es importante porque el virus del papiloma humano puede causar cáncer de cuello uterino, el segundo más frecuente en mujeres en Venezuela. Actualmente no hay pesquisas de este tipo y el gobierno no tiene la vacuna de VPH dentro de su cobertura de vacunación. ¿Siguen haciendo pesquisas?

Fue un proyecto pagado por Empresas Polar para diagnosticar en el propio tracto vaginal y detectar la presencia de algún tipo de papiloma. Es importante porque este virus tiene varios tipos, pero no todos causan cáncer. Detectábamos si el virus era maligno; es decir, si podía producir cáncer. Pero nosotros dejamos ese campo por completo.

¿Por qué lo abandonaron?

Nosotros trabajamos en un centro de biotecnología. Hacemos muchas cosas. Pero llegó un momento en que ese tipo de investigación no tuvo la acogida que esperábamos. 

¿Qué cosas han dejado de hacer en el laboratorio?

Nosotros hacíamos pruebas de paternidad. Solamente el IVIC, nosotros y la Universidad del Zulia podemos hacer estudios que tengan validez en un tribunal. Para hacer esto tienes que hacer pruebas de certificación internacional. Pertenecemos al Grupo de Habla Española y Portuguesa de la International Society for Forensic Genetics (GHEP), un grupo de genética forense. Cada año nos certificábamos, pero ahora no tenemos dinero para eso. Estábamos a la par con cualquier laboratorio forense del mundo. Estuvimos certificados por ocho años hasta que nos quitaron los fondos en 2015. Entonces ya no pudimos pagar la suscripción ni mandar gente a entrenarse. Cada año, ellos mandaban un sobre. Podía contener cabello, muestras de sangre. Es una simulación de una escena de un crimen que nosotros como laboratorio debíamos resolver. Una vez que resolvíamos la prueba, el instituto mandaba un documento que certificaba que el laboratorio estaba calificado.

Teníamos también un departamento, actualmente detenido, de trazabilidad de organismos transgénicos. Ahí se hacían estudios para saber qué alimentos tenían o no material transgénico. Estuvimos dando el servicio hasta hace tres años. 

¿Cuáles cree usted que han sido las labores más importantes del laboratorio?

Hemos sido órgano auxiliar para la Fiscalía, para crímenes o desastres aéreos como el de Mérida (en 2008 murieron 46 personas luego de que un avión comercial se estrelló contra una montaña). Hemos hecho trazabilidad de transgénicos en plantas, papiloma, malaria, leishmaniasis, cáncer. El asunto aquí no es exclusivamente investigación, sino también servicio. En cuanto a enfermedad de Chagas, trabajamos con edición génica en Trypanosoma cruzi y Leishmania. Pero también, en asociación con Medicina Tropical, hacemos detección del parásito en pacientes. En conjunto con la Facultad de Farmacia de la UCV se hacía la prueba de nuevos compuestos en células cancerosas. Yo he hecho diagnósticos del virus de papiloma, parásitos, bacterias, malaria. Porque se ha llenado un hueco que no existía. Nadie hacía eso. Entonces todo el mundo consultaba al laboratorio.

En esta pandemia, ¿qué aportes ha hecho la genética molecular para el estudio del virus Sars-CoV-2 causante de la covid-19? ¿Cómo ha aportado su laboratorio?

En nuestro caso hemos sido auxiliares para esta pandemia por coronavirus. Pero nuestra colaboración ha sido poca. Con la doctora Flor Pujol (del laboratorio de Virología molecular del IVIC) pudimos secuenciar el ADN de la variante delta. En este caso es mejor centralizarlo todo en la doctora Pujols. Ella es viróloga. Su papel ha sido crucial. Cuando ella nos pide ayuda, ahí estamos. 

José Luis Ramírez retratado por Alfredo Lasry | RMTF

Los microorganismos mutan. Vemos que el virus del covid-19 ha mutado y se han producido nuevas variantes. ¿Cuál es la importancia de saber sobre genética de microorganismos?

La maquinaria replicativa no es perfecta. Comete errores, como en una máquina de escribir. Aunque tienen mecanismos de corrección, se pueden producir mutaciones. Una vez, en uno de mis trabajos, se dio una situación: de repente explotaban las latas de una bebida. Había control sanitario. ¿Qué estaba sucediendo? Resulta que en el azúcar que se utilizaba a veces había esporas. Se usaba ácido carbónico para combatir los microorganismos. Cada cierto tiempo ocurre una mutación que puede ser letal para el organismo o puede favorecerlo. Lo que estaba ocurriendo es que en el azúcar empezaron a aparecer mutantes que eran resistentes al ácido carbónico. Esta es la importancia de saber sobre genética de microorganismos.

Vemos también que hay bacterias que mutan y se vuelven resistentes a los antibióticos. La OMS ha dicho que “el uso indebido y excesivo de los antimicrobianos es el principal factor que determina la aparición de patógenos farmacorresistentes”. ¿A qué se debe?

Por el mal uso de antibióticos. Aquí en Venezuela hay libre venta. Hay quienes toman antibióticos vencidos que no tienen la misma eficacia. A los animales les dan tetraciclina para que controle el crecimiento de las bacterias en el intestino y así el animal absorbe más alimento. Luego las heces van al agua y las bacterias pueden volverse resistentes. La presión selectiva obliga a que haya una mutante que se vuelva resistente. Ahorita hay una gran crisis hospitalaria porque no hay antibióticos que combatan las superbacterias, las cuales son resistentes a todo tratamiento. A veces es mejor no ir a un hospital, sino quedarse en casa. Porque las bacterias que se agarran en los hospitales son casi imposibles de eliminar. 

¿Cómo se vuelven resistentes las bacterias?

La resistencia puede ser porque ocurren mutaciones en los genes de las bacterias que impide que el antibiótico entre. Ellas, como son extremadamente “promiscuas”, van a transferir información. Por ejemplo, nosotros no nos cruzamos con otra especie. Ellas pueden pasar información entre bacterias de un mismo tipo, pero también a otras especies. Por eso se vuelven resistentes: las bacterias tienen la capacidad de encontrar ADN del mundo e incorporarlo si les conviene. Intercambian información que les da ventaja selectiva. Entonces pasan información sobre cómo hacerse resistente a los antibióticos.

¿Cuáles son los problemas que enfrenta la especialidad de genética molecular en Venezuela?

Estamos retrocediendo debido a la falta de presupuesto. A veces uno tiene secuenciador de última generación (para hacer estudios en los genes), pero cada vez que se usa necesitas una plaquita que cuesta 2000 dólares. Entonces, ¿para qué un aparato como ese si luego no podemos comprar la plaquita? 

Lo que me está matando ahorita es la inestabilidad: vienen muchachos inteligentes que luego salen del país. Aquí en el instituto hay un muchacho al que le pagan 100 dólares de bono más otro poquito más, pero haciendo diseño gana 500 o 600 dólares. Lógicamente se van. Mantener el personal es lo más difícil. Hay una rotación de dos muchachos cada seis meses. Entonces llega un momento en que me canso porque el entrenamiento es arduo. En las universidades no le están enseñando los fundamentos del laboratorio porque no tienen dinero para las prácticas. Hay que enseñarles hasta cómo agarrar una pipeta. La generación de relevo se nos fue. Hay un vacío. Actualmente el personal más importante que nos hace falta son los técnicos. No hay. Hay aparatos sin mantenimiento. Nosotros deberíamos tener dos o tres doctores de 30 años. Tengo la oficina esperando para poder irme tranquilo. Tengo la opción de irme a Europa, porque allá están mis hijos. Pero sigo batallando, pegado aquí, para que la investigación no muera. Tengo 78 años. No quiero que se pierda la enseñanza. 

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**Ramírez trabaja como profesor titular y director del Centro de Biotecnología en Fundación Instituto de Estudios Avanzados. En 2005 recibió el Premio Nacional en Ciencia y Tecnología. Fue coordinador del Programa de Biotecnología para América Latina y El Caribe de la Universidad de las Naciones Unidas.