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Sebastián Palacios ha pasado la mayor parte de su vida frente a un computador. Cuando estaba en preescolar, en el colegio Liceo Cervantes de Bogotá, el profesor de informática le enseñó Logo, un lenguaje de programación sencillo y universal. Aprendió a programar a los cinco años, casi al tiempo que a leer y escribir.
Durante su infancia se aficionó a la tecnología. En décimo grado se ganó un bingo y con la plata del premio compró uno de los mejores computadores del mercado. Pasaba fines de semana enteros encerrado en su cuarto escribiendo códigos. No salía con sus amigos, no veía televisión, escuchaba poca música. En los recreos del colegio se iba a jugar a la sala de computadores. Leía libros de programación. Hacía pilotos de videojuegos. Diseñaba bocetos y maquetas digitales.
Cuando estaba en once ganó el primer puesto en la Feria de Ciencia y Tecnología del colegio. Ese premio definiría su destino y el de su familia. Mientras sus compañeros presentaron experimentos convencionales de química y de biología: la teoría del color, el funcionamiento de la cámara fotográfica o la fotosíntesis, Sebastián hizo un complejo programa de computador que funcionaba como preicfes virtual e interactivo.
La idea era tener una plataforma fácil de usar para mejorar el rendimiento de su colegio en las pruebas de Estado. El programa hacía simulacros, graficaba bases de datos y atendía órdenes por voz. Fue muy novedoso para la época. Era el año 2004 e internet todavía parecía un lujo. Google no se había consolidado y Gmail ni siquiera existía. El día de la graduación el rector del Cervantes le entregó una medalla y lo felicitó frente a todo el colegio. Sebastián se fue a vivir a Miami, Estados Unidos, con su mamá y su hermana menor.
Hoy en día, 15 años después, es uno de los mejores científicos jóvenes del país. El pasado 10 de abril recibió el Premio Martha Gray por excelencia en investigación científica, otorgado en conjunto por la Facultad de Medicina de Harvard y el programa de ingeniería del Massachusetts Institute of Technology (MIT). Su nombre quedó grabado en un par de placas que adornan los laboratorios de las dos universidades más importantes del Ranquin de Shangái. “Harvard es muy buena en medicina y el MIT, en ingeniería. El programa conjunto en el que me premiaron está haciendo la mejor investigación en ingeniería médica del mundo”.
En palabras sencillas, el trabajo por el que lo condecoraron consiste en programar células madres de la misma forma y con la misma lógica en que se programa un computador. “Si puedes lograr eso, potencialmente puedes regenerar células adultas o tejido humano para combatir enfermedades como el párkinson, la parálisis o la ceguera”, afirma Palacios, mientras recuerda que el mismo día en que recibió el premio cumplió 32 años.
La investigación de Palacios pertenece a una rama de la ingeniería electrónica denominada computación biológica del genoma humano. El premio que recibió se lo dan cada año a seis estudiantes que realizan los mejores trabajos en distintas áreas de las ciencias médicas. Palacios ganó en la categoría de medicina restaurativa. “Todos los años hay una feria en Harvard llamada “Foro de ciencias de salud y tecnología”, a la que asisten muchos estudiantes y profesores. Los alumnos preseleccionados presentan sus investigaciones científicas y el jurado, compuesto por decanos, exalumnos y empresarios de la industria, escoge a los mejores.
De acuerdo con las universidades organizadoras del foro, las reglas de la competencia evalúan cuatro cosas: significancia de la investigación; calidad y ejecución del trabajo; el discurso y la presentación, y la claridad a la hora de explicar las limitaciones, los problemas y los desafíos para el futuro cercano en ese campo.
El premio de Palacios salió reseñado en el periódico y en el noticiero de Harvard y en otros medios universitarios estadounidenses. En Colombia pasó inadvertido. De sus logros internacionales no se escribió una línea en los medios de comunicación del país. “Fue un momento muy emocionante. El resultado de muchos años de trabajo. Mis compañeros de estudio, mis profesores y mi familia estaban felices y orgullosos. Este reconocimiento también fue para todo el trabajo del laboratorio, nos dan muchos recursos y es un lugar sano con mucha gente buena dispuesta a colaborar. Seguramente este premio me abrirá nuevas puertas para mi futuro profesional”, afirma Palacios.
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¿Cómo un joven colombiano de clase media logró convertirse en un destacado científico internacional? ¿Cuál es la relevancia de su investigación? ¿Por qué sus descubrimientos están revolucionando la medicina restaurativa?
Sebastián Palacios nació en Bogotá el 10 de abril de 1987. Creció con su papá, su mamá y sus hermanas en un barrio del norte de la ciudad y estudió en el Liceo Cervantes. A los 17 años entró becado al Miami Dada College, una de las instituciones más prestigiosas de Norteamérica para el estudio de tecnología. Estuvo dos años allá, se graduó con honores y fue aceptado en Georgia Tech para estudiar ingenierías eléctrica y de sistemas.
Durante su pregrado asistió a dos cursos de verano del MIT, publicó documentos científicos y análisis con su nombre, y tuvo un par de trabajos que le permitieron perfeccionar sus técnicas de programación. Su primera investigación seria fue en el laboratorio del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. Allí intentó homogenizar programas de planos arquitectónicos. Terminó su carrera con una calificación casi perfecta de 3,93 sobre 4 y decidió quedarse un año más en la misma universidad para obtener una maestría en ingeniería electrónica. Durante sus años de universitario recibió un premio al mejor investigador científico de Georgia Tech.
“Siempre tuve el sueño de llegar al MIT, la mejor universidad del mundo. Pero era consciente de que tener un cupo era muy difícil, casi imposible. La aceptación era del 3 %, estaba compitiendo con estudiantes de todo el mundo, sobre todo con chinos y japoneses, que son unos genios. Un día, a las 2 de la mañana, me mandaron un email diciendo que había sido aceptado para el doctorado en ingeniería electrónica y ciencias computacionales del MIT. No lo podía creer, me puse a llorar y llamé a mi mamá para contarle. Fue uno de los momentos más felices de mi vida”.
Sebastián Palacios comenzó su doctorado en 2013, y al mismo tiempo se inscribió en dos programas de capacitación que ofrece la universidad. Uno en ingeniería neurobiológica y el otro en ciencias médicas. Su propósito entonces era aplicar el conocimiento adquirido en ingeniería a la medicina.
“Mi área de trabajo principal es la computación biológica. A parte de tener el entrenamiento en electrónica y programación, tomé el 90 % de las clases de biología del MIT y empecé a hacer investigaciones combinadas con el acompañamiento y la asesoría de mi director de tesis, el profesor Ron Weiss”.
Weiss, quien también estudió ingeniería electrónica y computación en el MIT en los años noventa, fue el primero en intentar aplicar los conceptos de la computación a los organismos biológicos. Su mayor descubrimiento fue demostrar que se podían hacer puertas lógicas, como las del lenguaje de la programación, en las bacterias.
“Mi trabajo está basado en ese principio, pero es mucho más avanzado, más complejo: estoy estudiando esta misma lógica en las células madres”, dice con orgullo Palacios.
Para entender la importancia de este proyecto hay que partir de lo más básico: cuando el ser humano se está formando, en el vientre de la madre, al principio de la vida, solo hay un cúmulo de células que tienen la capacidad de dividirse asimétricamente produciendo dos células hijas; una de ellas con las mismas propiedades de la célula madre original y la otra con la capacidad de diferenciarse si las condiciones ambientales lo permiten.
En el área de la medicina regenerativa, los investigadores están muy interesados en estas células porque, como se pueden transformar en cualquier célula del cuerpo humano, se pueden usar potencialmente para regenerar y sanar cualquier parte del organismo que se haya dañado por una enfermedad o un accidente.
Antes, dice Palacios, los médicos tenían que obtener las células madres de los embriones. Ese proceso era muy controversial, pero ahora los científicos trabajan con células sacadas de adultos. Esta nueva modalidad fue posible gracias al trabajo de un médico japonés, Shinya Yamanaka, que ganó el Premio Nobel de Medicina en 2012 por descubrir que se podían coger células adultas, reprogramarlas y volverlas en el tiempo hasta que quedaran como células madres.
“Esta innovación es muy importante, porque uno puede, por ejemplo, coger las células de un paciente adulto y convertirlas en células madres, idénticas a las que tenía el paciente al nacer, entonces cuando se hacen terapias regenerativas no hay incompatibilidad, el cuerpo las admite sin problemas”.
Palacios dice que sus intereses investigativos están centrados en diseñar tecnologías que permitan regenerar células del sistema nervioso que se han muerto por algún trauma o enfermedad. En específico, esta tecnología podría ayudar en nuevos tratamientos contra el párkinson, y sería una alternativa para arreglar los nervios de los ojos de una persona ciega o para mejorar problemas en la columna vertebral.
En este proceso es necesaria la computación para que las células madres se programen y se transformen en lo que el cuerpo necesita. “Nuestro trabajo funciona como el transistor de un computador. La idea es replicar la lógica de ceros y unos para diseñar funciones matemáticas que les ordenen a las células madres que se comporten de una manera particular”, dice Palacios. Y agrega: “Trabajo con northgates, unos circuitos especializados con dos entradas y una salida, que se usan para crear cualquier tipo de computación digital. De hecho, fue con estos northgates que se creó el computador que dirigió el Apolo 11, la nave que en 1969 llevó a Neil Armstrong a la Luna”.
La importancia del trabajo de Palacios radica sobre todo en los programas de computador que ha creado para analizar las moléculas de las células madres y así poder hacer secuencias específicas que determinen su comportamiento. “Esta tecnología funciona igual que con las señales digitales. Podemos decir, por ejemplo, que la célula madre se convierta en un precursor del sistema nervioso y que cuatro días después se vuelva una neurona”. La idea en general es que estas células estén programadas para que regeneren las células que se murieron por la enfermedad.
En el laboratorio de Palacio trabajan cada día para tratar de controlar con precisión absoluta los movimientos y el destino de cada célula por separado. Para lograrlo, añaden partes al genoma humano que les permitan a los científicos crear secuencias. “Por ahora todo lo hacemos in vitro, en los laboratorios, todavía no hay pruebas en animales ni en humanos, pero estamos cerca de lograrlo”.
Además de la investigación científica, a Palacios le gusta enseñar. El MIT lo escogió para dictar la clase de diseño de circuitos digitales biológicos en el período de invierno. Además, con el profesor Weiss diseñó una clase virtual por la plataforma Edx. “Tenemos un curso muy interesante. Les hemos enseñado a miles de personas en todo el mundo lo que sabemos. Ha sido una experiencia muy enriquecedora”.
“Si Dios quiere y tengo fortuna -termina Palacios-, en cinco años quiero tener mi propio laboratorio de investigación para crear tecnología que ayude a mejorar la salud de miles de personas en el mundo”.
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