El joven científico nica que mapeó el corazón humano

Ser preguntón, cuestionarlo todo, un voraz apetito por la ciencia, la determinación inculcada por su madre y una serie de eventos afortunados, llevaron a Carlos Talavera López a ser parte de los círculos más prominentes de investigación científica  del mundo. 

Este joven nicaragüense recientemente vio publicados los resultados de su más reciente estudio en la revista de ciencia de más alto nivel Nature.

Nadie lo había hecho antes. Se trata de la caracterización de la composición celular del corazón humano adulto realizada por cuatro centros: el Wellcome Sanger Institute /EMBL-EBI -para el cual trabaja Talavera- en Cambridge, Imperial College London, Max Delbruck Centre, de Berlín, y Harvard Medical School. 

“Analizamos medio millón de células de seis regiones anatómicas de 14 corazones adultos. Mi participación en el estudio fue, con mi experiencia en inmunología e inteligencia artificial, en dirigir e implementar el análisis con métodos de inteligencia artificial y entender cómo las células inmunes del corazón lo mantienen funcionando”, explica de forma sencilla una tarea compleja a través de una videollamada desde Cambridge, Reino Unido, donde reside actualmente.

Una historia de superación

“Nunca vas a salir de aquí”, fue la frase que, de niño, lo retó a demostrar lo contrario. Talavera es originario del Barrio Yaguare en Matagalpa. Al viajar en el tiempo hacia su niñez aparece una memoria de contraste: recuerda su casa rodeada de montañas, asentada en una colina, pequeña, de tablas, humilde y, frente a ella, una vista de lujo de toda la ciudad. Se le viene a la mente, en especial, el paisaje de invierno, cuando las nubes se juntaban y una tormenta eléctrica le regalaba un espectáculo que le dejaba fascinado.

Viene de una situación familiar común en Nicaragua: una familia numerosa, de padre ausente producto del alcoholismo, una que sacó adelante su mamá, ‘La Toñita’, que lavaba y planchaba ajeno, trabajaba como recepcionista y tejía mantelitos para mantener a sus seis hijos: cinco mujeres y un varón. Mientras ella salía a trabajar, las hermanas mayores se encargaban del cuido de los pequeños, incluyendo a Carlos, el penúltimo de sus hijos. 

Habla con mucho cariño y agradecimiento de su madre y hermanas. “Si llegás a Matagalpa, no creo que alguien te sepa decir quién es Carlos Talavera, pero si preguntás por la Toñita, es una persona que todo mundo la conoce y quiere”, dice sonriendo. 

Carlos Talavera junto a su madre, Antonia López, 'la Toñita', durante su visita a Nicaragua en enero de 2015// Foto: Cortesía.

Era el inicio de la década de 1990, cuando sus hermanas le enseñaron a leer incluso antes de que entrara a la escuela. “Me daban libros para que me entretuviera y estuviera callado”, cuenta. La mayoría de libros eran de física y química, muchos de ellos de origen soviético traducidos al español, de esos que quedaron como fruto de la cercana relación de la URSS con el Gobierno sandinista de los 80 que recién había salido del poder.

Cuando los libros no eran suficientemente entretenidos, Carlos salía al patio en el que abundaban las plantas, los chunches de metal, aparatos electrodomésticos viejos y las herramientas de su padre, cuyo oficio era la mecánica. “Me ponía a jugar con todo eso y una vez tuve la idea de construir un cohete, combustible incluido. No sé cómo conseguí medio galón de diesel, pensando que iba a hacerlo despegar, casi quemo la mitad de la casa”, rememora entre risas. 

Estudió siempre becado. La primaria la cursó una parte en un colegio católico privado, La Inmaculada, y la otra en el Colegio Adventista de Matagalpa. De aquellos tiempos se le vienen recuerdos no tan gratos. “Cuando uno es pobre y va a un colegio de ricos no es tan bueno. Vos sabés cómo son los chavalos, que se fijan si tu uniforme no es el de la mejor calidad, que tu camisa no es completamente blanca, y te empiezan a molestar. Me acuerdo también cuando a una profesora le reclamé por un punto en un examen y ella me contestó: ‘Te lo voy a poner, pero, ¿para que te estás esforzando? Nunca vas a salir de acá’”. 

Las palabras de aquella profesora, lejos de desmotivarlo, se convirtieron en el combustible para ayudarlo a despegar. “La Toñita me enseñó que si te dicen que algo no se puede hacer, tenés que asegurarte de que realmente no lo podés hacer. Tenés que tratar. Y eso fue lo que hice”. 

En contraste con aquella maestra, de su secundaria en el Instituto Eliseo Picado rescata que quería mucho a su profesora de Física. “Era excelente”. 

El enamoramiento que le cambió la vida 

Fue en esos años que se enamoró y su vida cambió. 

Si quería continuar estudiando debía trabajar después de clases para ganar dinero extra, le dijo su madre. Iría todas las tardes al Laboratorio Clínico Galo, de la familia Escobar Galo, para hacer mandados, lavar el carro, recoger algún paquete.

La fachada del Laboratorio Clínico Galo, en la ciudad de Matagalpa, donde Talavera pasó buena parte de su adolescencia, apoyando en mandados y oficios después de las clases. // Foto: tomada de Internet

Ahí fue que ocurrió. Por primera vez tuvo un microscopio en frente y otro mundo se abrió para él al observar las células de la sangre. “Quedé totalmente enamorado”, dice. La pregunta que quedó rondando en su mente fue cómo funcionaba ese mundo de las células. Ese enamoramiento no terminó, más bien lo llevó hasta donde está hoy. 

Cuando se bachilleró en el año 2003 y llegó el momento de ir a la universidad, hubo angustia. No había dinero para eso. Aplicó a una beca en la Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua, UNAN- León. Le decían que estudiara Medicina, que nunca le haría falta trabajo, pero no le llamaba la atención la aplicación más común de la Medicina en Nicaragua, turnos en hospitales, dar consultas y escribir recetas. Quería algo más. 

Escogió Bioanálisis Clínico pensando que regresar a Matagalpa para trabajar en el Laboratorio Galo siempre sería una opción o bien, podría hacer cualquier otra cosa. Fue la decisión que cambió su vida. 

Entró en el internado universitario de la facultad preparatoria en 2004. Describe ese tiempo como parte de los mejores años de su vida. De nuevo, en contraste con su experiencias estudiantiles de joven, aquí sí calzaba. “Durante toda mi vida, hasta ese momento me había sentido fuera de lugar, en Matagalpa era un chavalo que no tenía plata rodeado de niños que la tenían, y me encuentro con este montón de chavalos, que estamos todos en la misma situación, somos pobres, pero si logramos pasar el año tenemos un espacio en la universidad y la oportunidad de salir adelante. Por primera vez no me siento solo”, confiesa. 

En el año 2004, posando junto a sus mejores amigos durante la etapa del internado de la facultad preparatoria en la UNAN-León.// Foto: Cortesía

Un golpe en la cara

Algunos profesores le decían que era “bien preguntón”, otros lo animaron a seguir cuestionando, a decidirse por el mundo de la investigación. Menciona a algunos a quienes agradece, como la Dra. Margarita Paniagua, el Dr. Samuel Vilchez, Dr. Orlando Mayorga, Dr. Erick Amaya y el Dr. Daniel Reyes. 

Estaba seguro que quería ser investigador, pero todavía no sabía cuál sería el campo de estudio. “La genómica me dio un golpe en la cara, literalmente. En la universidad una señora estaba limpiando y sacando revistas viejas, tiró una al pasillo donde yo estaba sentado y me dio en la cara. La revista era sobre la primera copia del genoma humano y empecé a leer sobre investigación genómica. Con estas ideas escribí una propuesta de investigación”, detalla.

No tenía una computadora para realizar su investigación, pero afortunadamente una amiga le vendió a pagos una máquina vieja que necesitaba media hora para arrancar Windows. Sin saber que mucho después esa sería una de sus principales herramientas, sus amigos se ofrecieron a instalarle Linux, un sistema operativo más rápido, utilizado en el campo de la investigación en la academia y que requiere de conocimientos de programación que empezó a utilizar desde entonces. 

Corría el 2008, cuando un día se encontró en los pasillos de la universidad al Dr. Ernesto Medina, que recién había concluido su periodo como rector de la UNAN-León. Sin conocerlo lo abordó y le pidió leer su propuesta de investigación.  Un par de semanas después, Medina lo puso en contacto con el Dr. Jorge Huete, fundador y director del Centro de Biología Molecular de la Universidad Centroamericana (UCA), ubicada en la capital, quien le propuso unirse a una investigación sobre la biodiversidad genética del agente causal de la enfermedad de Chagas. Su rutina en ese entonces era viajar entre León y Managua, para cumplir con sus clases universitarias y trabajar en el proyecto.

En el año 2008, en el Centro de Biología Molecular de la Universidad Centroamericana (UCA). // Foto: Cortesía

En 2010 el Dr. Huete le comentó que, para adelantar la iniciativa, requerirían ayuda de centros con mayor experiencia en genómica, así que le propuso buscar opciones en el exterior. Escribió correos a varios centros y le contestaron del Karolinska Institutet de Biología Molecular y Celular, en Estocolmo, Suecia, donde trabajó durante un mes.

Por suerte, de adolescente había estudiado inglés. A los doce años se interesó por aprenderlo por su cuenta y terminó de pulirlo gracias a que la licenciada María Eugenia Galo, del laboratorio, le regaló un curso que completó en cuatro meses y le dio “al menos el nivel necesario para ‘machetear”’, explica. 

“Yo voy con la idea de que tengo que llegar ahí y enseñarles que soy el mejor en lo que hago y si se los demuestro ellos van a darme la oportunidad de hacer un doctorado”. Y así fue. 

El despegue del cohete

Regresó a Nicaragua a terminar tan rápido como pudo su tesis de licenciatura. Aplicó a un programa, le dieron una beca y regresó a Suecia para realizar su doctorado. 

Ahí se encargó de secuenciar el genoma del árbol de navidad típico de Suecia, el abeto noruego o picea abis. Nadie lo había hecho y la comunidad científica tenía interés en ese estudio con el fin de preservar la especie y para mejorar sus usos como combustible o para la fabricación de papel de forma más eficiente. “Aprendí métodos computacionales y participé en el análisis comparativo con otras especies de coníferas”, agrega. Fue así que vio publicado su primer ensayo en Nature. 

Una vez concluido ese proyecto, retomó el estudio del parásito causante de la enfermedad de Chagas. “La parte que me interesó fue cómo el sistema inmune reconoce al parásito o a cualquier patógeno y cómo hay una interacción entre las células inmunes del ser humano y el parásito que, buscando evitar que el sistema humano lo reconozca, cambia su estructura genética”. Empezó a estudiar el comportamiento genético de las células inmunes y del parásito al mismo tiempo. Así fue que concluyó su doctorado en 2016.

Tras mudarse a Londres, Reino Unido, para estudiar cómo en la malaria el parásito también cambia y el sistema no lo reconoce, decidió que quería estudiar qué pasa con las células inmunes a nivel individual.

El estudio del corazón y sus alcances

El Doctor Carlos Talavera-López, científico nicaragüense en Cambridge, Reino Unido.

Talavera siguió investigando en Europa, en The Francis Crick Institute, en Imperial College London y en el Wellcome Sanger Institute/EMBL-EBI, el instituto de genómica más grande de Europa, donde aplicó a un trabajo y en ese momento necesitaban mapear el corazón. 

"Del corazón sabemos que es un músculo con cierto tipo de tejidos, pero su composición celular no se conoce. Propuse aplicar métodos de inteligencia artificial para estudiar los datos y ver qué patrones encontrábamos”, expone. 

El científico se toma un momento para aclarar que la inteligencia artificial no se trata de robots. “La inteligencia artificial es un sistema de técnicas que se utilizan para aprender de los datos. Tenés una cantidad de datos enorme que necesitás analizar y necesitás sacar hallazgos que antes no podíamos observar con los métodos estándar. Lo que yo hice fue programar el algoritmo, basado en los genes que están expresados en cada una de las células, para que cada vez que encuentre una diferencia en esos genes, lo compare con el resto y diga ‘esta célula se comporta distinto’ y (así) la clasifica”.

Así, el equipo encontró que el corazón está hecho de 62 tipos de células y que cada región del corazón tiene células distintas. Cada región tiene un circuito genético que controla cómo las células se comunican en cada región para mantenerlo funcionando, amplía.

A diferencia del corazón de otras especies, el humano no se puede regenerar. Talavera quiere descubrir por qué. El próximo año tendrá su propio equipo para investigar la interacción entre las células en estado normal y cómo cambia esa interacción cuando hay una herida o una agresión.

Las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en el mundo. La caracterización del corazón, lograda por Talavera y el resto del equipo científico, es parte del Human Cell Atlas consortium que busca mapear todas las células del cuerpo humano y es un punto de partida para el descubrimiento de nuevas terapias en la medicina cardiovascular. 

“Necesitamos más tiempo, más investigación, pero en el futuro lo que se espera es que podamos identificar qué hace que cada célula del corazón sea única y cómo la podríamos modificar, por ejemplo, para que, en el caso de un infarto, se pueda reparar”, amplía.  

Talavera lleva nueve años viviendo fuera de Nicaragua. Recuerda cuando salió por primera vez del país y vio cómo en otros lugares había los recursos para hacer ciencia, “si uno sale del país y ve eso, es imposible volver a ser el mismo”, dice riendo.

Toma la oportunidad para animar a los jóvenes de Nicaragua a explorar el mundo de los datos y la inteligencia artificial. “Creo que en Nicaragua existe el potencial. Al aplicar métodos de inteligencia artificial para minar datos, financieros, de salud, de población, podemos implementar este conocimiento en las formas de desarrollar políticas en el país”, dice, confiado en que existe el talento humano que solo necesita las herramientas y el empuje.

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De la pandemia de covid-19, que lo ha obligado a pasar largos tiempos en confinamiento junto a su novia leyendo libros, jugando videojuegos y viendo películas, rescata, optimista, la capacidad de producción de conocimiento de la comunidad científica. “Desde los primeros indicios de brotes de covid-19 hasta la fecha se han hecho más de ocho mil publicaciones científicas, eso te da la escala del trabajo científico a nivel mundial que se está llevando a cabo para tratar la enfermedad, encontrar vacunas, tratamientos”. 

Al ver el camino que ha recorrido dice sentir agradecimiento y humildad. “Mucho agradecimiento hacia las personas que me han apoyado, sobre todo hacia mi madre que me enseñó a luchar para llegar hasta donde estoy”. 

La última vez que visitó Nicaragua fue en 2017. Este migrante profesional nicaragüense comparte que de su país extraña a la Toñita y a sus hermanas. La comida nica también le hace falta. “Daría cualquier cosa por unas rosquillas somoteñas y un café matagalpino”, concluye con nostalgia.