0:00:00.430,0:00:04.471
Intentar entender la vida [br]sin verla del todo en acción

0:00:04.471,0:00:07.176
es como si un extraterrestre [br]intentase entender

0:00:07.176,0:00:10.121
las reglas de un partido de futbol [br]con unas pocas imágenes

0:00:10.121,0:00:12.029
Podemos aprender mucho de estas imágenes

0:00:12.053,0:00:14.506
Por ejemplo, hay jugadores [br]dentro y fuera del campo

0:00:14.530,0:00:15.743
Hay una banda

0:00:15.767,0:00:19.789
Hay incluso animadoras [br]pasando un buen rato viendo el partido

0:00:19.813,0:00:23.383
A pesar de aprender todo esto

0:00:23.383,0:00:25.540
a partir de estas imágenes,

0:00:25.564,0:00:28.089
no podemos entender las reglas del juego.

0:00:28.113,0:00:29.895
Para ello,

0:00:29.919,0:00:32.057
necesitamos ver el partido en acción.

0:00:33.013,0:00:35.568
Mucho de lo que sabemos sobre la vida

0:00:35.592,0:00:37.946
viene de ver estas imágenes.

0:00:37.970,0:00:42.460
Científicos han podido descubrir mucho[br]a partir de observar imágenes similares

0:00:42.484,0:00:45.522
pero en última instancia, [br]para entender cómo funciona la vida

0:00:45.546,0:00:47.688
necesitan verla realmente en acción

0:00:47.712,0:00:50.702
Y esto es esencialmente [br]donde la vida sucede,

0:00:50.726,0:00:55.032
es intentar entender cómo funciona [br]la unidad fundamental de la vida.

0:00:55.056,0:00:57.019
Y para ser capaz de verlo,

0:00:57.043,0:01:00.102
necesitamos entender cómo es la vida.

0:01:01.278,0:01:03.325
Comparada con esta hormiga,

0:01:03.349,0:01:07.124
una célula humana es cien millones[br]de veces más pequeña en tamaño

0:01:07.148,0:01:09.519
¿Ven la célula [br]justo al lado de la hormiga?

0:01:09.543,0:01:10.712
Está ahí mismo.

0:01:10.736,0:01:12.305
Para poder ver la célula

0:01:13.202,0:01:15.521
necesitamos hacer visible lo invisible,

0:01:15.545,0:01:17.870
y lo conseguimos [br]construyendo microscopios.

0:01:17.894,0:01:19.314
No esos microscopios;

0:01:19.338,0:01:22.054
los que nosotros construimos[br]son más o menos como estos.

0:01:22.054,0:01:25.120
Ayuda el que yo sea [br]como un paparazzi, bueno, del estilo.

0:01:25.144,0:01:26.963
En vez de hacer fotos a personas,

0:01:26.987,0:01:29.928
me interesa más [br]hacer fotos a células famosas.

0:01:29.952,0:01:34.031
Mi propia carrera profesional [br]hasta este momento

0:01:34.055,0:01:35.461
ha sido bastante agitada,

0:01:35.485,0:01:37.925
empezando [br]por la primera obsesión de mi infancia,

0:01:37.925,0:01:39.965
seguida de mi pasión por la informática,

0:01:39.965,0:01:43.511
que tomó una brusca transición [br]hacia la ingeniería,

0:01:44.365,0:01:46.393
y más recientemente,

0:01:46.417,0:01:50.402
una muy brusca transición [br]al intentar entender la biología celular.

0:01:51.134,0:01:53.764
Ahora bien, [br]es esta combinación de disciplinas

0:01:53.788,0:01:55.838
la que me ha llevado a donde estoy hoy.

0:01:55.862,0:01:58.860
Soy capaz de realizar [br]investigaciones interdisciplinarias

0:01:58.884,0:02:00.259
con un objetivo claro.

0:02:00.283,0:02:03.654
Y la idea es ser capaz de avanzar [br]en innovación y descubrimientos

0:02:03.678,0:02:07.141
reuniendo a expertos [br]de estas diferentes disciplinas

0:02:07.165,0:02:10.548
que trabajen juntos y resuelvan [br]problemas que por separado no podemos.

0:02:11.814,0:02:15.020
Ahora, nos interesa entender una célula.

0:02:15.044,0:02:16.233
La célula ... ¿qué es?

0:02:16.257,0:02:18.185
Es la unidad fundamental de la vida.

0:02:18.209,0:02:20.554
Simplificando, es sólo una bolsa.

0:02:20.578,0:02:23.617
Una bolsa que tiene [br]billones de moléculas inanimadas,

0:02:23.641,0:02:26.562
ya sean proteínas, [br]carbohidratos, lípidos o grasa.

0:02:26.586,0:02:29.095
Y resulta que, [br]durante la última mitad de siglo,

0:02:29.119,0:02:31.930
biólogos moleculares y bioquímicos [br]han encontrado maneras

0:02:31.954,0:02:34.024
de hacer que estas proteínas brillen.

0:02:34.536,0:02:36.565
Que se enciendan como luciérnagas

0:02:37.318,0:02:39.729
Desarrolladores de microscopios [br]han podido

0:02:39.729,0:02:41.297
hacer mejores y mejores aparatos

0:02:41.321,0:02:44.301
para poder captar [br]esa luz emitida por esas moléculas,

0:02:44.325,0:02:48.421
y los informáticos y matemáticos [br]han podido entender

0:02:48.445,0:02:51.467
las señales que se han grabado [br]en las cámaras.

0:02:51.491,0:02:53.610
Y poniendo en común estas herramientas,

0:02:53.634,0:02:57.870
podemos entender [br]la organización de estas moléculas

0:02:57.894,0:02:59.330
dentro de esas células,

0:02:59.354,0:03:02.184
entender cómo cambian con el tiempo,

0:03:02.208,0:03:04.916
y eso es esencialmente [br]en lo que estamos interesados,

0:03:04.940,0:03:07.176
intentando entender la vida en su esencia.

0:03:07.589,0:03:10.445
Lo que queremos es [br]pasar de la imagen de la vida,

0:03:10.469,0:03:13.144
que ha sido tradicionalmente [br]reducida a dos dimensiones,

0:03:13.168,0:03:15.503
a ser capaces de verla [br]en tres dimensiones.

0:03:15.527,0:03:19.073
¿Cómo hacer de una imagen [br]bidimensional una tridimensional?

0:03:19.097,0:03:20.766
Es bastante sencillo.

0:03:20.766,0:03:23.482
Simplemente tomamos [br]una serie de imágenes bidimensionales

0:03:23.482,0:03:25.622
mientras movemos la muestra[br]de arriba a abajo

0:03:25.622,0:03:28.009
y luego apilamos las imágenes [br]una encima de otra

0:03:28.009,0:03:29.657
creando un volumen tridimensional.

0:03:29.657,0:03:32.903
El problema de este enfoque es que [br]los microscopios tradicionales,

0:03:32.903,0:03:35.064
arrojan demasiada energía en el sistema.

0:03:35.088,0:03:37.697
Esto significa que [br]esta célula que ven aquí,

0:03:37.721,0:03:40.686
está experimentando [br]mucha toxicidad lumínica,

0:03:40.710,0:03:42.118
y eso es un problema.

0:03:43.388,0:03:45.322
Déjenme explicarlo un poco mejor.

0:03:45.346,0:03:46.525
Por ejemplo,

0:03:46.549,0:03:50.021
digamos que en este planeta [br]la vida evolucionó bajo un solo sol, ¿sí?

0:03:50.654,0:03:53.911
Y, digamos que quiero observar[br]a los compradores en esta calle

0:03:53.935,0:03:55.795
para entender sus hábitos de compra:

0:03:55.819,0:03:58.454
cuánto tiempo paran ante un escaparate,

0:03:58.478,0:03:59.892
en cuántas tiendas entran

0:03:59.916,0:04:02.439
y cuánto tiempo pasan en cada tienda.

0:04:02.463,0:04:05.541
Si estuviese sentado en una cafetería [br]observando a la gente,

0:04:05.565,0:04:07.767
la mayoría no notaría[br]que les estoy observando.

0:04:07.767,0:04:09.297
Pero, ¿qué pasaría si de repente

0:04:09.321,0:04:11.441
yo brillase el equivalente [br]de lo que sería,

0:04:11.465,0:04:16.690
la luz solar de unos cinco o [br]diez soles distintos?

0:04:16.714,0:04:19.027
¿Se comportarían de la misma manera?

0:04:20.277,0:04:23.169
¿Pararían ante un escaparate [br]el mismo tiempo?

0:04:23.169,0:04:26.227
¿Puedo creer que su comportamiento[br]de verdad no ha sido alterado

0:04:26.251,0:04:29.500
como consecuencia de estar expuesto [br]a demasiada luz solar?

0:04:29.524,0:04:30.675
No.

0:04:30.699,0:04:32.806
La mayoría de los microscopios [br]a día de hoy,

0:04:32.806,0:04:34.529
y los microscopios convencionales,

0:04:34.553,0:04:39.155
han podido arrojar [br]entre 10 y 10 000 veces la luz solar

0:04:39.179,0:04:42.860
a la que nos exponemos en este planeta,[br]donde la vida realmente evolucionó.

0:04:43.431,0:04:45.229
Y por esto,

0:04:45.253,0:04:47.921
como dicho, soy [br]como un paparazzi de células,

0:04:47.945,0:04:50.958
por eso hay que ser muy cuidadosos [br]en cuanto a cuanta luz

0:04:50.982,0:04:52.477
exponemos a la célula.

0:04:52.501,0:04:55.651
De lo contrario, puede que[br]terminemos con una célula frita.

0:04:55.780,0:04:56.950
Y resulta

0:04:56.974,0:05:01.296
que no hay nada natural [br]al intentar observar una célula dañada

0:05:01.320,0:05:04.054
cuyo comportamiento [br]ha sido significativamente alterado.

0:05:05.323,0:05:08.782
Bien, tomemos esta célula por ejemplo.

0:05:08.806,0:05:10.620
Está sobre un trozo de cristal.

0:05:10.644,0:05:12.448
¿Ven las manchas por todas partes?

0:05:12.472,0:05:14.867
Estas manchas representan [br]máquinas moleculares

0:05:14.867,0:05:17.524
que se están ensamblando [br]en la superficie de la célula

0:05:17.524,0:05:21.083
para poder transportar comida[br]del exterior al interior de la célula.

0:05:21.083,0:05:25.002
Nuestro laboratorio utiliza algo llamado[br]microscopía de láminas de luz enrejadas,

0:05:25.026,0:05:27.635
lo que genera [br]una muy delgada hoja de luz,

0:05:27.659,0:05:29.642
prestando atención a no dañar las células

0:05:29.666,0:05:32.319
o no emitir [br]demasiada luz dentro del sistema.

0:05:32.343,0:05:33.512
Y cuando hacemos esto,

0:05:33.536,0:05:37.729
podemos observar la dinámica del proceso [br]por mucho más tiempo

0:05:37.753,0:05:39.983
sin estresar a las células.

0:05:40.332,0:05:43.142
Hemos utilizado estas herramientas[br]y técnica de microscopía

0:05:43.142,0:05:45.870
para poder entender[br]cómo los virus infectan a las células.

0:05:45.894,0:05:49.011
En este ejemplo, [br]hemos expuesto la célula a un rotavirus.

0:05:49.035,0:05:53.444
Es un patógeno muy contagioso que mata [br]a más de 200 000 personas cada año.

0:05:53.444,0:05:56.573
A partir de observar estas moléculas, [br]estas partículas de virus,

0:05:56.597,0:05:59.078
cómo se difunden[br]en la superficie de las células,

0:05:59.102,0:06:02.008
podemos realmente entender[br]las reglas por las que se rigen.

0:06:02.032,0:06:03.717
Y una vez entendemos estas reglas,

0:06:03.741,0:06:05.175
podemos empezar a superarlas,

0:06:05.199,0:06:07.470
ya bien [br]con terapias de fármacos inteligentes,

0:06:07.494,0:06:10.665
para poder mitigar, manejar [br]o incluso prevenir que

0:06:10.689,0:06:12.881
el virus se una a la célula [br]en primer lugar.

0:06:13.929,0:06:16.625
Hemos hecho visible lo invisible,

0:06:16.625,0:06:17.973
pero la pregunta permanece:

0:06:17.997,0:06:20.418
¿Cuándo podemos creer lo que vemos?

0:06:20.442,0:06:22.576
Todo lo que les he mostrado [br]hasta este punto

0:06:22.600,0:06:26.900
ha sido una célula prisionera [br]en una pieza de cristal o placa de Petri.

0:06:26.924,0:06:30.565
Y las células no han evolucionado [br]realmente en un trozo de cristal, ¿verdad?

0:06:30.565,0:06:32.500
No han evolucionado en el aislamiento,

0:06:32.524,0:06:35.176
y no han evolucionado [br]fuera de su contexto psicológico.

0:06:35.176,0:06:38.639
Para entender verdaderamente[br]el comportamiento natural de las células,

0:06:38.639,0:06:43.884
debemos observarlas en acción[br]donde en realidad está su territorio.

0:06:44.482,0:06:47.513
Echemos un vistazo [br]a este complejo sistema.

0:06:47.537,0:06:50.544
Esto es un embrión de pez cebra [br]en desarrollo,

0:06:50.568,0:06:53.760
donde viven células [br]organizándose entre ellas

0:06:53.784,0:06:56.877
para formar tejidos, [br]para formas sistemas de órganos.

0:06:56.901,0:07:00.192
Y cuando vemos la película otra vez, [br]verán que pasadas unas 20 horas,

0:07:00.216,0:07:02.951
empiezan [br]a formar el ojo y la cola del pez cebra.

0:07:02.975,0:07:05.368
Podemos ver esto, [br]no en esta baja resolución,

0:07:05.392,0:07:07.845
podemos verlo con exquisito detalle,

0:07:07.869,0:07:10.532
y queremos verlo en tres dimensiones

0:07:10.556,0:07:13.781
durante el transcurso de[br]minutos, segundos, horas o incluso días.

0:07:13.967,0:07:17.322
El problema con estos complejos sistemas

0:07:17.346,0:07:19.199
es que revolvemos la luz,

0:07:19.223,0:07:22.060
o que ellas mueven la luz [br]que emitimos sobre ellas,

0:07:22.084,0:07:25.158
lo que causa que grabemos [br]imágenes muy borrosas.

0:07:25.182,0:07:28.531
Y los astrónomos han tenido [br]un problema parecido,

0:07:28.555,0:07:30.470
pero para ellos, el problema sucede

0:07:30.494,0:07:33.521
cuando intentan grabar [br]la luz de distintas estrellas

0:07:33.545,0:07:35.986
en telescopios ubicados en la tierra.

0:07:36.597,0:07:39.760
El problema es que, [br]cuando la luz viaja a miles de años luz

0:07:39.784,0:07:42.519
y de repente llega a nuestra turbia atmósfera,

0:07:42.543,0:07:44.072
la luz se revuelve.

0:07:44.676,0:07:47.155
Por suerte, ellos llegaron a una solución

0:07:47.179,0:07:49.127
en el trascurso de medio siglo.

0:07:49.151,0:07:51.604
Lo que hacen es que [br]generan una estrella artificial

0:07:51.604,0:07:54.127
a unos 90 km por encima[br]de la superficie de la Tierra,

0:07:54.151,0:07:55.714
y utilizan esa luz,

0:07:55.738,0:07:59.811
que pasa por la misma atmósfera turbia [br]que la luz de las estrellas más lejanas,

0:07:59.835,0:08:02.993
y pueden entender cómo la luz se revuelve,

0:08:03.017,0:08:05.289
y ponen un espejo [br]que puede cambiar su forma

0:08:05.313,0:08:07.729
para así compensar [br]o deshacer este movimiento.

0:08:08.215,0:08:10.407
Lo que hemos hecho es tomar esas ideas

0:08:10.407,0:08:13.317
y las hemos implementando[br]en nuestro sistema de microscopía,

0:08:13.341,0:08:14.492
Y una vez hecho esto,

0:08:14.516,0:08:17.788
podemos más o menos deshacer [br]la complejidad del movimiento

0:08:17.812,0:08:19.517
y la confusión que está ocurriendo

0:08:19.541,0:08:21.699
como consecuencia de complejos sistemas.

0:08:22.475,0:08:24.283
Hacemos esto con el pez cebra.

0:08:24.307,0:08:27.695
Nos gusta el pez cebra porque, [br]como nosotros, es un vertebrado.

0:08:27.695,0:08:30.373
Se diferencian de nosotros[br]en que son casi transparentes.

0:08:30.373,0:08:32.906
Esto significa que, [br]cuando emitioms luz sobre ellos,

0:08:32.930,0:08:35.544
podemos observar [br]las dinámicas celulares y subcelulares

0:08:35.568,0:08:36.919
con exquisito detalle.

0:08:37.430,0:08:38.992
Déjenme mostrarles un ejemplo.

0:08:39.817,0:08:44.328
En este vídeo, ven la columna vertebral [br]y el músculo de un pez cebra.

0:08:44.352,0:08:48.393
Podemos ver [br]la organización de las células,

0:08:48.417,0:08:51.303
cientos de células [br]en esta área en concreto,

0:08:51.327,0:08:53.871
en la presencia y ausencia[br]de la óptica adaptativa.

0:08:53.895,0:08:55.257
Con estas herramientas,

0:08:55.281,0:08:59.260
podemos observar con más claridad [br]lo que nunca antes habíamos podido ver.

0:09:00.605,0:09:02.167
En un ejemplo muy específico,

0:09:02.191,0:09:04.585
mirando cómo el ojo [br]se desarrolla en el pez cebra,

0:09:04.609,0:09:09.181
ven realmente la conmoción dentro del [br]desarrollo de este embrión del pez cebra.

0:09:09.205,0:09:11.563
Ven las células que bailan alrededor.

0:09:11.587,0:09:14.638
En un ejemplo, [br]ven cómo la célula se divide.

0:09:14.662,0:09:15.841
En otro ejemplo,

0:09:15.865,0:09:19.811
ven células intentando hacerse sitio y [br]empujando al pasar al lado de otra célula.

0:09:19.831,0:09:23.601
Y en este último ejemplo, [br]ven una célula peleándose con sus vecinas

0:09:23.625,0:09:25.241
simplemente pegándoles puñetazos.

0:09:25.265,0:09:26.426
¿Verdad?

0:09:27.295,0:09:31.269
Esta tecnología nos capacita [br]para observar mas clara y profundamente,

0:09:31.269,0:09:34.884
casi como si estuviésemos observando[br]células únicas en un trozo de cristal,

0:09:34.908,0:09:36.914
donde han sido prisioneras.

0:09:36.938,0:09:39.675
Y para demostrar la promesa [br]que esta tecnología acarrea,

0:09:39.699,0:09:43.101
nos hemos asociado con algunos [br]de los mejores científicos del mundo.

0:09:43.125,0:09:45.820
Y hemos empezado[br]a preguntarnos cosas fundamentales

0:09:45.844,0:09:48.208
en las que trabajamos juntos ahora mismo.

0:09:48.232,0:09:50.924
Por ejemplo, ¿cómo se expande [br]el cáncer por el cuerpo?

0:09:50.924,0:09:54.359
En este ejemplo, ven células cancerígenas[br]de un cáncer de pecho humano

0:09:54.383,0:09:56.191
que básicamente están como migrando,

0:09:56.215,0:09:59.042
donde usan los vasos sanguíneos [br]que se muestran en magenta.

0:09:59.042,0:10:01.914
Están básicamente usando[br]los vasos sanguíneos como autopistas

0:10:01.938,0:10:03.253
para moverse por la cabaña.

0:10:03.253,0:10:06.402
Pueden básicamente verlas[br]apretándose entre los vasos sanguíneos.

0:10:06.402,0:10:08.606
Pueden verlas rodando donde hay espacio.

0:10:08.630,0:10:11.720
Y en un ejemplo, ven lo que es [br]igual al tráiler de Ridley Scott

0:10:11.720,0:10:13.487
para la próxima película "Alien".

0:10:13.511,0:10:17.162
Esta célula cancerígena está literalmente [br]intentado salir del vaso sanguíneo

0:10:17.186,0:10:19.437
para poder invadir otra parte del cuerpo.

0:10:21.685,0:10:23.749
En el último ejemplo [br]que les voy a enseñar,

0:10:23.773,0:10:26.038
intentamos entender[br]cómo se desarrolla la oreja.

0:10:26.062,0:10:29.513
En este caso, estábamos eclipsados [br]por los neutrófilos rastreros.

0:10:29.513,0:10:32.785
Estas células inmunes están[br]básicamente patrullando todo el tiempo.

0:10:32.809,0:10:34.684
Básicamente, no descansan nunca.

0:10:34.708,0:10:38.198
Están constantemente trabajando [br]para entender ya sea un peligro extraño,

0:10:38.222,0:10:40.838
o si hay una infección.

0:10:40.862,0:10:44.345
Están sintiendo el ambiente, [br]moviéndose constantemente.

0:10:45.244,0:10:48.598
Ahora, podemos observar [br]estas imágenes y películas

0:10:48.622,0:10:52.600
con más detalle del que nunca antes [br]ha sido posible en nuestro tiempo

0:10:52.624,0:10:54.078
hasta ahora.

0:10:54.102,0:10:56.821
Ahora, con todas estas nuevas tecnologías,

0:10:56.845,0:10:59.013
nuevas capacidades [br]vienen con nuevos retos,

0:10:59.037,0:11:02.542
y para nosotros, el mayor es [br]cómo manejar los datos.

0:11:03.033,0:11:06.284
Estos microscopios generan [br]muchísimos datos.

0:11:06.308,0:11:10.314
Generamos entre uno y tres terabytes [br]de datos por hora.

0:11:10.338,0:11:15.101
Para ponerlo en contexto: llenamos [br]dos millones de disquetes por hora,

0:11:15.125,0:11:17.445
para nuestro público más experimentado

0:11:17.469,0:11:19.189
(Risas)

0:11:19.850,0:11:22.362
Más o menos, hasta unos 500 DVDs,

0:11:22.386,0:11:24.870
o poniéndolo en contexto [br]para la generación Z,

0:11:24.894,0:11:28.881
es como una docena de iPhones 11s [br]que lleno por hora.

0:11:31.199,0:11:32.529
Tenemos muchísimos datos.

0:11:32.529,0:11:35.205
Debemos encontrar[br]nuevas formas de poder ver estos datos.

0:11:35.229,0:11:36.927
Necesitamos encontrar nuevas formas

0:11:36.951,0:11:40.835
de extraer de estas bases de datos [br]información significativa biológicamente

0:11:40.835,0:11:41.986
Y lo más importante,

0:11:42.010,0:11:45.003
queremos asegurarnos de que[br]ponemos estos avanzados microscopios

0:11:45.027,0:11:47.652
en manos de científicos de todo el mundo.

0:11:47.676,0:11:51.930
Y damos ofrecemos [br]los diseños de estos microscopios gratis.

0:11:51.954,0:11:53.498
Pero la clave es,

0:11:53.522,0:11:56.300
colaborar todavía más [br]para generar un impacto.

0:11:56.324,0:11:58.190
Estamos juntando a científicos

0:11:58.214,0:12:01.213
que desarrollen [br]nuevas herramientas químicas y biológicas.

0:12:01.237,0:12:03.663
Estamos trabajando [br]junto a científicos de datos

0:12:03.687,0:12:05.171
y científicos instrumentales

0:12:05.195,0:12:07.735
para construir y manejar los datos.

0:12:08.018,0:12:10.713
Y porque damos [br]estos instrumentos de manera gratuita,

0:12:10.713,0:12:13.557
a todos los académicos y[br]organizaciones sin ánimo de lucro,

0:12:13.581,0:12:16.738
también construimos avanzados[br]centros de imágenes para albergarlos,

0:12:16.762,0:12:20.190
para juntar a estos grupos [br]de personas que son microscopistas,

0:12:20.214,0:12:22.823
biólogos y gente de computación,

0:12:22.847,0:12:25.851
y para crear un equipo [br]que pueda resolver el tipo de problemas

0:12:25.875,0:12:28.320
que cada uno de nosotros[br]no puede individualmente.

0:12:28.387,0:12:29.894
Y gracias a estos microscopios,

0:12:29.894,0:12:32.132
la frontera de la ciencia[br]está abierta de nuevo.

0:12:32.132,0:12:33.792
Así que observémosla juntos.

0:12:33.904,0:12:35.111
Gracias

0:12:35.446,0:12:37.637
(Aplausos)