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De hongos a ondas cerebrales: cómo la epigenómica moldea el destino neuronal

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En la revista Genomic Psychiatry, la Dra. María Margarita Behrens dió a conocer su extraordinario recorrido científico, que atravesó cuatro países y múltiples disciplinas antes de llegar a preguntas fundamentales sobre cómo se desarrolla el cerebro y qué falla en los trastornos psiquiátricos. Su trabajo se sitúa actualmente en la vanguardia de los esfuerzos internacionales para descifrar las firmas moleculares que definen cada tipo celular en el cerebro humano.

Marga Behrens con su nieto Tiago durante su viaje familiar anual a Mammoth Mountain, California, entre Navidad y Año Nuevo. Crédito de la imagen: Maria Margarita Behrens
Marga Behrens con su nieto Tiago durante su viaje familiar anual a Mammoth Mountain, California, entre Navidad y Año Nuevo. Crédito de la imagen: Maria Margarita Behrens

Behrens ejerce como investigadora en el Laboratorio de Neurobiología Computacional del Instituto de Estudios Biológicos Salk y ocupa una cátedra adjunta en psiquiatría en la Universidad de California, San Diego. Como investigadora principal en la Red de Atlas Celulares de la Iniciativa BRAIN de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, Behrens contribuye a generar atlas epigenómicos unicelulares exhaustivos que investigadores de todo el mundo utilizarán durante décadas.

De la arquitectura a la psiquiatría
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Behrens, quien nació en Montevideo, Uruguay, y fue criada en Santiago de Chile, inicialmente albergaba ambiciones de convertirse en arquitecta. Tercera de seis hermanas, incluso se matriculó en la escuela preparatoria de arquitectura en Uruguay tras la trágica muerte de su padre en un accidente automovilístico. Sin embargo, ambos progenitores habían sido científicos, y esa herencia intelectual combinada con una curiosidad incontenible terminó por atraerla hacia la bioquímica.

¿Qué transformó a una bioquímica en investigadora del cerebro? La respuesta llegó a través de un encuentro inesperado. Escuchando a pacientes en una sala de psiquiatría, la Dra. Behrens se vio consumida por preguntas sobre los sustratos biológicos de la percepción y la realidad. ¿Por qué estos individuos no podían experimentar el mundo como los demás? Esa pregunta se convirtió en una brújula que señalaba hacia décadas de indagación sobre los mecanismos neuronales subyacentes a la enfermedad mental.

Una formación científica transcontinental
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Su formación abarcó continentes de maneras que parecen casi deliberadamente tortuosas. Una tesis de maestría sobre el desarrollo de hongos acuáticos en la Universidad de São Paulo, Brasil. Una disertación doctoral sobre redes genéticas que gobiernan el metabolismo de azúcares en levaduras en la Universidad Autónoma de Madrid. Trabajo posdoctoral sobre el desarrollo de artemia, también en España. Ninguno de estos temas parecía remotamente conectado con el cerebro.

Behrens absorbió técnicas y marcos analíticos durante aquellos años que resultarían esenciales cuando finalmente giró hacia la neurociencia.

Su transición ocurrió en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis, donde trabajó con el Dr. Dennis Choi en el Departamento de Neurología. Seis años de estudio intensivo permitieron que su formación en bioquímica y biología molecular se fusionara con la neurofarmacología. Aprendió qué preguntas podían responderse utilizando neuronas cultivadas in vitro y cuáles requerían estudiar el cerebro como un órgano intacto.

La ketamina como revelación
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Una observación crucial surgió durante su época estudiando el envejecimiento cerebral en la Universidad de California, San Diego. Los efectos de la ketamina en el cerebro envejecido condujeron a investigaciones que arrojaron resultados sorprendentes. Fenómenos observados en neuronas cultivadas se tradujeron en mecanismos inesperados en animales vivos. Los hallazgos fueron publicados en la revista Science y abrieron la puerta al Instituto Salk, primero dentro del laboratorio del Dr. Terrence Sejnowski y posteriormente como científica independiente.

¿Podrían los efectos de la ketamina sobre las neuronas inhibitorias explicar algunas de sus notables propiedades como antidepresivo de acción rápida? ¿Y qué podría revelar esto sobre la organización fundamental de los circuitos neuronales? Estas preguntas conectaron sus observaciones farmacológicas con misterios más profundos sobre el desarrollo cerebral.

El mapeo de cada célula del cerebro
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*Una publicación encontrada mientras esperaba decisiones sobre subvenciones redirigió a la Dra. Behrens desde la farmacología de la ketamina hacia la epigenómica del desarrollo, iniciando una colaboración duradera y fructífera con los **Dres. Joseph Ecker y Bing Ren. Actualmente, su laboratorio investiga cómo se forman los circuitos neuronales en la corteza prefrontal durante el período perinatal y si el ambiente materno puede influir en el desarrollo cerebral mediante modificaciones epigenómicas.

El trabajo conlleva implicaciones profundas para comprender los trastornos del neurodesarrollo y neuropsiquiátricos. ¿Cuándo se desvía el programa de desarrollo de su trayectoria prevista? ¿Qué eventos moleculares, durante ventanas críticas, preparan el escenario para condiciones que pueden no manifestarse hasta la adolescencia o la edad adulta?

A través de la Red de Atlas Celulares de la Iniciativa BRAIN, la Dra. Behrens y sus colaboradores han producido atlas del cerebro de ratón que enumeran no solo los genes expresados en cada tipo celular, sino también las regiones reguladoras que gobiernan esa expresión. Un atlas similar del cerebro humano se encuentra actualmente en desarrollo. Estos recursos permitirán a investigadores de todo el mundo dirigirse a tipos celulares específicos con una precisión sin precedentes, abriendo posibilidades terapéuticas previamente inimaginables.

El imperativo colaborativo
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Behrens articula una filosofía de la ciencia que prioriza el trabajo en equipo sobre la jerarquía. Describe su mayor talento como la construcción de equipos colaborativos donde todos contribuyen sin importar el estatus. Esta orientación refleja la convicción de que el conocimiento avanza mediante el esfuerzo colectivo más que por el brillo individual.

Los conceptos del párrafo anterior los hemos conocido en Argentina, entre otros, de César Milstein

¿Qué facetas culturales de la comunidad científica merecen transformación? Behrens señala estructuras de financiación y sistemas de revisión por pares que no recompensan la colaboración genuina. Las presiones competitivas endémicas de la ciencia académica, sugiere, impiden el intercambio abierto de ideas que produce descubrimientos revolucionarios.

Su mentoría abarca un grupo notablemente diverso: genomicistas, conductistas, científicos computacionales y neurocientíficos trabajando juntos en problemas que ninguna disciplina individual podría abordar sola. El modelo hace eco del ethos interdisciplinario que Genomic Press defiende a través de su compromiso con el avance de la investigación médica de acceso abierto más allá de las fronteras tradicionales.

Fuera del laboratorio
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La Dra. Behrens atesora los viajes a parques nacionales, la música y las conversaciones enriquecedoras. Menciona como su ocupación favorita escuchar música y pintar. Sus posesiones más preciadas no son objetos materiales, sino las relaciones con familia, amigos y colegas.

Cuando se le pregunta qué persona viva admira más, nombra a Svante Pääbo, el laureado con el Nobel reconocido por su trabajo sobre ADN antiguo y genómica neandertal. ¿Y si pudiera cenar con cualquier figura histórica? Charles Darwin, por su pensamiento analítico y la manera en que articuló su razonamiento mientras descubría los principios evolutivos.

María Margarita Behrens, PhD, Instituto Salk de Estudios Biológicos, Estados Unidos. Crédito de la imagen: María Margarita Behrens
María Margarita Behrens, PhD, Instituto Salk de Estudios Biológicos, Estados Unidos. Crédito de la imagen: María Margarita Behrens

El lema de su filosofía de vida -es un tanto pragmático como liberador_: si no puedes hacer nada al respecto, considéralo bueno. Para una científica que navegó crisis de financiación, reubicaciones geográficas y transformaciones disciplinarias, tal ecuanimidad parece duramente ganada.

La Entrevista de Genomic Press en Genomic Psychiatry: “Maria Margarita Behrens: The epigenomics of brain development and maturation” está disponible gratuitamente mediante Acceso Abierto, a partir de hoy en Genomic Psychiatry.

Contacto PlaPampa (mailto: rijcardgonzalez@gmail.com)
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