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Entre las científicas más singulares de México se puede distinguir a la doctora Ayari Fuentes Hernández. Ésta no es una afirmación superficial o caprichosa. Se trata de una investigadora con una robusta formación en física, matemáticas y biología, que trabaja para entender la evolución de las bacterias, por medio de modelos matemáticos que son contrastados con modelos experimentales.
Ayari Fuentes trata de responder preguntas sobre un problema que preocupa en todo el mundo: cómo han desarrollado resistencia a los medicamentos antibióticos diferentes comunidades de bacterias.
“La interacción entre bacterias no es fija, cambia con el tiempo y cuando el medio ambiente se modifica. Hay bacterias que cooperan en un momento, pero pueden empezar a competir entre sí cuando aumentan los recursos. Estos cambios en las interacciones dentro de comunidades son parte de lo que observamos para entender por qué algunas bacterias son resistentes a los antibióticos y otras sí son susceptibles a su acción. Hay muchas cosas que hemos observado, por ejemplo, hay poblaciones de bacterias que genéticamente son iguales, pero su fenotipia (es decir, rasgos físicos o conductuales) es diferente y responden diferente a los antibióticos”, cuenta a los lectores de Crónica la física egresada de la Facultad de Ciencias de la UNAM, que obtuvo su doctorado en biomatemáticas en el Imperial College, de Londres y la Universidad de Bath.
Diversidad y resiliencia
Actualmente, Fuentes Hernández es profesora e investigadora del Centro de Ciencias Genómicas, de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), en Cuernavaca. Ahí diseña microcosmos experimentales para responder preguntas sobre la evolución de la vida.
“Hoy sabemos que las comunidades con un solo tipo de bacterias pueden ser mejoradas para que produzcan un metabolito; por ejemplo, la insulina. Pero esas poblaciones no son evolutivamente estables. En contraste, hemos visto que las comunidades de bacterias son más resilientes frente a los cambios al medio ambiente cuando tienen más diversidad. Ese es un camino que se debe explorar más en investigación”, comenta la científica oriunda de la Ciudad de México y quien de niña pasaba muchas tardes de juegos en la Escuela Nacional de Música, donde estudiaba su hermano mayor y ella practicaba solfeo y artes plásticas.
“Mis papás siempre estaban cerca de nosotros y a través de ellos la ciencia estaba cerca porque mi papá era profesor de física y mi mamá de biología. Recuerdo que mi papá hacía juegos y experimentos para nosotros; por ejemplo, los juegos con burbujas de jabón. Yo sabía que me iba a dedicar a la ciencia, pero fue hasta el último momento, en la fila para entregar mi ficha, que me decidí por la carrera de física”, narra antes de detallar su trayecto por la Facultad de Ciencias de la UNAM y luego sus estudios de posgrado en Reino Unido y Alemania.
“Yo fui a Reino Unido a hacer un posgrado en biomatemáticas, pero me enamoré de la investigación sobre comunidades de bacterias cuando hice el doctorado, una investigación que hice bajo una co-tutoría: por un lado mi tutora era la biomatemática Ivana Gudelj, del Imperial College, pero también debía trabajar una semana de cada mes con el genetista Laurence Hurst, de la Universidad de Bath. Mi doctorado consistió en elaborar un modelo matemático que describiera y nos ayudara a entender un modelo experimental con bacterias. En ese periodo aprendí muchas cosas de biología que no sabía y el trabajo experimental enriqueció mi manera de hacer modelos matemáticos”, dice la joven investigadora.
“Soy una física que usa matemáticas para responder preguntas en microbiología. Siento la necesidad de aterrizar los modelos abstractos en experimentos de laboratorio”, agrega la mexicana, que ha realizado un largo recorrido académico por la UNAM, la Universidad de Leeds, Imperial College, Universidad de Bath y el Instituto Max Planck.
“Un modelo de evolución experimental se construye de la misma manera que un modelo teórico y eso fue lo que me atrapó: Te haces una pregunta, defines las variables importantes y después buscas parámetros que te ayuden a predecir el sistema. A mí me gustan los sistemas dinámicos o sistemas que cambian con el tiempo. Haces una abstracción de la realidad e intentas encontrar cuáles son las cosas determinantes para el accionar del modelo matemático”, explicó.
Interdisciplina, indispensable
Ayari Fuentes Hernández piensa que hubiera sido muy difícil regresar a México a hacer investigación científica si no hubieran abierto instituciones interdisciplinarias como el Centro de Ciencias Genómicas de la UNAM, donde interactúan investigadores especializados en biología, genética, matemáticas, bioinformática, física y química.
“Cuando estaba terminando mi doctorado en biomatemáticas veía difícil regresar a trabajar a México a algún lugar donde pudiera hacer modelos teóricos y al mismo tiempo experimentos. A fin de cuentas, lo que hago es estudiar sistemas dinámicos, poniendo poblaciones de bacterias en experimentos; fijando la cantidad de recursos, espacios, temperatura y hacerle una pregunta a ese sistema. Aquí usamos ecuaciones diferenciales ordinarias que se pueden construir a la par de estos experimentos evolutivos y se van nutriendo el uno al otro”, dice la también profesora.
“Yo le digo a mis alumnos, sobre todo de licenciatura, aquello que están estudiando no es lo que tienen que hacer toda la vida porque están surgiendo muchos campos de trabajo y oportunidades interdisciplinarias”, añade.
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