De Guachené a la revista Nature: el científico colombiano que filmó moléculas con aceleradores de partículas
A sus 31 años, Ronald Ríos-Santacruz ya ha dejado su nombre en una de las vitrinas más exigentes de la ciencia mundial. Nacido en Guachené, un municipio del norte del Cauca, este científico colombiano creció lejos de los grandes centros científicos internacionales, pero con una curiosidad que lo llevaría a publicar como primer autor en Nature, una de las revistas científicas de mayor impacto global.
Un camino que comenzó en la Universidad del Valle
Ronald estudió Química en la Universidad del Valle, graduándose en 2017. Como muchos jóvenes científicos colombianos interesados en investigación básica, comprendió que para continuar su formación debía buscar oportunidades fuera del país. Francia fue su destino: primero cursó una maestría en la Universidad de Estrasburgo y luego un doctorado en Grenoble, ciudad enclavada en los Alpes franceses que alberga algunas de las infraestructuras científicas más avanzadas de Europa.
En entrevista, Ríos-Santacruz contó cómo inició su camino como investigador: "Después de terminar los estudios de pregrado, encontré una beca para empezar la maestría en la Universidad de Estrasburgo. Hice la maestría, pero por cosas de la vida no me gustó el doctorado que proponían. Entonces me mudé al sur de Francia a hacer el doctorado, a una ciudad que se llama Grenoble".
Investigación con herramientas de frontera
En el Instituto de Biología Estructural de Grenoble, comenzó a trabajar con herramientas propias de la investigación de frontera, como fuentes de luz basadas en sincrotrones y láseres de electrones libres de rayos X. Estas instalaciones, de gran complejidad técnica, son capaces de capturar procesos que ocurren en escalas de tiempo extremadamente cortas.
Su investigación se centra en comprender cómo funcionan ciertas proteínas fotosensibles, moléculas presentes en plantas, animales y bacterias que cumplen funciones esenciales desde la fotosíntesis hasta la visión humana.
El bloqueador solar molecular
El foco de su trabajo fue una proteína bacteriana llamada CarH, cuya función es proteger el ADN frente a la radiación solar. En términos divulgativos, actúa como una especie de "bloqueador solar molecular". En la oscuridad, la proteína permanece ensamblada e inhibe la expresión de ciertos genes. Cuando detecta la luz, cambia su estructura y permite que la bacteria active mecanismos de defensa.
Para observar este proceso en tiempo real, el equipo utilizó primero sincrotrones y luego láseres de electrones libres de rayos X. Gracias a estas herramientas fue posible obtener "fotografías" moleculares desde intervalos de tiempo tan cortos como los nanosegundos. Como referencia, un nanosegundo es a un segundo lo que un segundo es a 30 años aproximadamente.
Una película molecular revolucionaria
A partir de miles de imágenes registradas en diferentes momentos después de la absorción de luz, los investigadores reconstruyeron una especie de película molecular que permite observar, paso a paso, cómo la proteína cambia su estructura.
Uno de los resultados más relevantes fue observar que, en esta proteína específica, algunos enlaces químicos se rompen tras la absorción de luz y otros, nunca antes reportados, pueden formarse de manera transitoria. Este comportamiento permitió seguir con mayor detalle cómo la energía absorbida se conserva y se transmite en el tiempo.
Colaboración internacional y desafíos
El trabajo implicó el análisis de más de 180 terabytes de datos, experimentos realizados en Francia, Japón y Suiza, y la colaboración de 49 científicos. Aun así, Ronald Ríos-Santacruz figura como primer autor del artículo, posición que suele corresponder a quien lidera y articula la investigación desde sus etapas iniciales.
"Realicé mi investigación en el sincrotrón europeo, pero para el tipo de trabajo que quiero desarrollar próximamente este —que es uno de los más potentes del mundo— se queda corto. Por eso tuvimos que recurrir a otras infraestructuras conocidas como láseres de electrones libres de rayos X, de los cuales solo existen cinco en el mundo", explicó Ronald.
El científico destacó la desigualdad en infraestructura científica: "En contraste, hay más de 100 sincrotrones a nivel global, pero, lamentablemente, en América Latina solo hay uno, ubicado en Brasil. Si existieran más infraestructuras de este tipo, la ciencia latinoamericana estaría mucho más avanzada".
Aplicaciones futuras en medicina
Aunque se trata de investigación fundamental, los autores señalan que estos hallazgos podrían, en el futuro, contribuir al desarrollo de aplicaciones en campos como la optogenética, el control de la expresión genética mediante luz o el diseño de sistemas de liberación controlada de fármacos.
Ríos-Santacruz puso como ejemplo una posible aplicación: "Estudiar cómo una proteína modificada mediante ingeniería genética puede encapsularse dentro de un fármaco que se administra al paciente y solo se libera al llegar a una zona específica del cuerpo. Este proceso podría activarse mediante luz. Por ejemplo, en el caso de un tumor localizado, el fármaco se administra de forma general, pero solo se libera cuando se aplica luz directamente sobre la zona afectada".
A sus 31 años, Ronald Ríos-Santacruz lideró una investigación publicada en Nature tras un proceso formativo que inició en el Cauca y continuó en instituciones europeas. El estudio aporta nuevos elementos para comprender cómo la luz puede desencadenar procesos biológicos macroscópicos a partir de eventos químicos que ocurren en la escala molecular, marcando un hito para la ciencia colombiana en el escenario internacional.
