In Casandra ExtavourEn la oficina de la Universidad de Harvard cuelga un cartel con una bandera arcoíris pintada y una invitación amistosa.

“De nada aquí”, se lee.

"Lo tengo en mente porque creo que es importante dejar que la gente vea tus identidades, especialmente cuando esas identidades no están bien representadas", explicó Extavour, una genetista evolutiva que en 2014 se convirtió en la primera mujer negra en ganar un puesto titular en ciencias biológicas en la Universidad de Harvard. Facultad de Artes y Ciencias.

La propia Extavour tiene múltiples identidades, tanto profesionales como personales, suficientes para calificarla como una verdadera mujer del Renacimiento. Es investigadora del Instituto Médico Howard Hughes, pero también soprano de formación clásica que actúa con la Boston Landmarks Orchestra y la Handel and Haydn Society.

Más allá de enseñar y cantar, Extavour investiga la bioquímica y la genética de la vida más temprana en la Tierra. Quiere saber cómo se desarrollaron las primeras células y finalmente evolucionaron hasta convertirse en organismos multicelulares. ¿Qué mecanismos celulares hizo posible la vida compleja? ella pregunta. Más específicamente, ¿qué influencia especial podrían haber tenido las células germinales (que producen óvulos o espermatozoides y transmiten información genética de padres a hijos) en el desarrollo de la vida multicelular?

Su trabajo de laboratorio, que combina experimentación y matemáticas avanzadas, le ha ganado una amplia atención entre los biólogos evolutivos.

En su 2000 tesis doctoralExtavour demostró que las células germinales compiten por la oportunidad de llevar su información a la siguiente generación. En su laboratorio en Harvard, ha demostrado que las bacterias desempeñaron un papel en la creación de genes que eran importantes para establecer líneas de células germinales en formas de vida más grandes y complejas. Más recientemente, mientras estudiaban los huevos de los insectos, Extavour y su equipo revocaron una suposición muy extendida sobre lo que impulsa la gran diversidad de formas celulares.

"Tengo mucha curiosidad sobre los orígenes de la vida multicelular en la Tierra", explicó Extavour en una entrevista reciente por Zoom desde su oficina en Cambridge. “Sé que nunca lo veré. Pero pienso mucho en ello”.

¿Cuánto Hablé con ella en tres entrevistas distintas a finales del otoño. Las entrevistas han sido condensadas y editadas para mayor claridad.

Dado que su investigación se centra en los comienzos, comencemos con el suyo. ¿Dónde creciste?

Toronto, en lo que entonces era un barrio de clase trabajadora llamado Anexo. Estaba ocupada casi en su totalidad por familias de inmigrantes de todo el mundo.

¿Eras uno de esos niños que siempre supieron que querían crecer para convertirse en científicos?

No. Me imaginé que sería músico. O quizás una bailarina. Toqué los tambores de acero desde que tenía 4 años. Podía leer música desde muy joven. Empecé a tocar instrumentos de viento en la escuela primaria. Posteriormente estudié canto.

Había mucha música en mi infancia. Mi padre, un inmigrante de Trinidad, mantenía a la familia como técnico en la CBC, la Canadian Broadcasting Company. Pero también era músico profesional. Realizó conciertos con regularidad. Actué con él.

Dentro de la familia, existía la sensación de que mis hermanos y yo podíamos hacer cualquier cosa que nos propusiéramos, ya fuera dominar un nuevo instrumento o ser admitido en la mejor escuela secundaria de la ciudad. Si expresaba interés en algo, la respuesta era: "Ve a la biblioteca, aprende todo sobre ello y haz un plan".

Tu familia suena extraordinaria.

La historia familiar era que éramos personas de origen humilde, pero talentosas, contundentes e increíblemente creativas.

Definitivamente nos criaron con la idea de que éramos diferentes, especiales, pero es posible que otros no lo reconozcan. Nuestros padres nos enseñaron: “El mundo no siempre te valorará por lo que eres. No dejes que eso te impida vivir la mejor vida posible”.

¿Fue un desafío crecer en una familia interracial en el Canadá de los años 1970?

Desde temprana edad entendí que a mucha gente no le gustaba el hecho de que mi padre fuera negro y mi madre blanca. A la familia de mi madre no le entusiasmaba que ella se hubiera casado con un hombre negro y tuviera cuatro hijos negros. Les tomó tiempo aceptarlo.

En retrospectiva, me he dado cuenta de que el carácter externo de nuestra familia me brindó muchas herramientas útiles. Por ejemplo, supe desde temprana edad que el mundo exterior podría ser hostil hacia mí, por lo que no podía contar con él para obtener una respuesta precisa. Adquirí mucha práctica temprana para decidir por mí mismo si algo era bueno o malo, o interesante. Ésa es una gran ventaja a la hora de diseñar experimentos.

Dado su temprano interés por la actuación, ¿cómo llegó a su vida el interés por la genética?

Completamente por accidente. En mi primer año de universidad, en la Universidad de Toronto, me encontré en una situación en la que necesitaba elegir rápidamente una especialidad. Yo estaba cantando en un coro en ese momento y le pregunté a la vecina sentada a mi lado cuál era el suyo. “Genética”, dijo. Fue una decisión completamente aleatoria.

¿Pero uno afortunado?

Sí. Porque los estudiantes de genética debían cursar bioquímica. Anteriormente había tomado clases de biología, pero descubrí que (al menos la forma en que me enseñaron) eran una lista inconexa de cosas para memorizar.

La bioquímica, por otra parte, era un apasionante rompecabezas de lógica. Había todas estas partes diferentes (proteínas, mitocondrias, genes) y todas trabajaron juntas para formar una célula que pudiera hacer cosas. El juego consistía en descubrir cómo funcionaban juntas las piezas. Eso me pareció totalmente atractivo.

Ahora bien, yo no había crecido en un ambiente académico. No sabía nada sobre carreras de investigación, ni que existiera el trabajo que tengo hoy.

Pero pregunté en la escuela y uno de los estudiantes mayores me dijo: "Si quieres estudiar genética en serio, tendrás que hacer un posgrado y obtener un doctorado".

Elegiste realizar tus estudios de posgrado en Europa. ¿Por qué allí?

Elegí la Universidad Autónoma de Madrid porque quería dominar el español y porque quería estudiar con Antonio García Bellido, uno de los genetistas del desarrollo más destacados del siglo XX. Cuando leí sus artículos, parecía pensar en el desarrollo como nadie más lo hacía.

Al pensar en esa decisión más adelante, en retrospectiva me pareció una decisión acertada por otra razón. Si hubiera realizado mi trabajo de posgrado en los Estados Unidos, lo cual me animaron a hacer, eso habría hecho que la escuela de posgrado fuera más difícil de lo que ya era. En Estados Unidos se siente el constante ataque de la división racial.

La tesis doctoral que usted realizó con García-Bellido, sobre la selección en la línea germinal de la mosca de la fruta, tuvo un gran impacto en la genética del desarrollo. ¿Por qué fue un éxito de taquilla?

Porque proporcioné evidencia experimental directa de algo que durante mucho tiempo había sido planteado como hipótesis, pero que no se había demostrado previamente. Es decir, que así como los animales completos pueden estar sujetos a la selección natural, donde los más aptos sobreviven mejor que los menos aptos, las células germinales individuales dentro de un animal en desarrollo pueden hacer lo mismo.

Las células germinales son fascinantes porque son una novedad especial de los organismos multicelulares. Casi todas las formas de vida multicelulares exitosas se reproducen con células germinales. Así es como los genes se transmiten de una generación a otra. Son los que proporcionan a las células la capacidad de unirse o formar un gran conglomerado multicelular como un plátano o una persona.

Entonces demostraste que las células germinales dentro de las moscas de la fruta estaban compitiendo. ¿Pero de qué manera? ¿Cuál era la naturaleza de su competencia?

Debido a las mutaciones que surgen espontáneamente en los tejidos, las diferentes células germinales de un organismo pueden tener genes ligeramente diferentes. Esas mutaciones pueden afectar qué tan bien crecen las células germinales y producen óvulos o espermatozoides exitosos, lo que las pone en competencia con respecto a la selección natural. Pero resulta que muchos de esos mismos genes también afectan los procesos de desarrollo en el resto del cuerpo. Por tanto, este proceso de selección entre las células germinales puede tener efectos importantes en la salud y la aptitud de la descendencia producida a lo largo de toda su vida.

Su tesis tuvo fuertes implicaciones para la biología evolutiva, ¿no es así?

Lo hizo. Comprender cómo se desarrolla un programa genético para crear ese pequeño subconjunto de células reproductivas es realmente importante.

Gran parte de mi carrera posterior ha estado guiada por el deseo de comprender cómo una sola célula, el óvulo fertilizado, crea un adulto multicelular complejo formado por millones de células. Estoy tratando de descubrir cómo surgieron por primera vez los diferentes tipos de células en los organismos.

Entre las preguntas que hago está: ¿Cómo saben qué hacer? ¿Qué genes utilizan para hacer esto? Y dado que la primera vida en la Tierra fue unicelular, ¿cómo evolucionaron en primer lugar los genes y los tipos de células multicelulares?

¿Qué fue de tus intereses musicales mientras intentabas comprender las células germinales?

A lo largo del camino, encontré formas de hacer ciencia y música. Mientras trabajaba en Madrid y luego cuando hice un postdoctorado en Cambridge en el Reino Unido, todavía estudié canto. Además, asistí a audiciones y actué en espectáculos los fines de semana.

Mientras trabajaba en mi doctorado y durante mi posdoctorado, mi profesora de canto estaba en Suiza. Tenía otros estudiantes en Madrid y venía a España aproximadamente cada seis semanas para trabajar con nosotros. A veces volaba a Basilea para recibir lecciones. Grababa sus lecciones y las estudiaba después.

Por supuesto, hubo momentos en que estos dos intereses estuvieron en desacuerdo. Después de terminar mi doctorado, mi profesora de canto me instó a dedicarme a tiempo completo al canto. “Ahora tienes 26 años”, dijo. “Es hora de tomar en serio tu voz. Es ahora o nunca."

Consideré su argumento. Pero tenía este gran interés en la biología. Al final del día, tuve que encontrar una manera de hacer ambas cosas.

Afortunadamente, como estudiante de posgrado y postdoctorado, tuve investigadores principales de alto nivel que me dieron mucha independencia. Mientras hiciera el trabajo al alto nivel esperado, podría hacer mi propio horario.

Eso podría significar pasar algunas noches más en el laboratorio para poner en forma las moscas de la fruta porque no podría atenderlas mientras estoy de gira con un espectáculo. O llevar las moscas conmigo en mi bolso para no tener que detener un experimento.

Hiciste tu postdoctorado con el zoólogo. miguel akam en Cambridge. En una era en la que predomina la bioquímica, el estudio de animales completos a veces puede parecer un retroceso a otro siglo. ¿Por qué elegiste esto?

Porque quería llevar los hallazgos de mi tesis al siguiente paso. La tesis examinó cómo se comportaban las células germinales en un animal. En Cambridge pregunté cómo se comportaban las células germinales en todos los animales y cómo evolucionaban. Para ello, estudié erizos de mar, crustáceos y anémonas de mar en el laboratorio. Luego leí la literatura histórica, casi todo lo publicado sobre las células germinales de cientos de especies diferentes.

A lo largo de mi carrera, he intentado aprovechar hallazgos anteriores, y eso a veces significa salir de la disciplina original o ampliar sus definiciones. Ahora mismo, en mi laboratorio, estamos intentando comprender la evolución del desarrollo considerando algo más que los genes.

Estamos incorporando la ecología y el medio ambiente a nuestros estudios. En lugar de limitarnos a estudiar las moscas de la fruta de forma aislada, estamos analizando los microbios que viven dentro de las moscas y las plantas de las que se alimentan. Con este trabajo, esperamos comprender cómo los procesos de desarrollo pueden evolucionar en entornos de la vida real.

¿Cuáles diría que son los hallazgos más importantes de su laboratorio de Harvard?

En primer lugar, demostrar que la señalización célula-célula no es una forma inusual que tienen los animales para comunicarse. generar células germinales embrionarias - es decir, células que se convertirán en óvulos y espermatozoides. La idea que dominó los libros de texto durante la mayor parte del siglo XX fue que en los insectos y en la mayoría de los demás animales, un “plasma germinal” en el óvulo establecía un linaje distinto de células germinales en una fase muy temprana del desarrollo. Pero demostramos que en los grillos, las señales de los tejidos circundantes inducen a las células del cuerpo a transformarse en células germinales. Eso es lo que también sucede en ratones y otros mamíferos, pero se pensaba que era un mecanismo novedoso que rara vez aparecía en la evolución.

En segundo lugar, descubrir en 2020 que los familiares desaparecidos de oskar, un gen muy famoso por su papel esencial en la reproducción de insectos, fueron en realidad de bacterias, no sólo de animales anteriores. Este gen evolucionó mediante la fusión de secuencias del genoma bacteriano con secuencias del genoma animal. Sugiere que los precursores de oskar tenía funciones muy diferentes, posiblemente en el desarrollo del sistema nervioso, y que un estudio más profundo de cómo evolucionó hacia su nuevo propósito podría ser muy informativo.

En tercer lugar, falsificar “leyes” centenarias que predecían las formas de las estructuras biológicas. Los huevos de insectos varían enormemente, en ocho órdenes de magnitud en tamaño y con formas tremendamente diferentes. Las suposiciones anteriores eran que una “ley” universal de algún tipo, que se aplicara a todos los animales, podría explicar la evolución de las formas y tamaños de las células y de las estructuras formadas por células. En el caso de los huevos, hubo muchas hipótesis previas sobre cuáles eran estas leyes, incluyendo, por ejemplo, que las dimensiones de los huevos reflejaban los requerimientos de la tasa de desarrollo o el tamaño corporal adulto de cada especie.

Pero construimos un conjunto de datos incomparable de más de 10,000 mediciones de huevos de insectos y descubrimos que Lo que realmente predecía mejor el tamaño y la forma de un huevo era dónde se pondría. Huevos puestos en el suelo o bajo licenciaLas es son básicamente elípticas. Los huevos puestos en el agua tienden a ser más pequeños y esféricos. Los huevos de parasitoides depositados dentro de otros insectos también son pequeños pero asimétricos.

¿Cómo llegó a trasladar su trabajo de Cambridge a Harvard?

En 2003, Harvard me invitó a dar un seminario. Después, la gente decía: “¿Sabías que hay una vacante para una cátedra asistente en biología del desarrollo evolutivo? Deberías presentar tu solicitud”.

Yo era perfectamente feliz en Cambridge. Acababa de obtener financiación para cuatro años de investigación. Francamente, no pensé que conseguiría el trabajo porque tenía una idea bastante clara de lo que buscaba Harvard y no se parecía a mí. Me sorprendió recibir una oferta.

Al cabo de unos años, conseguiste la titularidad. De hecho, usted se convirtió en la primera mujer negra en ocupar un puesto titular en ciencias biológicas en la Facultad de Artes y Ciencias de Harvard. ¿Se sintió bien o como una carga?

Ambos. Escuche, esta no fue la primera vez en mi vida que fui el "primero". Ser la única mujer negra en un entorno exclusivamente blanco es esencialmente la historia de mi vida profesional. El campo de trabajo que elegí es predominantemente blanco. A menudo, cada vez que hago algo profesionalmente, soy la primera mujer negra que lo hace. Eso no es un reflejo de mí. Eso es un reflejo en el campo.

¿Ha experimentado algún prejuicio en Harvard?

No he experimentado una gran cantidad de bloqueo deliberado o discriminación selectiva. Pero a menudo suceden cosas. Me presento en la puerta por algo y me dicen que use la entrada de servicio. "Oh, estoy aquí para la cena de la Corporación [Harvard]", le explico. "Oh, sí, la entrada de servicio está en la parte de atrás".

O soy el orador principal en una conferencia. Voy a la recepción y escucho: "¿Estás esperando a alguien?"

Es tan constante. Decir que debemos reaccionar como “es agua del lomo de un pato” implica que no quedan residuos. Hay una enorme acumulación de tejido cicatricial. No puedo usar mi espacio cerebral para contener cada uno de ellos porque necesito mi espacio cerebral para hacer otras cosas.

Es bien sabido que relativamente pocos estadounidenses negros están estudiando para obtener títulos avanzados en disciplinas STEM. Son el 14% de la población y, sin embargo, sólo el 7% de los estudiantes de doctorado en ciencias e ingeniería. Según lo que ha presenciado, ¿por qué existe tal disparidad?

Una razón es que las ciencias experimentales y teóricas se basan, en su mayor parte, en un modelo de aprendizaje o de guardián. Se accede a una carrera a través de un mentor o un asesor. Los formadores eligen a los alumnos con quienes se identifican. Si los guardianes son de un determinado grupo, perpetúan ese grupo.

¿Puede utilizar su puesto para apoyar a los estudiantes minoritarios interesados ​​en carreras científicas?

Hago lo mejor que puedo para presentarme ante ellos. Priorizo ​​hablar con estudiantes minoritarios cuando lo necesitan. Para los estudiantes minoritarios, es importante brindarles una presencia positiva y un oído dispuesto.

Dicho esto, me presento ante todos mis alumnos. Para la mayoría de los estudiantes, a menudo soy el primer profesor negro que han tenido. Es importante que me conozcan.

Sobre la otra parte de tu vida: la música. ¿Tu música alimenta tu ciencia?

Yo no diría eso, aunque cuando canto, mi cerebro y mi cuerpo toman un descanso de la ciencia.

Y viceversa. Ambas actividades son extremadamente exigentes y absorbentes de diferentes maneras. Cambiar de actividad me da a una parte de mí la oportunidad de descansar, recargar energías y reflexionar sobre cosas en el subconsciente mientras estoy ocupado con otra cosa. Las cosas subconscientes pueden volver a la superficie cuando regrese.

Donde quizás haya cierta superposición es en la realidad de que ambas son empresas creativas de resolución de problemas. En el arte tienes algo que comunicar. Tú eliges el medio. Intentas perfeccionar tu expresión y sales y lo haces. En ciencia, reúnes tus recursos, respondes una pregunta y la comunicas al mundo. En ese sentido, son algo similares.

Actuaste en diciembre en el Lincoln Center de Nueva York como parte de un conjunto que presentaba la obra de Handel. Messiah. ¿Cómo te preparas para una actuación así?

Para ser honesto contigo, me imagino el éxito. Mientras esperamos nuestra entrada detrás del escenario, veo en mi mente el final del espectáculo y los aplausos. Me imagino ovaciones de pie y ver a la gente en la primera fila con caras de alegría. Me imagino durante la actuación: sintiéndome libre, sintiéndome lleno de la música, sintiendo que mi cuerpo es un recipiente para la comunicación de la música.

¿Alguna vez te arrepientes de no haberte mudado a Suiza cuando tuviste la oportunidad y dedicarte a la música a tiempo completo?

No. La ciencia fue una elección que me llevó a una carrera increíble y emocionante: paso la mayor parte de mi tiempo tratando de comprender los orígenes de la vida multicelular y de las células germinales, ¡y en realidad es mi trabajo remunerado hacer esto! Quiero seguir eligiendo esto. Es súper interesante y divertido.