TECNOLOGÍA Y CIENCIA |
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 Todos los años la revista Science elige los descubrimientos y novedades más importantes de los últimos doce meses. Es sin duda uno de los resúmenes más interesantes que se publican. Este año ha destacado la detección de ondas gravitacionales y radiación por la fusión de dos estrellas pero la genómica y la lucha contra el cáncer no han quedado atrás, ahora bien la ciencia es en sí un complejo universo con muchos prismas y opiniones, veamos un resumen multilateral con los distintos puntos de vista. LIGO La primera en cualquier lista comenzando por la propia Sciencie es sin duda la detección de ondas gravitacionales por parte del observatorio LIGO (Hanford Site, Louisiana) y eso que ya fue el gran descubrimiento de 2016 para la misma revista, aunque en esta ocasión la novedad no procede de la observación dos agujeros negros, sino dedos estrellas de neutrones. Por primera vez en la historia humana, los investigadores lograron ver a dos estrellas de neutrones colisionando. El fenómeno, fue observado a 130 millones de años luz, en la galaxia NGC4993, provocando una explosión colosal que siguieron de cerca un gran número de observatorios alrededor de todo el mundo, provocando alteraciones en el espacio-tiempo que los aparatos de los equipos de investigadores en todo el mundo registraron como alteraciones en las ondas gravitacionales. Incluso los misteriosos rayos gamma que emite este evento cósmico, ayudaron a explicar el origen de los elementos más pesado de la tabla periódica, como el oro y el uranio. La colisión fue observada y registrada en todas las longitudes de onda de la luz, desde cómo hemos mencionado, los rayos gamma hasta las ondas de radio, complementando los registros de ondas gravitacionales captadas por los dos detectores de LIGO y el interferómetro europeo Virgo.
Un total de 3.674 investigadores de 953 instituciones, colaboraron en la observación de este excepcional estudio astronómico, que ha permitido confirmar las ondas gravitacionales que predijo Einstein. Se trataba de la única parte de la Teoría de la Relatividad que quedaba por demostrar y su detección, según muchos científicos, abre una nueva era en la astronomía. Por su parte La Academia de las Ciencias sueca ha concedido el Nobel de Física 2017 a los científicos que detectaron por primera vez las ondas gravitacionales en el laboratorio estadounidense LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory): Rainer Weiss (Berlín, 1932), Barry C. Barish (Omaha, EEUU, 1936) y Kip S. Thorne (Logan, EEUU, 1940) De observar lo muy grande a la escala atómica: Detector portátil de neutrinos de solo 14,6 Kgs
Los investigadores hasta ahora empleaban instalaciones de gran tamaño para intentar detectar a los neutrinos, unas partículas sin carga y apenas masa, realmente escurridizas, hasta ahora… El equipo de colaboradores científicos COHERENT en el Laboratorio Nacional Oak Ridge (EE UU), han empleado este pequeño y ligero dispositivo para confirmar experimentalmente una predicción de hace 40 años: la dispersión elástica coherente neutrino-núcleo (CEvNS), que afirmaba que los neutrinos podían interaccionar con el núcleo atómico completo, no solo con los neutrones y los protones por separado. Pues bien, con este diminuto detector está fabricado de un cristal de yoduro de cesio dopado con sodio y emite flashes de luz cuando retrocede un núcleo en su interior, lo han conseguido. Por si fuera poco tiene una posible utilidad muy importante en el futuro próximo: usar estos dispositivos pequeños y ligeros para el control internacional de los reactores nucleares. Criomicroscopia electrónica
Los avances en la observación de lo más grande han encontrado su paralelismo en lo más diminuto a través de la criomicroscopía electrónica (cryo-EM), una técnica que permite congelar y visualizar biomoléculas en plena actividad, mejorándose la instrumentación, el software de procesamiento de imágenes y sus estándares de calidad hasta convertir la cryo-EM en uno de los avances anuales más destacados por el que los investigadores Jacques Dubochet, Joachim Frank y Richard Henderson han recibido elPremio Nobel de Química 2017. La criomicroscopía electrónica permite ver las bioestructuras con una resolución casi atómica, ayudando así en las observaciones bioquímicas y genéticas. La mejora en esta técnica ofrecerá una impagable ayuda en muchos campos y ya ha sido empleado con éxito para observar los espliceosomas (moléculas clave para procesar el ARN), los mecanismos CRISPR de edición genética o visualizar con mayor definición los agregados moleculares que se acumulan en los cerebros de pacientes con Alzheimer y otras enfermedades. Corta-pega genético: Edición de una letra del ADN y el ARN Por increíble que parezca la cifra es real: existen unos 35.000 fallos genéticos relacionados con enfermedades humanas que se deben tan solo al cambio de una base del ADN en un punto concreto del genoma, basta con este en apariencia, insignificante cambio, para producir una grave dolencia. Por suerte, este año se han aparecido importantes mejoras en una técnica llamadaedición de bases, la cual permite corregir mutaciones puntuales tanto en el ADN como en el ARN. Estas mejoras se han basado en CRISPR, modificando la caja de herramientas de este célebre procedimiento que debemos al investigador Alicantino Francisco Mojica. Se ha creado un editor de bases con el cual el equipo del químico David Liu, de la Universidad de Harvard han conseguido cambiar una guanina (G) incorrecta (esta es la mutación puntal más habitual) por una adenina (A), tras lograr el año pasado reemplazar una citosina (C) errónea por una timina (T).Por otro lado en paralelo, el equipo de Feng Zhang en el Broad Institute sustituyó una guanina (G) por una adenina (A) en el ARN.
El enorme potencial de la nueva técnica de edición de bases en biomedicina es innegable, como ya se está demostrando, para reparar mutaciones puntuales en embriones humanos. En un futuro próximo las aplicaciones van a crecer exponencialmente, sin duda, tendremos que estar muy atentos a esta nueva vía. Inmunoterapia exitosa contra el cáncer Continuando con los avances en genética nos vamos a detener ahora en la lucha contra uno de nuestros peores enemigos, con un avance que realmente ha costado en llegar. El avance llega de mano de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA), que ya ha permitido la distribución del fármaco pembrolizumab para el tratamiento de tumores sólidos avanzados. Partiendo del estudio publicado en junio por un equipo de investigadores que incluye a Luis Díaz y Dung Le del centro de investigación John Hopkins, probaron este tratamiento en 86 pacientes gravemente enfermos con doce cánceres distintos y con la “deficiencia de reparación de desajuste”, respondiendo positivamente al fármaco el 53%. Habitualmente un medicamento contra el cáncer se enfrenta a la enfermedad basándose en el órgano donde se origina, sin embargo este nuevo medicamento por fin se basa en su ADN impulsando el sistema inmunológico. Inicialmente se ha aprobado para los casos de melanoma y otros tipos de tumores, cuyas células tengan la denominada “deficiencia de reparación de desajuste”.
Esto significa que están repletas de mutaciones en genes que reparan el ADN, independientemente de si se volvieron tumorales en uno u otro órgano o tejido, sencillamente el sistema inmunológico las reconocerá como extrañas e intentará acabar con ellas. Venciendo a las enfermedades hereditarias con terapias génicas
Sin duda como ya habrán observado, el genoma ha resultado el pilar sobre el que se asientan gran parte de los avances en biomedicina, tratando con éxito por fin alguna terribles enfermedades, como una dolencia neuromuscular hereditaria mortal, a la que hemos podido ganar gracias al suministro de un gen ausente en las neuronas espinales de los afectados, usando como vehículo para su transporte un virus inocuo llamado virus adenoasociado (AAV). Para enfrentarse a la Atrofia Muscular Espinal tipo 1 (SMA1), causa genética más común de muerte en bebés, una enfermedad donde los recién nacidos carecen de una proteína imprescindible para las neuronas motoras de la médula espinal, provocando que sus músculos se debiliten y dejen de respirar., investigadores del Nationwide Children’s Hospital (EE UU) han aplicado la terapia génica AAV9 por vía intravenosa. Tras practicar un ensayo clínico donde doce bebés recibieron una dosis alta de AAV9 todos menos uno pudieron mejorar sus habilidades motoras o comer. Otros avances en terapias génicas se han dado con tratamientos contra el cáncer donde células inmunes del paciente se modificaron genéticamente fuera de su cuerpo para posteriormente reinyectarse con éxito. Por último destacar otro avance en este campo anunciado en agosto, donde un grupo de científicos, dirigidos por el ruso Shoukhrat Mitalipov, logró modificar el ADN de un embrión humano para eliminar la mutación genética que provoca una enfermedad hereditaria llamada cardiomiopatía hipertrófica. Esta patología del músculo del corazón afecta a una de cada 500 personas y puede provocar fallo cardiaco o muerte súbita. La atmósfera atrapada: 2,7 millones de años rodeados de hielo
En agosto nos llegó una sorprendente noticia cuyo punto de origen era el Ártico: investigadores de las universidades de Princeton y Maine habían conseguido recuperar hielo antártico con una antigüedad de 2,7 millones de años. El avance era realmente espectacular ya que significaba una muestra 1,7 millones de años más antiguo que cualquier otra anterior de este tipo, alcanzando las primeras glaciaciones, un registro atmosférico de una de las épocas más importantes de la historia de nuestro planeta. Los gases que permanecían en este hielo han dado por buenos los modelos climáticos que predecían que las bajas concentraciones de dióxido de carbono (permanecieron por debajo de 300 partes por millón), fueron necesarias para dirigir al planeta hacia su ciclo de edades de hielo, mostrando que al comienzo de las glaciaciones, los niveles de CO2 estaban muy por debajo de las 400 partes por millón actuales. Las piezas de hielo analizadas se extrajeron en la región antártica de Allan Hills, donde los científicos actualmente siguen perforando con la esperanza de encontrar hielo con una antigüedad de 5 millones de años, cuando el efecto invernadero en la Tierra se parecía al actual. Hablando de nuestra familia: descubriendo parientes antiguos y nuevos
Según pasa el tiempo descubrimos la increíble complejidad de nuestros orígenes, a veces con sorpresas realmente únicas, como la que ha sucedido en este 2017 en nuestra propia familia, donde ya hacía casi 90 años que no aparecía un nuevo pariente. Pero hace poco en noviembre, llegó una nueva especie de la familiaHominidae, que es justamente la de los grandes simios a la que pertenecemos nosotros. Es la tercera especie de orangután:Pongo tapanuliensis, que conocemos. El nombre que hace referencia al distrito indonesio de Tapanuli, en la isla donde el nuevo miembro de la familia ha sido descubierto: Sumatra. Estos orangutanes habitan en los bosques de Batang Toru, en un terreno de 1.100 km2 donde desafortunadamente solo quedan unos 800 individuos, siendo por tanto la población de grandes simios en mayor peligro de extinción del mundo. La identificación dela nueva especiese ha basado en datos anatómicos, ecológicos y genómicos, comparándose su ADN con el de la otras dos especies de orangután. Se sospecha que hace unos 674.000 años la especie de Borneo se separó de la de Sumatra, dividiéndose a su vez en dos, a raíz probablemente de erupciones volcánicas que los separaron. Últimos testigos de nuestros errores: Lo malo de esta historia es que podríamos ser espectadores de su descubrimiento y extinción en tan solo unos años por nuestra incapacidad para preservar la vida en nuestro planeta: la deforestación, la caza, una carretera que divide su territorio y el proyecto de una central hidroeléctrica puede que acaben con nuestros hermanos nada más saber de su existencia. Enlazando con lo que acabamos de mencionar, junto a los avances de 2017, Science también ha publicado los que considera los tres fracasos de este año en el mundo de la ciencia y desde luego coincidimos absolutamente con el primero, citando a la propia revista, “de proporciones épicas”: La renuncia al acuerdo climático de París, la derogación de muchas normas medioambientales y los recortes presupuestarios en agencias clave de investigación. Es difícil ponderar las consecuencias de este dramático paso al vacio que la ciencia y la preservación de nuestro planeta han sufrido con estas decisiones, pero sin duda serán terribles, justamente en el delicado punto que nos encontramos, reducir el futuro de nuestro planeta a intereses económicos y políticos es una de las decisiones más terribles que se podían tomar. Sin duda uno de los mayores fracasos de la ciencia de este año que termina ha sido no haber podido convencer a Donald Trump de que el cambio climático es una amenaza. El 1 de junio, el presidente estadounidense compareció para anunciar que retiraría a Estados Unidos del acuerdo global suscrito en París dos años antes.
Pese a los esfuerzos de Europa, Canadá o China por hacer piña frente a EEUU y pretender que no afecta en nada al plan original, la realidad es terrible: que el segundo mayor emisor de dióxido de carbono se retire de los planes por mitigar los efectos del cambio climático resulta un drama sin precedentes, se dijera lo que se dijera en la pasada COP23 celebrada en Bonn. Por todo ello el 22 de abril la comunidad científica global se reunió para protestar en torno a la March for Science intentando defender el papel básico y necesario de la ciencia en nuestra salud, seguridad y economía. Se diga lo que se diga a nivel financiero o político las especies se siguen extinguiendo y la sostenibilidad del planeta cada vez se encuentra en una situación más crítica, algunas especies de cetáceos, especialmente la vaquita marina (Phocoena sinus), de la que solo quedan unos 30 ejemplares en el Golfo de California, probablemente ya no tengan ninguna opción, mientras se le da la espalda a las alarmas de advertencia con las que la ciencia constantemente nos avisa de nuestro oscuro futuro. Otras especies amenazadas como la ballena franca glacial o de los vascos, el narval, el delfín del río Irawadi y la marsopa sin aletas saben perfectamente de lo que hablamos aunque por suerte no nos entienden, porque sencillamente no comprenderían nada. Los Homo sapiens somos más antiguos de lo que pensábamos ¿Duraremos mucho más?
Considerábamos hasta hace muy poco que los humanos modernos evolucionaron en el este de África hace 200.000 años, pero una vez más otro giro llega a nuestra historia a través de una calavera descubierta en una mina de Marruecos hace ya varias décadas y que ahora, datada gracias la última tecnología ha hechoretroceder el registro fósil de nuestra especiea nada menos que hace 300.000 años, o sea, 1/3 más de lo que creíamos, hablamos de un período larguísimo: 100.000 años más en nuestra bibliografía. El paleoantropólogo Jean Jacques Hublin del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva (Alemania) ha traído este gran hallazgo, regresando a excavar la citada mina marroquí y encontrado más restos de cráneos, mandíbulas, dientes y huesos de extremidades de al menos cinco individuos. Aplicando un moderno método de datación a través de termoluminiscencia a las herramientas de pedernal encontradas junto a los fósiles, se ha podido determinar una antigüedad entre 280.000 y 350.000 años. Los investigadores liderados por Hublin, consideran probable que aquellos individuos formaran parte de una remota población deHomo sapiensque se extendió por África hace de 330.000 a 300.000 años evolucionando luego hacia los humanos modernos, así que nuestros orígenes africanos serian más antiguos de lo pensado. Batallas perdidas: La evolución censurada en muchas escuelas Resulta casi increíble, pero así es, 2017 también ha sido el año en que muchos niños alrededor del mundono han estudiado la teoría de la evolución o la estudiaron como si fuera una teoría equivalente al creacionismo. Desde Estado Unidos o Turquía nos llegaron estas tristes noticias, sobre todo de este último país donde el presidente Erdogan aprobó leyes que apartaron de los libros de texto de primaria y secundaria el nombre de Charles Darwin. ¿Qué futuro nos espera negando nuestro pasado? Auge de la ignorancia
Ya en la pendiente del final del año Mike Hughes un conductor de limusinas estadounidense se autoproclamó Rocket Man anunciaba que iba a lanzarse en un cohete casero de vapor para demostrar que la Tierra era plana. Este absurdo espectáculo estaba financiado por la Flat Earth Society, un grupo de personas que niegan que la Tierra es redonda. Por supuesto, el lanzamiento de ese cohete se postergó en principio una semana porqueHughes no tenía licencia, aunque por supuesto, al final nunca llegó a despegar, aunque consiguió su triste objetivo: el tierraplanismo había sido 'trending topic' una vez más este año. En Estados Unidos, aunque suene increíble algunas figuras conocidas como los baloncestitas Shaquille O'Neal y Kyrie Irving expresaron sus dudas sobre la forma de la tierra. Un músico llamado B.O.B. hasta lanzó un 'crowdfunding' para financiar una flotilla de satélites que investigara el asunto. Puede parecer todo una broma, pero el propio The Economist recogió recientemente en un gráfico, cómoel movimiento por la Tierra Plana está creciendoen Norteamérica. Quizás debiéramos reflexionar con la seriedad y el rigor suficiente las consecuencias a largo plazo de todo esto antes de que se nos vaya de las manos. El iceberg Larsen C, el cuarto más grande de la Antártida, perdió el 12 % de su masa el 12 de julio de este año, cuando el casquete A68, de 5.800 km cuadrados, se desprendió y quedó a la deriva en el océano Antártico. La grieta, monitoreada por científicos desde los años 90, empezó a crecer de forma acelerada desde 2015. El evento en sí mismo no tiene efectos inmediatos, pero resulta una metáfora perfecta de hacia dónde va nuestro planeta.
Pero más allá de reuniones diplomáticas, la política, las críticas a la ciencia y su creciente pesimismo, en estos últimos doces meses el cambio climático también ha sido noticia por su posible influencia en desastres naturales como los huracanes Harvey, Irma o María, o en los incendios que han arrasado parte de California. La vida está en juego. Tampoco podemos olvidar otras tristes noticias que han afeado el mundo científico como los casos de acoso sexual y discriminación laboral que han salido a la luz, tras conocerse las denuncias de varias investigadoras en EE UU:El Instituto Salk de Estudios Biológicos en San Diego, la Universidad de Boston o la Universidad de Rochester. Intentando ser positivos: Primera mujer al frente del CSIC Para acabar vamos a dejaros algunas de las noticias que nos ayudan a resistir ante viento y marea, ofreciéndonos un camino hacia la esperanza de nuestra raza. En nuestro país se ha producido un hecho destacable que no podemos evitar mencionar y del cual nos alegramos especialmente, dada su especial relevancia más allá del propio ámbito científico: El nombramiento de Rosa Menéndez como primera presidenta en la historia del Consejo Superior de Investigaciones Científicas.
Menéndez, no es un nombre nuevo en el mundo de la ciencia, entró en el consejo en 1979, investigadora asturiana centrada en temas de carbón y nuevas energías, durante años ejerció la dirección del Instituto Nacional del Carbón. ¿Tendremos por fin vecinos? Por suerte y pese a las zancadillas se sigue explorando, en febrero la NASA anunció el descubrimiento de un sistema planetario, compuesto por siete planetas que orbitanen torno a TRAPPIST-1, una estrella roja enana situada a unos 39 años luz de la Tierra, un lugar realmente cercano para las distancias del cosmos.. Por si fuera poco estos tres planetas tendrían un tamaño y una temperatura, en principio,compatibles con la vida tal como la conocemos, ya que podría darse agua en estado líquido en su superficie. Pero lo realmente importante no es el hecho en si, sino que según avanza la tecnología seguimos descubriendo planetas uno tras otro y sorprende la facilidad con la que ya se ha encontrado uno donde las condiciones para la vida resultan posibles y a una distancia tan relativamente corta. Que la ciencia seguirá avanzando es seguro, no se puede poner puertas al campo y las sorpresas se sucederán en campos diversos, por nuestra parte aconsejamos no perder de vista los avances en inteligencia artificial. Un pequeño apunte: la empresa DeepMind, propiedad de la multinacional Google, reveló el 18 de octubre un avance, aparentemente al menos, sin precedentes en la inteligencia artificial. AlphaGo Zero, un programa que juega el popular juego chino Go, superó a su antecesor sin usar datos ni ayuda humana. Tras aprender por sí mismo, por ensayo y error, venció el 100 % de las veces a su predecesor. Puede que el próximo año por fin, de una manera u otra encontremos inteligencia… Y por último una despedida.
Tras 13 años estudiando Saturno, la sonda Cassini, enviada en una misión conjunta de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Italiana del Espacio, llegó a su fin el 15 de septiembre. Ha sido un increíble viaje gracias a los mejores sueños del ser humano que ha permitido tomar más de 450.000l imágenes, analizar los anillos de este hermoso planeta y tratar de entender los chorros de agua provenientes de una de sus lunas. Al finalizar su misión, la nave espacial se dirigió hacia la atmósfera superior de Saturno donde terminó sus días en lo que a buen seguro fue un espectacular final. La sonda Voyaguer I, ha reiniciado sus antiguos propulsores y sigue su camino, imparable… Seguiremos informando Feliz 2018 Manuel Castelló (kasmangou) Temas relacionados: Divulgación científica, Biomedicina, Curiosidades De La Tecnología, kasmangou. Reconocimientos y más información sobre la obra gráfica ADVERTENCIA: En este foro, no se admitirán por ninguna razón el lenguaje soez y las descalificaciones de ningún tipo. Se valorará ante todo la buena educación y el rigor sobre el tema a tratar, así que nos enorgullece reconocer que rechazaremos cualquier comentario fuera de lugar.
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Vista aérea del laboratorio LIGO en Hanford Site, Louisiana. Caltech/MIT/LIGO
Juan Collar, profesor de Física en la Universidad de Chicago, uno de los investigadores del proyecto, junto a un prototipo del detector de neutrinos más pequeño del mundo. Jean Lachat/University of Chicago
Evolución de la resolución de una biomolécula desde antes de 2013 a la actualidad. Martin Högbom/The Royal Swedish Academy of Sciences
El profesor titular de microbiología de la Universidad de Alicante, Francisco Juan Martínez Mojica, padre de la tecnología CRISPR que permitirá en un futuro curar enfermedades hasta la fecha intratables o difíciles de abordar. J.M.Penadés / Agora-Habla
Representación de células T atacando una célula cancerígena. istock
La niña Evelyn Villarreal, tras el tratamiento para la atrofia muscular espinal tipo 1 con una nueva terapia génica. Science
Muestra de hielo antártico recuperado en la región de Allan Hills. Yuzhen Yan
Ejemplar de Pongo tapanuliensis. Andrew Walmsley
Science/Douthit
Cráneo de Jebel Irhoud, vista frontal (réplica). Ryan Somma
Waldo Stakes / Associated Press
Grieta en el iceberg Larsen C. NASA
La nueva presidenta del CSIC, Rosa Menéndez. CSIC
NASA/JPL
