La prestigiosa
revista Science, medio tradicional de difusión de la
American Association for the Advancement of Science (AAAS), en su número del 17 de diciembre de 2010, como suele hacer a finales de cada año, incluye una sección especial sobre los 10 descubrimientos destacados del año y, en esta ocasión también, de la década:
“Breakthrough of the Year and Insights of the Decade”.
Los 10 hallazgos científicos del año, según Science, son los siguientes
La primera máquina cuántica
Andrew Cleland y John Martins (Universidad de California en Santa Cruz) y su equipo han creado un aparato muy simple del que logran que tenga un movimiento vibratorio siguiendo las leyes de la mecánica cuántica y demostrando que son aplicables a objetos macroscópicos. Se trata de una pequeña pestaña metálica semiconductora que interactúa con un surco cuántico (véase imagen más abajo); primero la enfrían hasta un estado base (el de mínima energía permitido por la mecánica cuántica) y luego la elevan (en solo un cuanto de energía) logrando generar un estado de movimiento puramente cuántico-mecánico. El artefacto, que puede concretarse en aplicaciones importantes, como nuevos sensores ultrasensibles o controladores de la luz, ha sido elegido por la revista Science como el avance más importante del año en su habitual lista de los 10 mejores descubrimientos.
Cromosoma artificial y funcional
El puesto número dos lo ocupa el cromosoma sintético creado por el estadounidense Craig Venter y sus colaboradores. Este material genético de síntesis lo introdujeron en una bacteria a la que previamente le han extraído su ADN. La bacteria continuó funcionando y, aunque en este caso el genoma es una copia prácticamente idéntica al natural, el experimento supone un gran avance que abre la vía hacia la síntesis de ADN de diseño para fabricar fármacos, productos químicos nuevos o biocombustibles. Todo un éxito de la llamada biología sintética.
El genoma del Neandertal
El tercer lugar es para el genoma neandertal, que ha permitido hacer estudios comparativos entre los genes de la especie humana actual y los de seres extinguidos. Svante Pääbo, conocido invetigador del Instituto Max Planck de Biología Evolutiva (Alemania), ha liderado la secuenciación del genoma del neandertal, a partir de ADN obtenido de fósiles de tres mujeres de hace entre 33.000 y 44.000 años descubiertos en Croacia. Ello les permitió hacer comparaciones directas con los genes de la especie humana actual y han descubierto que los europeos y asiáticos (pero no los africanos) han heredado de los neandertales entre un 1% y un 4% de sus genes. En la investigación destaca la participación de científicos españoles.
Prevención del sida
Los ensayos clínicos de prevención del contagio del Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH) mediante dos métodos innovadores han alcanzado su éxito en 2010. El primero es un gel vaginal con el fármaco antirretroviral Tenofovir que reduce la infección del virus en mujeres en un 39%. Y el otro es un medicamento de toma oral que, con su administración previa a la relación de riesgo, ha logrado una reducción de casos de infección por VIH del 43,8%.
Genes de enfermedades raras
La secuenciación de pequeños fragmentos del genoma ha permitido a unos científicos que estudian patologías hereditarias poco frecuentes, provocadas por un solo gen alterado, identificar las mutaciones específicas de al menos doce de enfermedades.
Simulación molecular
La simulación por ordenador del plegamiento de las proteínas ha sido un problema para los científicos. Un equipo de investigadores ha utilizado uno de los ordenadoresmás potentes del mundo para rastrear los movimientos de los átomos en el proceso de plegado de una pequeña proteína durante un tiempo 100 veces mayor al de simulaciones previas.
El simulador cuántico
Habitualmente, los físicos recurren a las teorías para describir lo que ven en los experimentos de laboratorio, pero esas ecuaciones pueden ser muy difíciles de resolver. Unos científicos han hallado una vía de resolverlo mediante simulaciones cuánticas de cristales artificiales en los que los puntos de luz láser juegan el papel de iones y los átomos atrapados en la luz son electrones. El descubrimiento contesta a problemas teóricos de la física de la materia condensada y puede incluso resolver el misterio de la superconductividad.
Genómica de nueva generación
Las tecnologías de secuenciación genómica (eumeración de las “letras químicas” de los genes) han facilitado estudios a gran escala de ADN tanto actual como fósil. Meidente esta técnica se ha logrado identificar, entre otras, gran parte de las variaciones genómicas que nos hacen específicamente humanos.
La reprogramación celular
Las técnicas que permiten reprogramar células, de manera que se revierta su desarrollo para lograr que se comporten como células madre no especializadas en un embrión, se han generalizado en los laboratorios de genética. sin embargo, este año, unos investigadores han encontrado la técnica de conseguirlo con ARN sintético, a una velocidad doble de la normal y cien veces más eficaz y segura para su uso terapéutico.
El regreso de las ratas a los laboratorios
Aunque los ratones son los animales habituales de experimentación en los laboratorios de biología, los científicos prefieren utilizar ratas porque es más fácil trabajar con ellas y son más similares a los humanos, anatómicamente. Pero el problema había sido que los métodos para hacer ratones con genes específicos bloqueados para averiguar su función (por los efectos que presentaba el animal) no funcionaban en ratas. Este año se han encontrado nuevos métodos para conseguirlo en ratas “knockout”, nonbre que se le ha dado a estos animales modificados genéticamente, facilitando su regreso a los laboratorios.
En esta ocasión, al cerrar 2010 los primeros 10 años del siglo XXI, el especial incluye los 10 descubrimientos más destacados de la década
El lado oscuro del genoma
Hasta que se publicó por primera vez el genoma humano, las cosas parecían claras: el ADN era el encargado de indicar al cuerpo cómo sintetizar las proteínas y las instrucciones estaban en los genes. Sin embargo, había secuencias del genoma que no parecían codificar nada, por lo que se denominó “ADN basura”. En esta década se ha revisado este concepto y el ADN basura resultó no ser tal y tener, por el contrario, un papel destacado en muchos procesos biológicos, incluyendo enfermedades como el cáncer.
La “receta” del universo
Según los últimos cálculos, se necesita una pizca de materia, estrellas y planetas, que supone el 4,5% del universo; una buena cantidad de la llamada “materia oscura”, cuya gravedad soporta a las galaxias, y que se calcula en un 22,7%; y una gran cantidad de “energía oscura”, hasta el 72,8%, y que sirve para acelerar la expansión del universo.
El tiempo viaja en ADN
Con la paleogenética se ha llegado a saber que buena parte de los Neandertales eran pelirrojos y de piel clara, pero también importantes detalles sobre relaciones familiares de especies ya extinguidas, como la cercanía de los dinosaurios a los pájaros actuales, mucho mayor que a los reptiles, como se pensaba.
Hielo en Marte
El 31 de julio de 2008, la NASA confirmó la existencia de restos de hielo en las muestras del suelo marciano obtenidas por la sonda Phoenix. Es una de las muchas evidencias de agua en el planeta rojo obtenidas durante la última década, gracias a las diversas misiones de exploración llevadas a cabo, destacando la sonda Pathfinder o la Odyssey.
Células que se reprograman
La capacidad de las células adultas para reprogramarse no sólo es uno de los hallazgos más importantes de esta década sino que, seguramente, de este hecho se deriven grandes avances prácticos para la medicina, en un futuro próximo.
Los microbios amigos
Esta década se recordará como el momento en que los microbios dejaron de ser enemigos de la humanidad para reconocerse como parte fundamental del organismo, algo que ya se había intuído por los estudios conocidos en biología y medicina.
Nuevos mundos
En este momento, se encuentran catalogados unos 510 exoplanetas -planetas que orbitan en torno a estrellas distintas al Sol- en 422 sistemas planetarios distintos.
Inflamación enemiga
Las cosas empezaron a cambiar cuando, a fies de la década de los ochenta, investigadores de la Universidad de Washington observaron macrófagos (células del sistema inmune específicas de la inflamación) en tejido aterosclerótico. Desde entonces, todo fueron descubrimientos negativos, aunque en esta década se ha demostrado la importantísima relación de los procesos inflamatorios con el alzhéimer, el cáncer, la diabetes y la obesidad.
Materiales invisibles
La posibilidad de manejar la materia a niveles nanométricos (millonésima parte de un milímetro) podría permitir la producción de lentes mucho más potentes que las que usan los microscopios actuales o crear capas de invisibilidad.
Camino del desastre
Durante esta década, la teoría del calentamiento del planeta se ha consolidado entre la comunidad científica (hasta un 97%, según datos oficiales), un consenso que llegó en 2007, cuando el panel de científicos de la ONU aseguró que era “inequívoco”.
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