Breakthrough the year. Hitos Científicos del 2016

Como todos los años que terminan, o que empiezan, allá cada uno con su percepción del paso del tiempo, la esperada, deseada, envidiada y bien valorada revista internacional Science saca su número especial sobre los mejores hitos científicos de cada año –del 2016 en esta ocasión- a juicio de un comité de sabios y de sus lectores. Además de una noticia cumbre, en el Top Ten, otras nueve finalistas son descritas y comentadas por sus mejores editores. También señalan aquellos estudios más votados por los lectores del Journal y, finalmente, apuntan hacia dónde van los mejores proyectos científicos para el 2017 que acaba de arrancar.

Por supuesto, las noticias aparecidas en Science, no tienen por qué ser dogma de fe. En algunas de ellas, como la que te paso a contar a continuación, estamos de acuerdo casi todos los científicos. En otras, sin embargo, hay más variedad de opiniones. Asimismo, hay otras noticias que, desde mi humilde punto de vista –y el de algunos de mis compañeros- también merecerían haber ocupado un puesto destacado en esa Hit Parade que Science ha hecho pública.

Si en algo está de acuerdo prácticamente todo el universo de la ciencia, es en la trascendencia que tuvo, a comienzos del 2016, del descubrimiento de las denominadas Ondas Gravitacionales, esto es, ondulaciones del espacio-tiempo producidas, en este caso, por un cuerpo masivo acelerado, el evento catastrófico que supone, en el universo, la fusión de dos agujeros negros a más de mil millones de años luz de distancia, algo que era, quizás hasta ahora, una consecuencia teórica de la, valga la redundancia, teoría de la relatividad general de Einstein. Tal y como en su momento, puntualmente informé, son ondas que se transmiten a la velocidad de la luz. Además del choque de dos agujeros negros que os he señalado, otros cataclismos que pueden generar estas ondas serían la explosión de una supernova o, ya puestos, el ruido gravitacional remanente del Big Bang…

Previamente al anuncio del físico teórico Lawrence Krauss, de la Universidad Estatal de Arizona, –curiosamente a través de Twitter-, en febrero del ya pasado año, ya se había anunciado el descubrimiento de estas escurridizas ondas. Fueron falsas alarmas. Por ello, en esta ocasión, la información hubo que considerarla con cautela aunque, poco a poco, los buenos augurios iban confirmándose. El experimento denominado LIGO, las siglas en inglés de “Observatorio de interferometría láser de ondas gravitacionales” en EE.UU. parecía confirmar el hallazgo de esas perturbaciones espacio-tiempo difíciles de entender para la mayoría de los mortales, entre los que, con tu permiso, querría incluirme. Eso sí, no solamente como hito del 2016. Si todos los resultados acaban por confirmarse de una forma clara, estaríamos ante uno de los hallazgos más importantes de la historia de la física, de la historia de la ciencia. ¿Y ahora, qué?

Pues ahora, los físicos siguen estudiando los resultados obtenidos por LIGO, como nuevos agujeros negros. Además, otros próximos instrumentos van a unirse a la fiesta, como el detector VIRGO, en Italia o el Detector de Ondas Gravitacionales Kamioka, en Japón. Con tanto sensor, será mucho más fácil triangular las débiles señales procedentes de un universo cada vez más lejano, cada vez más joven.

Curiosamente, la revista Science da la opción a los visitantes de su página web para votar entre los 5 principales hitos, al margen de la decisión de los expertos. En esta ocasión, los más de 220.000 votos obtenidos relegaron la noticia de las ondas gravitacionales a una honrosa 2ª posición, decidiendo, con un 43% de los votos, que la noticia científica popular más importante fue la creación de embriones desde cultivos celulares…

Según publicó Nature, un grupo de científicos de la universidad japonesa de Kyushu ha podido producir óvulos completamente viables desde células pluripotentes embrionarias. Los óvulos generados por este método se cultivaron y, posteriormente, se fecundaron in vitro antes de insertarlos en hembras para el desarrollo embrionario, algo que ocurrió con normalidad. Eso sí, la posibilidad de que este método se pueda extrapolar a parejas con problemas para tener hijos, es, de momento, lejana. Otros de los hitos destacados por la importante revista norteamericana, en formato breve, serían los siguientes:

Entre los cientos de exoplanetas descubiertos en los últimos años fuera de nuestro patio de vecino, se ha observado uno, Próxima B, que orbita alrededor de la estrella más próxima a nuestro Sol, Próxima Centauri. El exoplaneta, con características semejantes a nuestra Tierra –con 1,3 veces su masa-, estaría en la denominada Zona de Habitabilidad, zona de compatibilidad con la vida con presencia de agua líquida. El hallazgo nos llega desde la Universidad Queen Mary de Londres.

Por otra parte, la derrota de un campeón de Go por un programa de inteligencia artificial ha llamado también la atención de los expertos de Science. El programa AlphaGo, desarrollado por la firma DeepMind, adquirido recientemente por Google, fue capaz de derrotar en cinco partidas de Go, un juego de mesa milenario de origen chino más complicado que el ajedrez, al tres veces campeón de Europa, Fan Hui. Para ello, AlphaGo tuvo que estudiar miles de partidas en línea de Go, aprendiendo y estableciendo su estrategia de juego, algo muy avanzado en el terreno de la Inteligencia Artificial.

El 5º hito destacado del 2016 es, dicho sea de paso, uno de mis favoritos: Desde la Clínica Mayo de Minnesota, y según publicó Nature a principios de año, se ha logrado retrasar hasta en un 35% los efectos del envejecimiento en ratones mediante la extracción de células senescentes, que son aquellas células que han dejado de crecer, dividirse, y que, al parecer, serían la base de determinadas enfermedades vinculadas al envejecimiento. La eliminación de estas células no solo producía ratones más longevos, sino también más sanos. Este estudio estaría complementado por otra noticia que ya les presenté hace unos días, publicada en Cell desde el Instituto Salk de Estudios Biológicos en California, coordinada por el español Juan Carlos Izpisúa. En dicho estudio, y mediante reprogramación celular, también se pudo aumentar la longevidad un 30% de media en un modelo de ratones con progeria. En realidad, lo que se modificó del ratón fue el denominado epigenoma, las modificaciones químicas de nuestro ADN que regulan la expresión de los genes, insertando, para ello, los denominados factores de Yamanaka, unos genes capaces de reprogramar el destino celular.

Un reciente estudio, con vídeo incluido y todo, concluía, desde la Universidad de Duke, EE.UU., que los monos saben identificar los errores humanos. Los simios poseerían capacidades cognitivas que, hasta la fecha, solo parecíamos poseer los humanos, como identificar cuándo nos equivocamos o la habilidad para distinguir deseos e intenciones. Mediante la observación de un vídeo donde unos hombres fingían equivocarse al buscar un objeto, el mono percibía claramente dónde se iba a poner a buscar el equivocado señor. Al parecer, los resultados eran similares a los obtenidos por un niño de dos años.

El diseño de proteínas, en realidad de varias de ellas, ha merecido otro reconocimiento de Science para 2016. Sofisticados programas de ordenador han permitido el diseño y elaboración de determinadas moléculas. Estos programas informáticos permitirían predecir el comportamiento futuro de la proteína creada. Uno de los equipos de investigadores más destacados en este campo procede de la Universidad de Washington, en Seattle. Algunas de estas moléculas podrían convertirse, según los trabajos publicados, en futuras vacunas universales contra la gripe.

Más en el terreno de la técnica que de la investigación serían las metalentes, una verdadera revolución de la tecnología óptica. Desde la Escuela de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de la Universidad de Harvard, en EE.UU., se ha logrado crear lentes ópticas basadas en los denominados metamateriales o metalentes, capaces de enfocar todo el espectro visible de la luz. Serán lentes baratas y muy ligeras. Estamos ante una futura revolución para microscopios, cámaras de fotos -convencionales o de móvil- o gafas de realidad virtual, siempre según la revista Science.

La constante polémica sobre si fueron una o varias las oleadas humanas que salieron de África para poblar la Tierra parece llegar a su fin. Un estudio dirigido desde la Escuela Médica de Harvard, EE.UU., ha secuenciado el genoma de 300 personas pertenecientes a 142 poblaciones diferentes. Junto a dos estudios más, todo parece indicar que fue una única la oleada de Homo sapiens que partiendo de África, hace entre 50 y 70.000 años, se expandió por la pequeña Aldea Global para constituir la mayoría de los antepasados del humano moderno.

Finalmente o, como dicen los científicos angloparlantes, last but not least, el último hito del 2016 destacado por Science vuelve a tener una alta carga técnica: La creación de un dispositivo portátil que permitiría secuenciar el ADN mediante nanoporos, un método que facilita la lectura continua, sin límite de longitud, de las unidades de los genes, los nucleótidos. Un dispositivo barato que no necesita de posterior edición de corta-pega de fragmentos individuales de ADN secuenciados. El primer dispositivo está siendo comercializado a través de la empresa británica Oxford Nanopore Technologies. El futuro de los diagnósticos clínicos o la identificación de brotes de enfermedades ya es presente.

Hasta aquí, las noticias científicas votadas por los expertos y visitantes de la revista Science. Pero hay más hitos…

Un equipo multinacional de neurocientíficos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza, ha logrado reconectar, a través de conexiones cerebrales, la transmisión nerviosa de unos macacos con la médula espinal dañada. Tras una semana de tratamiento, los primates ya estaban andando. Un programa informático sería capaz de transmitir la voluntad de un mono lesionado desde unos sensores en el cerebro hasta la pierna. Estamos ante la esperanza de miles de afectados con lesiones medulares.

Asimismo, un estudio publicado en Nature microbiology en abril del pasado año, mediante unos nuevos análisis genéticos, sugieren la existencia de un enorme número de ramas en el árbol biológico filogenético. Los nuevos métodos para generar secuencias genómicas han permitido caracterizar más de 1000 organismos no cultivados y contrastar los datos con secuencias ya publicadas para verificar la enorme expansión del nuevo árbol de la vida. Como era de esperar, el dominio de las bacterias resulta ser el más diverso.

Para terminar querría, sucintamente, mencionar, como señalé al principio, las áreas que los expertos internacionales consideran de interés para tener en cuenta a lo largo del presente 2017.

Un tema ya mencionado, pero que últimamente parece cobrar una mayor relevancia sería el de la investigación con embriones humanos. Cuestiones técnicas y éticas sobre cuánto tiempo podrá mantenerse un embrión de nuestra especie, con fines experimentales, en una placa de cultivo, cobra gran interés. También se persigue una vacuna eficaz contra el virus Zika, ahora que parece constatarse que podría estar detrás de algunos problemas serios neurológicos, como la microcefalia observada en algunos niños en Brasil. De momento, están dando muy buenos resultados en modelos animales y hasta tres diferentes vacunas están empezando a ser ensayadas en humanos.

Por otro lado, también se destaca como tendencia futura la investigación con el denominado Planeta Nueve. Este supuesto planeta helado podría existir en el sistema solar exterior, más allá de Plutón, tendría el tamaño de Neptuno y una órbita alrededor del Sol de unos 15.000 años tal y como publicó en enero del 2016 el Astronomical Journal desde el Instituto Tecnológico de California. De momento, el planeta nueve –nombre provisional- solo se intuye por los efectos que ejercería en otros objetos transneptunianos. Habrá que seguir atentos a los grupos que están tratando de dar con él mediante grandes telescopios, entre otros métodos…

Ahora sí que sí, finalmente, los científicos están inquietos por el hecho de que el Brexit de Reino Unido pueda alejar a la ciencia británica de los proyectos de investigación europeos o de que el país más poderoso del mundo, EE.UU, tenga ahora un presidente que niega el cambio climático y que está rodeado de creacionistas, preocupación a la que, humildemente, querría sumarme. Tiempo al tiempo.

JAL (DCC-CBMSO)

DIVULGACIÓN CIENTÍFICA DEL 30 DE DICIEMBRE DE 2016

Esta semana mi+dtv trata sobre la producción de óvulos fértiles desde células pluripotentes; los nuevos datos que señalan los efectos beneficiosos del uso de la biotecnología en agricultura y el posible efecto beneficioso del componente principal del cannabis.

Miércoles 00:05 h en Radio 5

Ya hemos hablado en Entre Probetas sobre la pandemia viral más importante de lo que llevamos de siglo XXI, el Sida y el virus que lo produce: el VIH. Sin embargo, existe otra enfermedad, considerada también como una pandemia global. Nos estamos refiriendo al Alzheimer. Hoy hablaremos sobre unos ensayos antivirales polémicos realizados recientemente.

También presentaremos al programa STEM, que no son, en esta ocasión, las siglas de Células Madre, sino de la iniciativa de acercar la Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas a las disciplinas académicas. De STEM, o CTIM en castellano, hablamos con Carlos Magro, director académico del instituto europeo de diseño.