Los 10 grandes descubrimientos científicos del año

La revista “Science” divulgó su lista de los 10 grandes descubrimientos científicos de 2017, que lidera la observación, por primera vez en la historia, de la fusión de dos estrellas de neutrones a través de sus ondas gravitacionales.

1. Colisión estelar, nueva era en la Astrofísica

El descubrimiento del año es, según Science, la detección de ondas gravitacionales procedentes de la fusión de dos estrellas de neutrones.

Este avistamiento, que abrió una nueva era en la astrofísica, tuvo lugar el pasado 17 de agosto, cuando diversos telescopios, localizados en varios puntos de la Tierra, tomaron imágenes de la fusión de dos estrellas de neutrones, fenómeno llamado kilonovas.

Las estrellas que implosionaron giraban una alrededor de la otra en la constelación Hidra, a 130 millones de años luz de la Tierra.

Las existencia de las ondas gravitacionales la predijo el siglo pasado Albert Einstein, pero su detección no se produjo hasta 2015, un hecho que fue distinguido este año con el Premio Nobel de Física.

2. Una nueva especie de orangután

Hacía casi 90 años desde el último descubrimiento de una nueva especie viviente de homínido, un gran simio, así que el pasado noviembre los científicos celebraron la presentación del último miembro de la familia a la que también pertenece el ser humano. Se trata del orangután de Tapanuli (Pongo tapanuliensis), el tercero de los suyos junto a los de Sumatra y Borneo. 

Su aspecto exterior no difiere demasiado del de otros orangutanes  pero el estudio genético -de su ADN- no deja lugar a dudas de que es una especie única.

Quedan 800 ejemplares, severamente amenazados por la caza y el plan de construcción de una presa hidroeléctrica que inundaría gran parte de su hábitat (Sumatra).

3. Fotografiar la vida a escala atómica

Los científicos que desarrollaron la criomicroscopía electrónica (cryo-EM), una técnica que permite congelar y visualizar biomoléculas en plena actividad, recibieron el Premio Nobel de Química 2017. Pero, además, este año se mejoró su instrumentación, el software de procesamiento de imágenes y sus estándares de calidad hasta convertir la cryo-EM en otro de los avances anuales para Science.

Con esta técnica se pueden ver las bioestructuras con una resolución casi atómica, lo que facilita analizar mucho mejor la multitud de observaciones bioquímicas y genéticas. En 2017, por ejemplo, ofreció una nueva visión de los espliceosomas –moléculas clave para procesar el ARN–, de las proteínas que remodelan las membranas celulares y de las enzimas que reparan el ADN, así como detalles del sistema CRISPR de corta y pega genético. También se visualizó en alta resolución los agregados moleculares que se acumulan en lo cerebros de pacientes con Alzehimer y otras enfermedades.

4. Artículos científicos libres

Este año, los biólogos asistieron al nacimiento de bioRxiv, una plataforma de versiones preliminares de artículos científicos en el campo de la Biología, desde la Microbiología a la Neurología, en la que los autores pueden colgar sus artículos antes de que estos sean revisados por los editores de las revistas. La ventaja de este sistema es que ayuda a acelerar la carrera de investigadores jóvenes y facilita la comunicación científica. A principios de año, organizaciones de Estados Unidos y Reino Unido promovieron su uso y, en abril, la iniciativa Chan Zuckerberg hizo una importante inversión en bioRxiv para promover su utilización. Por el momento, ahí se publican 1.500 artículos cada mes, lo que quiere decir que queda un largo camino por delante: todos estos son apenas el 1,5 % de los nuevos artículos lanzados cada mes en PubMed, la base de datos de artículos científicos de biología y ciencias relacionadas, lo que contrasta mucho con la situación en física de partículas, por ejemplo, donde se publican las versiones preliminares del 70 por ciento de los artículos.

5. Mejor editor de material genético

Unos 35.000 fallos genéticos relacionados con enfermedades humanas se deben al cambio de una sola base del ADN en un punto concreto del genoma. Este año se anunciaron importantes mejoras en una técnica incipiente llamada edición de bases, que corrige mutaciones puntuales tanto en el ADN como en el ARN.

El químico David Liu, de la Universidad de Harvard, modificó la caja de herramientas de CRISPR para crear un editor de bases que, tras lograr el año pasado reemplazar una citosina (C) errónea por una timina (T), en 2017 consiguió cambiar una guanina (G) incorrecta –la mutación puntal más común– en una adenina (A). Por su parte, el equipo de Feng Zhang en el Broad Institute sustituyó una G por una A en ARN.

Investigadores chinos también demostraron el poder de la edición de bases al arreglar una mutación puntual causante de enfermedad en embriones humanos.

6. Nueva inmunoterapia contra el cáncer

Ha tardado mucho en llegar, pero ya está aquí: un medicamento contra el cáncer que mata la enfermedad no basándose en el órgano donde se origina, sino a su ADN. La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) dio  luz verde en 2017 al uso del fármaco pembrolizumab en el tratamiento de tumores sólidos avanzados.

El medicamento, que impulsa el sistema inmunológico, se probó para los casos de melanoma y otros tipos de tumores con una condición: que las células cancerosas tengan la denominada “deficiencia de reparación de desajuste”, lo que implica que están repletas de mutaciones en genes que reparan el ADN, independientemente de si se volvieron tumorales en el páncreas, el colon, la tiroides u otros tejidos. El sistema inmunológico las reconoce como extrañas y las mata.

El estudio de referencia fue publicado por Luis Díaz y Dung Le (Johns Hopkins) que probaron el tratamiento en 86 pacientes gravemente enfermos con 12 cánceres diferentes y con la deficiencia de reparación. El 53% respondió bien al fármaco.

7. Homo sapiens: más antiguo de lo previsto

El estudio de un cráneo y otros huesos procedentes de una cueva del yacimiento de Jebel Irhoud, en Marruecos, cambió lo que creíamos saber sobre los orígenes de nuestra especie, Homo sapiens. Los restos humanos tienen 300.000 años, lo que significa que son 100.000 más antiguos que los fósiles de Etiopía que hasta ahora ostentaban ese récord. El hallazgo sugiere que los procesos evolutivos que llevaron a la aparición de los humanos modernos pueden no haber estado confinados al este de África, como se creía hasta ahora.

8. El hielo más antiguo: 2,7 millones de años

Un equipo dirigido por investigadores de las universidades de Princeton y Maine anunció el pasado agosto la recuperación de hielo antártico congelado hace 2,7 millones de años. La muestra es 1,7 millones de años más antigua que cualquier otra anterior, y empuja hacia atrás el registro atmosférico a un momento crucial en la historia del clima del planeta.

El hielo proviene de Allan Hills (Antártida), donde los fuertes vientos retiran la nieve, revelando densas y lustrosas capas de hielo antiguo. Los primeros análisis indican que al comienzo de las edades de hielo, los niveles de dióxido de carbono se mantenían por debajo de 300 partes por millón (ppm), muy por debajo de los 400 ppm actuales.

Los científicos esperan encontrar hielo que se remonte a cinco millones de años atrás, cuando las condiciones de calentamiento en la Tierra se parecían a lo que la humanidad está creando hoy.

9. El triunfo de la terapia génica

Este año se informó que las vidas de bebés con una enfermedad neuromuscular hereditaria mortal se lograron salvar gracias al suministro de un gen que les faltaba en sus neuronas espinales. El mensajero es un virus inofensivo llamado virus adenoasociado (AAV).

Investigadores del Nationwide Children’s Hospital (EE UU) aplicaron la terapia génica AAV9, suministrada vía intravenosa, para detener la atrofia muscular espinal tipo 1 (SMA1), la causa genética más común de muerte en bebés. Estos recién nacidos carecen de una proteína imprescindible para las neuronas motoras de la médula espinal, lo que hace que sus músculos se debilitan y dejen de respirar.

En un ensayo clínico, todos menos uno de los 12 bebés que recibieron una dosis alta de AAV9 (que lleva el gen de la proteína ausente) pudieron hablar, comer, sentarse, e incluso algunos correr. Este avance se suma a otros en terapia génica de este año, como dos tratamientos contra el cáncer en los que las células inmunes del paciente se modificaron genéticamente fuera de su cuerpo y se reinyectaron con éxito después.

10. Un detector portátil de neutrinos

Los físicos suelen utilizar grandes instalaciones para tratar de detectar a los esquivos neutrinos, unas partículas sin carga y apenas masa, pero este año lo hicieron con un pequeño detector de 14,6 kg.

Los miembros de la colaboración científica COHERENT lo utilizaron para confirmar experimentalmente en el Laboratorio Nacional Oak Ridge (EEUU) una predicción de hace 40 años, que señalaba que los neutrinos pueden interaccionar con el núcleo atómico completo, en lugar de sólo con los neutrones y los protones por separado. Es lo que se llama dispersión elástica coherente neutrino-núcleo. La registraron con el diminuto detector, que está fabricado de un cristal de yoduro de cesio dopado con sodio y emite flashes de luz cuando retrocede un núcleo en su interior.

FRACASOS DE LA CIENCIA

Science también publicó los que considera los tres fracasos de este año en la ciencia.

Cambio climático. El primero, “de proporciones épicas” es el alejamiento de los investigadores de la administración Trump. La renuncia al acuerdo climático de París, la derogación de muchas normas medioambientales y los importantes recortes presupuestarios en agencias clave de investigación están detrás del descontento de los científicos con la política del Presidente estadounidense. El 22 de abril la comunidad científica global se congregó en torno a la March for Science para defender el papel vital de la ciencia en la salud, seguridad y economía.

Acoso sexual y discriminación. Los casos de acoso sexual y discriminación laboral agitaron al mundo académico y científico, tras conocerse las denuncias de varias investigadoras en EEUU.

Mal año para los cetáceos. Especialmente para la vaquita marina (Phocoena sinus), sólo quedan unos 30 ejemplares en el Golfo de California.