Los avances científicos más destacados de 2018, según Science

Un año más, el imparable avance de la ciencia y la tecnología ha transcurrido, con muchas investigaciones y descubrimientos que transformaron la manera en la que el ser humano vive y lo ayudan a adaptarse ante un mundo que demanda un cambio constante.

En este momento de repaso anual, la prestigiosa revista Science publicó ayer su lista anual con los que han sido los avances más importantes de 2018 y que más marcarán los próximos años.

1- Sumergirse dentro del sistema celular humano

La combinación de tres tecnologías, que se conoce como «single cell RNA-seq», es el avance científico más importante de todo 2018, según Science, ya que permiten conocer "la vida íntima" de las células y poder ver el desarrollo embrionario con máximo detalle.

Las técnicas permiten mostrar qué genes se encienden y se apagan dentro de cada célula en todo momento. Como ejemplo, este año unos científicos estadounidenses siguieron así todo el desarrollo embrionario de 8.000 células de embriones de mosca de la fruta y de 50.000 del nematodo Caenorhabditis elegans. El doctor Leonard Zon, de la Universidad de Harvard (EE.UU.) y líder de la investigación afirmó que esas "técnicas han contestado preguntas fundamentales de la embriología, que nunca antes habían tenido respuesta".

Además, los científicos han comenzado a ver cómo funcionan los genes para regenerar el cuerpo y los miembros en planarias y en ajolotes (un tipo de salamandra), respectivamente.

Este desarrollo de tres tecnologías que permiten saber cómo funciona en cada momento cada una de las células de un embrión, serviría en un futuro para curar algunas enfermedades o malformaciones e investigar nuevas formas de llevar a cabo la regeneración en los tejidos.

"Estas tecnologías crean algunas de las películas más extraordinarias hechas nunca, mostrando cómo una única célula crece dentro de los intrincados tejidos y órganos de un animal maduro", remarcó Tim Appenzeller, editor de Science, al destacar este avance.

Estas tecnologías ya se han utilizado para marcar y seguir células embrionarias, usado marcas fluorescentes y códigos de barras insertados por medio de la técnica de edición genética CRISPR. Si bien no pueden usarse directamente en embriones humanos, pero ya se están aplicando en tejidos y organoides (pequeños órganos artificiales).

Un ejemplo de este avance es el realizado por el consorcio Lifetime, formado por 53 instituciones y 60 compañías europeas, que está trabajando para aplicar estas tecnologías y comprender qué ocurre en cada célula cuando los tejidos avanzan hacia el cáncer, la diabetes y otras enfermedades.

2- El gran meteorito de Groenlandia

Hace poco más de un mes, un equipo internacional de investigadores anunció un hallazgo excepcional: un gigantesco cráter de 31 kilómetros de diámetro (podría albergar la ciudad de Washington o la de París) estaba enterrado a un kilómetro de profundidad bajo los hielos de Groenlandia.

Nombrado como Hiawatha, es uno de los 25 más grandes de la Tierra y fue formado por la caída de un asteroide hace relativamente poco tiempo, quizás incluso tan solo unos 13.000 años. Al impactar, la roca se vaporizó de forma instantánea enviando ondas de choque a través del Ártico. Aunque no fue tan cataclísmico como el meteorito que acabó con los dinosaurios hace 66 millones de años y dejó el cráter de 200 km de largo de Chicxulub en México, el evento de Hiawatha también pudo tener poderosos efectos sobre el clima global e incluso podría estar relacionado con el Joven Dryas, una fase de enfriamiento climático en el Pleistoceno.

3- La hija de neandertal y denisovano

Fue bautizada como "Denny" y fue una mujer que vivió hace más de 50.000 años. Lo especial es que se trata de la primera hija de dos especies humanas extintas. El ADN antiguo de un fragmento de hueso encontrado en una cueva en Siberia en 2012, desveló que su madre era neandertal y el padre, denisovano, el misterioso grupo cuyos restos fueron descubiertos en la misma cueva en 2011.

El Homo sapiens, la especie a la que todos pertenecemos, se cruzó con los denisovanos y los neandertales, al menos ocasionalmente, durante la edad de hielo en Europa y Asia, ya que los genes de ambos tipos de humanos arcaicos están presentes en las personas de origen asiático y europeo de hoy en día.

Otros fósiles encontrados en la cueva siberiana han mostrado que miembros de las tres especies vivieron allí en diferentes momentos. Pero el nuevo hallazgo de los científicos del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig, Alemania, es un testimonio directo único de esta conjunción histórica.

4- Gotas que crean células

La medicina vive años recientes de revolución permanente. Y uno de sus avances es el saber que las células son como pequeñas ciudades repletas de movimiento, permitiendo que las moléculas viajen adónde deben en el momento adecuado.

En 2009 se descubrió que muchas proteínas, largas cadenas de aminoácidos que llevan la mayor parte del trabajo dentro de las células, se condensan y se separan en gotitas, lo que facilita que reaccionen y que cumplan con sus tareas.

Esta reacción es parte de un proceso que se conoce como "separación de fase líquido-líquido", y puede apreciarse comúnmente cuando el aceite se separa del agua o del vinagre.

En 2017 dos artículos publicados en Nature revelaron que estas gotitas son claves para compactar ciertas regiones del genoma (el conjunto del material genético de una célula) y «apagar» los genes que quedan dentro. Ya este año, tres estudios publicados en Science revelaron que las proteínas que convierten el ADN en ARN pueden condensarse en gotitas para unirse al material genético.

Lo científicamente relevante es desentrañar cómo fallos en esta condensación pueden llevar a la formación de agregados disfuncionales en enfermedades como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA). De hecho, en abril, cuatro estudios publicados en Cell propusieron nuevas formas de disolver esos agregados tóxicos. Aprovechando estos estudios, hay varias compañías y laboratorios trabajando en aprovechar esto para diseñar nuevos medicamentos para curar enfermedades neurodegenerativas.

5- La genealogía forense

Una innovadora técnica genética puede cazar al asesino más astuto. Todo comenzó durante los años 70 y 80, cuando un misterioso criminal aterrorizaba al estado de California, con una docena de asesinatos, 45 violaciones y más de un centenar de robos, cometidos desde Sacramento hasta Los Ángeles.

La policía lo había apodado "el asesino del Golden State", ya que cometía sus horribles delitos con total impunidad. Pero el pasado abril, la policía anunciaba su detención gracias a una estrategia sorprendente. Los investigadores identificaron a sus parientes tras subir un perfil de ADN recuperado de una de las escenas del crimen a una base de datos de genealogía pública llamada GEDMatch.

Las ramas del árbol familiar llevaron hasta Joseph James DeAngelo, un ex policía de 73 años. Y una prueba directa de su ADN probó el emparejamiento y que él era el monstruo tan buscado. Desde entonces, esta técnica ha sido utilizada para resolver otros 20 casos complicados, lo que ha dado paso a un nuevo campo: la genealogía forense.

6- El primer animal de la Tierra

Fue considerado durante mucho tiempo uno de los mayores misterios de la paleontología, ya que los científicos no sabían si se trataba de un liquen, una ameba gigante o un experimento fallido de la evolución.

Pero un nuevo hallazgo durante 2018 mostró luz sobre su verdadera identidad: se trata del animal más antiguo de la Tierra, llamado Dickinsonia, que vivió hace 550 millones de años, en el oscuro período llamado Ediacara. Investigadores de la Universidad Nacional de Australia descubrieron en un acantilado sobre el Mar Blanco, en el noroeste de Rusia, un fósil de la especie excepcional, con rastros moleculares similares al colesterol, una grasa que solo poseen los animales.

La extraña criatura medía casi un metro y medio y era ovalada, con una gran cantidad de finas crestas a cada lado de una línea central. Probablemente yacía en el fondo de aguas marinas poco profundas y se alimentaba de algas y cianobacterias, aunque se desconoce si tenía boca y tripa o simplemente absorbía la comida a través de su piel. El hallazgo perfila la imagen del misterioso mundo que dio origen a algunos de los primeros animales de la Tierra.

7- Silenciar genes para curar

Los nuevos medicamentos basados en el silenciamiento de genes también constituyen otro de los avances científicos del año. Son tratamientos que se basan en usar el llamado ARN de interferencia (ARNi) para inactivar la producción de proteínas defectuosas, que pueden acabar provocando enfermedades.

Este ARNi se conoce desde hace 20 años pero no ha sido hasta 2008 cuando se comenzó a usar terapéuticamente. Su uso fue aprobado para tratar una enfermedad hereditaria conocida como amiloidosis hereditaria, que se caracteriza por la producción de proteínas defectuosas que se acumulan en tejidos y que acaban produciendo daños en el corazón, los riñones y el sistema nervioso.

Ahora, según Science, muchos investigadores están pensando en formas de diseñar moléculas de ARNi, estabilizadas con azúcares, para silenciar genes y evitar dolencias, en lugares como el hígado, el corazón o los ojos.

8. Una lupa para las moléculas más pequeñas

El minúsculo mundo de las moléculas fue dado a conocer en 2018 gracias a una nueva técnica de análisis que permite fabricar pequeños cristales en tres dimensiones para averiguar la estructura de moléculas pequeñas como hormonas o medicamentos.

Dos artículos publicados en octubre último revelaron una tecnología que permite determinar la estructura de moléculas no en días, semanas o meses, como se suele hacer ahora, sino en minutos. Esto acelerará enormemente la investigación y permitirá acceder a conocimientos que hasta ahora estaban vetados.

La técnica consiste en "disparar" haces de electrones hacia pequeños cristales laminares para reorientar las moléculas, y formar estructuras tridimensionales. De esta forma, se puede averiguar cuál es la estructura de las pequeñas moléculas.

9- Neutrinos fuera de la galaxia

En 2016 la primera detección directa de ondas gravitacionales, unas distorsiones del espacio-tiempo predichas por Einstein y causadas por grandes masas moviéndose a grandes velocidades, supuso un gran salto en una forma de hacer ciencia que se conoce como astronomía de múltiples mensajeros.

La detección de neutrinos, unas partículas casi sin masa, que se mueven a la velocidad de la luz y que atraviesan nuestro cuerpo constantemente, es una revolucionaria técnica de la astronomía para saber más del universo que nos rodea.

El 22 de septiembre de 2017, IceCube, un gran detector situado bajo el hielo del polo Sur, captó la colisión de neutrinos procedentes de fuera de la Vía Láctea. Esta se convirtió en la primera ocasión en la que se identificó una fuente de neutrinos situada fuera de la galaxia. Ahora, se espera captar más de estos mensajeros de más allá de la Vía Láctea y se están ampliando los detectores.

10. Contra el acoso sexual en la ciencia

El acoso sexual en la ciencia ha sido muchas veces ignorado. Por eso, Science ha reconocido como uno de los logros del año el informe de las academias nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE.UU. sobre el acoso sexual a las mujeres que trabajan, investigan y estudian en esos ámbitos. La revista lo califica de "histórico".

El texto llegaba a la conclusión de que más de la mitad de las docentes y el personal femenino y entre el 20% y el 50% de las estudiantes, según la etapa y el campo, han sufrido acoso sexual, incluida la forma más generalizada: hostilidad sexista tanto verbal como no verbal. El #MeToo o el #miracomonosponemos también llegó a la ciencia.