Como todos los años, la revista Science hace una selección y recopilación de los éxitos científicos del año. Para aquellos que prefieran la versión audiovisual, podéis ver el vídeo aquí.

 

 

Si deseas una versión más ampliada de las noticias, te invitamos a seguir leyendo el artículo.

TOP 10 Éxitos Científicos 2017

N.1 – Captada una colisión estelar al completo

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Las estrellas tenían masas entre un 10% y un 20% más pesadas que la de nuestro Sol, pero su diámetro no superaba los 30 km. – NASA’s Goddard Space Flight CenterCI Lab

El primer puesto dentro de los éxitos científicos 2017 comienza con el observatorio de LIGO en Estados Unidos, que detectó ya en 2016 ondas gravitacionales por la fusión de dos agujeros negros, pero este año lo llevaron más allá detectando la fusión de dos estrellas de neutrones.

Esta colisión ocurrió a 130 millones de años luz1, en la galaxia NGC4993. La explosión fue de tal magnitud que cientos de astrónomos pudieron seguirla en todo el mundo a cualquier longitud de la luz2.

Los observatorios LIGO en EE.UU y Virgo en Italia detectaron el 17 de agosto estas ondas gravitacionales —fluctuaciones en el espacio tiempo predichas por Albert Einstein hace más de un siglo— generadas por este evento.

“Utilizando algunos de los mejores telescopios del mundo, hemos descubierto que esta fusión de estrellas de neutrones dispersó elementos químicos pesados, como el oro y el platino, a altas velocidades” – Afirmó Kate Maguire de la Universidad Queen’s en Belfast.

Así pues, 3.674 investigadores de 953 instituciones colaboraron en el artículo que permitió explicar los detalles y consecuencias de esta colisión, entrando con esto en el top 10 de éxitos científicos de 2017.

N.2 – Más simios en el Planeta

Las tres especies de orangután de Sumatra y Borneo. Esquema hecho por Batangtoru.

Casi un siglo desde que no se descubrían más especies de la familia Hominidae, familia a la cual pertenecemos, pero en Noviembre adoptamos un nuevo miembro. Un orangután a cuya especie de bautizó como Pongo tapanuliensis se encontró en Tapanuli, un distrito indonesio de la isla de Sumatra.

En 2001, los científicos reconocieron dos especies diferentes de orangutanes: el de Borneo y el de Sumatra. Ahora podemos decir que en la isla indonesia habitaba una tercera especie, de la cual sólo quedan 800 ejemplares.

“Tras cerca de diez años observando la genética poblacional de los grandes simios, siempre sorprende hallar nuevas poblaciones únicas y aisladas del resto” – Comenta Tomàs Marquès-Bonet, investigador y director ICREA en el Instituto de Biología Evolutiva (CSIC–UPF).

La comparación de su ADN con el de la otras dos especies sugiere que hace unos 674.000 años la especie de Borneo divergió de la de Sumatra, y esta, a su vez, se separó en dos, posiblemente por erupciones volcánicas posteriores que se interpusieron en medio. El estudio demuestra que la población de Batang Toru se aisló de las otras poblaciones de Sumatra durante al menos diez mil o veinte mil años.

Constituye la población de grandes simios en mayor peligro de extinción. De hecho, podríamos ser testigos de su descubrimiento y extinción en la escala de una vida humana. Las personas del Sumatran Orangutan Conservation Programme se están encargando de documentar esta especie y tienen sus fondos para ayudar a salvarlo, entrando con esto dentro del top de los éxitos científicos 2017.

N.3 – ¿Cómo es la vida a escala atómica?

Hay que añadir a los ganadores del Premio Nobel de Química 2017 por el desarrollo de la criomicroscopía electrónica, los científicos Jacques Dubochet, Joachim Frank y Richard Henderson. Gracias a esta técnica se puede visualizar y estudiar biomoléculas en pleno movimiento y visualizar procesos que nunca antes se habían visto con alta resolución, ampliando nuestra comprensión de la química de la vida y abriendo todo un mundo nuevo para el desarrollo de productos farmacéuticos.

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Estructuras atómicas conseguidas con criomicroscopia electrónica: a) proteína que controla los ritmos circadianos, b) sensor auditivo y c) virus del Zika. / – The Royal Swedish Academy of Sciences

En los últimos años, la literatura científica se ha llenado de imágenes de todo tipo, desde proteínas que causan resistencia a antibióticos hasta la superficie del virus Zika.

La bioquímica se enfrenta ahora a un desarrollo explosivo, pero está preparada para ese futuro emocionante”- Señala la Academia Sueca de las Ciencias en un comunicado.

Pero, además, este año se ha mejorado su instrumentación, el procesamiento de imágenes y sus estándares de calidad han convertido a la cryo-EM en otro de los avances anuales para Science y, razón por la que definitivamente entraron en el top de los éxitos científicos de este año.

Con esta técnica se pueden ver las bioestructuras con una resolución casi atómica, por ejemplo,  seha ofrecido 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, además de detalles del tan famoso sistema CRISPR de corta y pega genético.

También se ha conseguido visualizar en alta resolución agregados moleculares acumulados en lo cerebros de pacientes con Alzheimer y los asociados a otras enfermedades, como agregados de huntingtina, una proteína asociada a la enfermedad de Huntington, captados en el interior de una célula humana; pudiendo analizar la estructura de las fibras in situ y ver cómo interactúan y distorsionan el retículo endoplasmático celular.

“Usamos un tipo de criomicroscopía electrónica para investigar la estructura de agregados proteicos relacionados con enfermedades neurodegenerativas, lo que nos permite entender mejor sus interacciones tóxicas con la célula, y estudiar cómo estas pueden llegar a causar la muerte de las neuronas” – Señala el español Rubén Fernández-Busnadiego, que trabaja en este instituto alemán, según publican en Cell.

N.4 -Los ‘preprints’ como nueva forma de difusión en estudios biológicos

No es una novedad decir que los investigadores compartan los resultados de sus investigaciones en revistas y otros medios de difusión científica, pero hasta ahora, en la biología al menos, siempre se había hecho una vez que estaba lista la publicación. Los preprints o prepublicaciones es un método que utilizaban ya los físicos desde hacía décadas, pero no ha sido hasta 2017 que los biólogos se han sumado a la causa.

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Los biólogos se suman a la causa para compartir sus descubrimientos más rápido con los demás investigadores

Se podría decir que el valor de los científicos reside en el número de artículos que firman en las revistas, y cuanto más exitosa sea la revista, más valor tienen. Llega hasta tal punto que ya es popular la expresión del publish or perish (publica o perece) como única vía para demostrar el talento académico. Por si no lo conocéis, existe incluso una medida numérica que literalmente puntúa la calidad de un científico atendiendo a criterios como número de publicaciones, lugar de publicación, número de veces citado, etc. llamado Índice H.

Desde que un científico manda un manuscrito a una editorial hasta que ve la luz pueden pasar meses, e incluso años. Durante ese período diversos expertos, que no cobran por evaluar la calidad del trabajo, examinan el texto mediante un proceso llamado revisión por pares. A menudo piden correcciones y los autores deben modificar el texto para someterlo a la misma sucesión otra vez.

Este nuevo sistema permite publicar artículos previos a la revisión por pares que se realiza cuando se publican en las revistas, permitiendo promover la discusión y acelerar la transmisión del conocimiento. Hacen ya cuatro años que BioRxiv, un servidor de preimpresión gratuito, se dió a conocer, y ya hoy día han obtenido apoyo de la Iniciativa Chan Zuckerberg y diversas organizaciones de EEUU y Reino Unido.

Desde el 1 de abril, el Consejo de Investigación Médica de Reino Unido acepta trabajos sin publicar para conceder fondos para la investigación, un cambio que también se plantean los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos.

De momento las 1500 preimpresiones publicadas cada mes en BioRxiv y otros servidores representan solo el 1,5% de los aproximadamente 100.000 nuevos documentos agregados a PubMed, pero pocos dudan de que se ha iniciado un gran cambio cultural en la comunicación de las ciencias biológicas. Un gran alivio para todos los investigadores, y, por supuesto, una entrada directa en este top de éxitos científicos 2017.

N.5 – CRISPR como editor 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. La técnica de edición genética CRISPR ya había demostrado ser uno de los éxitos científicos la historia de la medicina, pues desde que fue descrita por primera vez, son numerosos los hallazgos alcanzados gracias a este sistema de corta y pega.

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La edición directa en el ADN planteó múltiples conflictos éticos

Pero en este año se pudo demostrar que CRISPR-Cas9 era capaz de editar mutaciones sin errores, pero existen nuevas versiones de esta herramienta que permite hacerlo también con ARN. Este método puede alterar la expresión genética sin realizar cambios en el genoma, lo que supone un gran potencial tanto para la investigación como para el tratamiento de enfermedades.

Este descubrimiento tiene dos ventajas fundamentales que cubren los problemas que aportaba el CRISPR-Cas9; es capaz de corregir mutaciones en diferentes ventanas de tiempo y, por otro, aliviaría las preocupaciones éticas asociadas con la edición del ADN.

Esta otra herramienta utiliza a la versión Cas13, una subfamilia inédita de la proteína Cas que permitía cortar el ARN. Tras fusionarla con la proteína ADAR, llegaron al nuevo sistema de CRISPR al que llamaron REPAIR (RNA Editing for Programmable A to I Replacement).

“Hasta ahora podíamos modificar los genes, pero no tan fácilmente los transcritos, es decir, las moléculas que hay entre los genes y las proteínas. Con esta nueva herramienta sí se podrán editar sin alterar el genoma” – Explica Lluís Montoliu, investigador del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC).

En 2017, el químico David Liu, ha conseguido modificar a Crispr para que pueda cambiar una guanina (G) incorrecta –la mutación puntual 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 han demostrado el poder de la edición de bases al arreglar una mutación puntual causante de enfermedad en embriones humanos, demostrando el enorme potencial en biomedicina de la nueva técnica, y mereciendo su puesto en el grupo de éxitos científicos de este año.

N.6 – El cáncer consigue un nuevo enemigo

El cáncer es una de las principales causas de muerte en el mundo, es por eso que este descubrimiento le ha dado este puesto dentro de los éxitos científicos 2017, ya que encontrar un tratamiento eficaz para una enfermedad tan compleja sea uno de los mayores retos de la medicina. 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) ha dado luz verde en 2017 al uso del fármaco pembrolizumab en el tratamiento de tumores sólidos avanzados.

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El medicamento potencia el sistema inmunológico “matando” al cáncer

El medicamento potencia el sistema inmunológico y, si los tumores presentan ‘deficiencia de reparación de desajuste3, el sistema inmune los reconoce como extrañas y las mata, independientemente de si se volvieron tumorales en el páncreas, el colon, la tiroides u otros tejidos.

El estudio de referencia ha sido el que publicaron en junio los investigadores Luis Díaz y Dung Le de la institución Johns Hopkins que, probaron este tratamiento en 86 pacientes gravemente enfermos con doce cánceres diferentes y con la deficiencia de reparación. El 53 % respondió bien al fármaco.

“La vacuna provocó muy pocos efectos secundarios, todos de intensidad leve. Es decir, la vacuna es muy segura” – Indica Sahin

 

N.7 – ¿Atrapamos atmósfera de hace 2,7 millones con hielo?

Se recuperó hielo antártico congelado hace 2,7 millones de años

El pasado agosto, se recuperó hielo antártico congelado hace 2,7 millones de años. Eso supone que es 1,7 millones de años más antiguo que cualquier otra muestra anterior de este tipo, y retrasa el registro atmosférico a un momento crucial en la historia climática de nuestro planeta: las primeras glaciaciones.

Los gases atrapados en este hielo revelan que los niveles de dióxido de carbono permanecieron por debajo de 300 partes por millón (ppm), muy por debajo de las 400 ppm actuales.

Los núcleos de hielo analizados se recogieron en la región antártica de Allan Hills, donde los científicos siguen perforando y esperan encontrar agua helada de hace 5 millones de años, cuando el efecto invernadero en la Tierra se parecía al actual, provocado por la acción humana. Gracias a esto y a los futuros estudios que pueden derivar de este hallazgo, se le otorga su merecido puesto dentro de los éxitos científicos de 2017.

 

N.8 – Los humanos llevamos 100.000 años más de lo esperado

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Esta reconstrucción de la mandíbula del Irhoud 11 permite compararla con los neandertales y con los humanos modernos. – Credit: Jean-Jacques Hublin, MPI-EVA Leipzig

Este ha sido un gran año para los Homínidos, pues sumado al descubrimiento del orangután, se han identificado huesos de cráneo, cara y mandíbula de los primeros miembros de nuestra especie en Marruecos y se ha determinado que son de hace unos 315.000 años, rompiendo la idea actual de que los humanos modernos evolucionaron en el este de África hace 200.000 años,

El paleoantropólogo Jean Jacques Hublin del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva (Alemania) y su equipo excavado en la cueva de Jebel Irhoud  y han encontrado más restos de cráneos, mandíbulas, dientes y huesos de extremidades de al menos cinco individuos. Al aplicar un método de termoluminiscencia a las herramientas de pedernal encontradas junto a los fósiles determinaron que tenían entre 280.000 y 350.000 años. Este último método de datación y los nuevos huesos convencieron a Hublin de que los primeros humanos modernos vivieron en Jebel Irhoud.

“Tenían una cara con la que te podrías cruzar hoy por la calle” – Apunta el experto – “Los dientes (aunque grandes comparados con los de los humanos de hoy) también se ajustan más a un Homo sapiens que a los neandertales u otros humanos arcaicos”.

Los autores creen que aquellos individuos formaban parte de una remota población de Homo sapiens que se extendió por África hace de 330.000 a 300.000 años y que luego evolucionó hacia los humanos modernos. Estos resultados indican que nuestras raíces africanas son más profundas de lo estimado, y por supuesto, se abre paso como uno de los éxitos científicos 2017.

N.9 – ¡Un virus que puede salvar vidas!

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

Os dejo un vídeo de Nationwide Children (y aquí el artículo original)que explican cómo funciona este mecanismo:

 

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 doce 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 después. Por supuesto que esto no pasó desapercibido para Science entrando en este top de éxitos científicos de 2017.

N.10 – No se nos escapa ni un neutrino

Hace más de 40 años se predijo que los neutrinos, unas partículas sin carga y apenas masa, podrían interaccionar con el núcleo atómico completo, en lugar de solo con los neutrones y los protones por separado. Los físicos suelen utilizar grandes instalaciones para tratar de detectar a los esquivos neutrinos, unas partículas sin carga y apenas masa, pero este año, el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (EE UU) presentó el detector de neutrinos más pequeño del mundo, de tan sólo 14,6 kg de peso.

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Juan Collar, coautor del trabajo, con un prototipo del detector de neutrinos más pequeño del mundo. / Jean Lachat/University of Chicago

Los miembros de la colaboración científica COHERENT lo han utilizado para confirmar experimentalmente en el Laboratorio Nacional Oak Ridge (EE UU) una predicción de hace 40 años, que señalaba que los neutrinos pueden interaccionar con el núcleo atómico completo, en lugar de solo con los neutrones y los protones por separado. Es lo que se llama dispersión elástica coherente neutrino-núcleo (CEvNS, por sus siglas en inglés).

La dispersión elástica hace referencia a que tanto antes como después del impacto se tiene el mismo neutrino y núcleo (no varía su energía), y el término ‘coherente’ quiere decir que el neutrino interactúa con el núcleo entero, en su conjunto (no con sus componentes interiores de forma individual).

La han registrado 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. En el futuro este tipo de instrumentos portátiles se podrían usar para aplicaciones como el control internacional de los reactores nucleares.

“Desde su descripción, se ha sugerido como una herramienta para ampliar nuestro conocimiento de las propiedades de los neutrinos mediante la búsqueda de los llamados estériles (solo interactúan con la gravedad), del momento magnético de estas partículas, de interacciones mediadas por otras nuevas, etc.” – afirma Clara Cuesta, una de las autoras del trabajo –”Además, se espera que este proceso domine el transporte de neutrinos en estrellas de neutrones y durante el colapso estelar; y también es de gran relevancia en la búsqueda directa de materia oscura”

Y hasta aquí el top de éxitos científicos 2017, un año repleto de nuevos descubrimientos y aportes a la sociedad, esperando que el 2018 sea aún mejor. Si te ha gustado esta publicación, regístrate en nuestra web (puedes hacerlo dando click aquí) y te haremos llegar semanalmente nuevas noticias para mantenerte al tanto de la actualidad científica.

 

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Notas   [ + ]

1. Recordatorio: Los años luz son una medida de distancia, no de tiempo.
2. La luz tiene múltiples longitudes dando lugar a los colores, el espectro visible se sitúa entre los 400 nm hasta 700 nm.
3. Implica que están repletas de mutaciones en genes que reparan el ADN

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Víctor Pérez Asuaje

Víctor Pérez Asuaje

Estudiante de Grado en Biología. CEO de Hidden Nature. Socio del Centro de Investigación y Desarrollo de Recursos Científicos - Bioscripts.


2 comentarios en “Los diez éxitos científicos más destacados de 2017

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