17 de diciembre de 2019 14:48

La década en ciencia: Marte y Crispr entre los grandes avances

Si bien en la actualidad Marte es un planeta con temperaturas heladas, científicos creen que hace millones de años pudo ser lo suficientemente cálido como para albergar vida. Foto: NASA.

Si bien en la actualidad Marte es un planeta con temperaturas heladas, científicos creen que hace millones de años pudo ser lo suficientemente cálido como para albergar vida. Ese fue uno de los descubrimientos relevantes de la década. Foto: NASA.

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Agencia AFP

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Astronomía, genética, medicina, paleontología, informática: estos son seis avances o hallazgos científicos de la década de 2010 que ya han comenzado a cambiar los libros de texto escolares. Científicos entrevistados también se aventuran aquí a hacer predicciones acerca de lo que el próximo decenio podría aportar a nuestros conocimientos.

Los ingredientes de la vida en Marte

Todavía no sabemos si Marte albergó algún tipo de vida, pero gracias a un pequeño robot estadounidense de seis ruedas sabemos que el planeta rojo ha sido habitable.

Poco después de posarse sobre la superficie marciana el 6 de agosto de 2012, el rover Curiosity descubrió piedras, una nueva evidencia de que por allí fluyeron ríos hace miles de millones de años.

Las pruebas se han multiplicado: hubo mucha agua en Marte, aguas termales, lagos, tal vez océanos.

Imagen cedida por la NASA este 7 de junio dle 2018 que muestra un autoretrato del Curiosity, el robot de la agencia espacial que estudia Marte. Foto: AFP.

Imagen cedida por la NASA que muestra un autoretrato del Curiosity, el robot de la agencia espacial que estudia Marte. Foto: AFP.

Curiosity también encontró lo que la NASA llama los “componentes básicos para la vida”, moléculas orgánicas complejas, en 2014.

Los científicos pasarán ahora a la siguiente pregunta: ¿ha habido realmente vida en Marte? Dos nuevos robots se lanzarán hacia mediados de 2020, el estadounidense Mars 2020 y el europeo Rosalind Franklin, para, quizás, desenterrar microbios antiguos.

“La ciencia espacial de la próxima década estará dominada por la Luna, Marte y los asteroides”, dice Emily Lakdawalla, de la Planetary Society. Ella espera que las agencias espaciales decidan ir a explorar los confines olvidados del Sistema Solar, Venus, Urano y Neptuno, para la década de 2030.

El cosmos se revela

Durante largo tiempo, la humanidad creyó que habitaba un Sistema Solar apartado. Un telescopio espacial llamado Kepler, lanzado en 2009, ha permitido descubrir 2 300 planetas en sistemas vecinos, conocidos como exoplanetas, y los astrónomos estiman que probablemente haya uno por estrella, o sea, miles de millones. El sucesor de Kepler, TESS, fue lanzado por la NASA en 2018.

¿Qué esperar de la década que está por empezar? Análisis finos de las atmósferas de estos exoplanetas para descubrir quizás cuáles albergan vida, sugiere Tim Swindle, director del laboratorio de estudios planetarios de la Universidad de Arizona.

Los terrícolas también tuvieron acceso este año a la primera imagen de un agujero negro, producida por el proyecto Event Horizon Telescope. Su director, Shep Doeleman, promete para la próxima década la primera película de un agujero negro. “Imaginen ver evolucionar un agujero negro en tiempo real”, dice.

La primera imagen de un agujero negro fue difundida el pasado 10 de abril del 2019. Foto: AFP.

La primera imagen de un agujero negro fue difundida el pasado 10 de abril del 2019. Foto: AFP.


Pero un evento ha marcado sin duda la década más que el resto: la primera detección, el 14 de septiembre de 2015, de ondas gravitacionales. Dos agujeros negros se fusionaron en un remolino hace 1.300 millones de años, una colisión tan poderosa que propagó en el resto del cosmos ondas que contraen y expanden el espacio, viajando a la velocidad de la luz, y que finalmente llegaron a la Tierra esa mañana. Einstein tenía razón. Tres pioneros de las instalaciones LIGO y VIRGO fueron galardonados con un Nobel en 2017 por esta y una decena de otras detecciones desde entonces.

En cuanto al origen y la composición del Universo, los cosmólogos continúan debatiendo. La materia oscura, invisible, que constituye la gran mayoría del Universo, sigue siendo uno de los mayores enigmas. “Nos morimos de ganas de saber qué es” , explicó en octubre el cosmólogo James Peebles, ganador del Nobel de física 2019.

Tijeras moleculares Crispr


En biomedicina, hay un antes y un después de Crispr. “La modificación genética por Crispr está por lejos a la cabeza” , dice el premio Nobel de Medicina 2019, William Kaelin, cuando se le preguntó sobre los descubrimientos de la década.

Antes de que Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna descubrieran y manejaran un mecanismo molecular llamado Crispr/Cas9, modificar el genoma era una tarea laboriosa y costosa. El sistema que ellas describieron en la revista Science en junio de 2012 es más simple, más eficiente y programable para cortar el ADN en un lugar determinado.

“Imbatible”, resume Kiran Musunuru, de la Universidad de Pennsylvania.

Las dos investigadoras han sido ampliamente galardonadas: el Breakthrough Prize (2015) , el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica (2015) y el Premio Kavli para las Nanociencias en Noruega (2018) .

La investigadora francesa Emmanuelle Charpentier y la estadounidense Jennifer Doudna consiguieron reproducir artificialmente el sistema Crispr-Cas 9 en el laboratorio y publicaron sus resultados en 2012.

La investigadora francesa Emmanuelle Charpentier (der.) y la estadounidense Jennifer Doudna (izq.) consiguieron reproducir artificialmente el sistema Crispr-Cas 9 en el laboratorio y publicaron sus resultados en 2012. Foto: Archivo EFE


La técnica aún está lejos de ser infalible y hace temer por los aprendices de brujo, como el científico chino que causó un escándalo al probarlo en embriones humanos que se convirtieron en dos gemelos, a pesar de los riesgos.

Pero Crispr ahora está en todos los laboratorios. William Kaelin prevé una “ explosión ” de su utilización para curar enfermedades.

Inmunoterapia contra el cáncer

Durante décadas, los médicos tuvieron tres opciones para atacar un tumor: la cirugía, el veneno (quimioterapia) y la radiación (radioterapia).

La década de 2010 ha validado una cuarta idea que ha sido cuestionada durante mucho tiempo: la inmunoterapia. El principio es tratar los glóbulos blancos que forman el sistema inmunitario para que detecten y ataquen las células cancerosas, dado que el cáncer es experto en permanecer de incógnito en el organismo. La técnica más avanzada se llama CAR-T y modifica genéticamente los linfocitos T antes de reintroducirlos en grandes cantidades en el cuerpo, mejor armados.

La inmunoterapia se ha confirmado durante un congreso como una terapia que tiene resultados de control del cáncer a largo plazo. Foto: Archivo.

La inmunoterapia se ha confirmado durante un congreso como una terapia que tiene resultados de control del cáncer a largo plazo. Foto: Archivo.


Una ola de medicamentos ha sido autorizada en el mercado desde mediados de los años 2010 para más y más cánceres, como melanoma, linfomas, leucemias, cáncer de pulmón. La inmunoterapia no funciona en todos los pacientes y puede tener efectos secundarios importantes. Pero las remisiones son impresionantes en una minoría.

Para William Cance, director científico de la American Cancer Society, la próxima década traerá inmunoterapias “ mejores y más baratas ” .

Nuevas especies humanas

La década comenzó con la adición de una nueva especie importante en la raza humana Homo: en una caverna en Denisova, en las montañas de Altai en Siberia, fragmentos de huesos de dedos, analizados genéticamente, revelaron que el individuo pertenecía a una especie de homínidos hasta ahí desconocidos, y que bautizaron Homo denisova: los denisovianos.

La especie se une así a las otras conocidas de Homo que poblaron diferentes continentes del planeta: Homo neanderthalensis en Europa, Homo erectus en Asia, Homo soloensis en la isla de Java, los pigmeos de Homo floresiensis en la isla de Flores (anunciado en 2004) , Homo naledi en Sudáfrica (2015) , y la última especie, descubierta en la isla de Luçon, en Filipinas, y clasificada este año: Homo luzonensis.

Con respecto a los neandertales, la imagen conocida durante años de una especie primitiva y atrasada definitivamente se hizo añicos con el hallazgo de cuevas pintadas en España y el descubrimiento de que estos humanos llevaban joyas y enterraban a sus muertos con flores.

Con piezas dentales y otros fósiles, científicos descubrieron en una cueva en Filipinas una nueva especie humana, el Homo Luzonensis. Foto: AFO/ Florent Detroit.

Con piezas dentales y otros fósiles, científicos descubrieron en una cueva en Filipinas una nueva especie humana, el Homo Luzonensis. Foto: AFO/ Florent Detroit.

La humanidad moderna (Homo sapiens) , por tanto, completa un árbol genealógico que muestra claramente que la evolución humana no ha sido lineal y que, hasta tiempos recientes, diferentes especies humanas coexistían, se cruzaban y se reproducían entre sí. Hace solo 10.000 años que ganaron los sapiens.

Las nuevas técnicas para el análisis genético del ADN antiguo han abierto el espectro de posibilidades a los antropólogos, que ahora pueden secuenciar fósiles de decenas de miles de años. Este avance “supuso una revolución en nuestra capacidad de estudiar la evolución humana y explicar de dónde venimos”, subraya Vagheesh Narasimhan, genetista de Harvard.

Para la próxima década, un camino a seguir es el análisis no del ADN sino de las proteínas de esqueletos de millones de años. “Con esta técnica, podremos reemplazar una serie de fósiles cuya posición en la evolución es desconocida”, dice Aida Gómez-Robles, antropóloga del University College London.

Inteligencia artificial en todas partes 


La inteligencia artificial -el aprendizaje automático de las máquinas o 'machine learning' - llegó a la madurez en la década de 2010. Es el motor de los asistentes de voz y de las recomendaciones de Netflix, una eficiencia que resulta del procesamiento de montañas de datos con el enorme poder de cálculo de las computadoras modernas.

La etapa siguiente es el aprendizaje profundo, el 'deep learning', que trata de imitar el funcionamiento neuronal del cerebro humano y resuelve tareas más complejas... La tecnología ha acompañado avances espectaculares en esta década, desde el primer robot que le ganó al campeón mundial de 'Go' -un juego de mesa oriental- en 2017 (Google AlphaGo) a los software de traducción en tiempo real o de reconocimiento facial en Facebook.

Netflix reveló los datos de audiencia de sus series y películas originales más populares estrenadas entre octubre del 2018 y septiembre del 2019. Foto: Pixabay.

Las recomendaciones de Netflix a sus usuarios son realizadas con apoyo de inteligencia artificial. Foto: Pixabay.

Los mundos de la medicina (para hacer diagnósticos más exactos que los humanos) , de las finanzas, del automóvil e incluso de los recursos humanos para clasificar CV y evaluar candidatos, se apoyan en la tecnología.

En 2016, Google dio un salto en la calidad de sus traducciones automáticas gracias a la inteligencia artificial (IA) .

“El mayor avance de la década de 2010 fue el 'deep learning', el descubrimiento de que las redes neuronales artificiales pueden adaptarse a muchas tareas del mundo real”, estima Henry Kautz, profesor de ciencias informáticas en la Universidad de Rochester. “ La IA tiene el potencial de alimentar muchos descubrimientos científicos, en los campos de los materiales, de los medicamentos e incluso de la física fundamental ” .

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