16 dic. 2010

Los 10 hallazgos científicos del año

Una máquina cuántica, el cromosoma sintético y el genoma del neandertal encabezan la lista de la revista 'Science' de los descubrimientos más importantes de 2010
ALICIA RIVERA / EL PAIS

Las leyes de la mecánica cuántica rigen el comportamiento de los átomos, las moléculas y las partículas subatómicas, es decir, el microuniverso. Sus efectos se estudian y se miden con increíble precisión, y sin ellos no cabe pensar en los experimentos de los aceleradores de partículas o en los microscopios avanzados de efecto túnel, por citar sólo dos ejemplos. Pero los objetos de tamaño macroscópico, el mundo que vemos y tocamos a escala humana, siguen las leyes de la física clásica.... hasta ahora. Unos científicos han ideado y construido un pequeño aparato muy simple, pero se mueve de modo que sólo puede ser descrito precisamente por las leyes cuánticas. El artefacto, que puede concretarse en aplicaciones importantes, como nuevos sensores ultrasensibles o controladores de la luz, ha sido elegido por la revistaScience como el avance más importante del año en su habitual lista de los 10 mejoresdescubrimientos. El puesto número dos lo ocupa el cromosoma sintético construido por unos investigadores y transferido al núcleo de una bacteria que ha demostrado ser funcional. El tercer lugar es para el genoma neandertal que ha permitido hacer estudios comparativos entre los genes de la especie humana actual y los de aquellos seres extinguidos.

La primera máquina cuántica. Andrew Cleland y John Martins (Universidad de California en Santa Cruz) y sus colegas han hecho un aparato muy simple y logran que vibre mucho y poco simultáneamente, siguiendo las extrañas leyes de la mecánica cuántica y demostrando que son aplicables a objetos macroscópicos. Se trata de una pequeña pestaña metálica semiconductora que interactúa con un surco cuántico; primero la enfrían hasta un estado base (el de mínima energía permitido por la mecánica cuántica) y luego la elevan (en solo un cuanto de energía) logrando generar un estado de movimiento puramente cuántico-mecánico.
Cromosoma artificial y funcional. El estadounidense Craig Venter y su equipo han construido este año un cromosoma sintético y lo han introducido en una bacteria a la que previamente le han extraído su ADN. La bacteria sigue funcionando y, aunque en este caso el genoma es una copia prácticamente idéntica de la natural, el experimento supone un gran avance que abre la vía hacia la síntesis de ADN de diseño para fabricar fármacos, productos químicos nuevos o biocombustibles. Todo un éxito de la llamada biología sintética.
El genoma del neandertal. El especialista de prestigio mundial Svante Pääbo, del Instituto Max Planck de Biología Evolutiva (Alemania) ha liderado la secuenciación del genoma del neandertal, a partir de ADN obtenido de fósiles de tres hembras de hace entre 33.000 y 44.000 años descubiertos en Croacia. Esto les ha permitido hacer comparaciones directas con los genes de la especie humana actual y han descubierto que los europeos y asiáticos (pero no los africanos) han heredado de los neandertales entre un 1% y un 4% de sus genes. En la investigación destaca la participación de científicos españoles.
Profilaxis del sida. Los ensayos clínicos de prevención de contagio del VIH mediante dos nuevos métodos han tenido éxito en 2010. Uno es un gel vaginal que contiene el antiretroviral tenofovir y reduce la infección del virus en mujeres en un 39%; el otro es un fármaco de ingestión oral y uso previo a la relación de riesgo, que ha logrado una reducción de casos de infección por VIH de un 43,8%.
Genes de enfermedades raras. La secuenciación de pequeños fragmentos del genoma ha permitido a unos científicos que estudian patologías hereditarias poco frecuentes, provocadas por un solo gen mutado, identificar las mutaciones específicas de al menos una docena de enfermedades.
Simulación molecular. La simulación por ordenador de las curvas de las proteínas al plegarse es una pesadilla para los científicos. Este año un equipo ha utilizado una de las computadoras más potentes del mundo para seguir el rastro de los movimientos de los átomos en el plegamiento de una pequeña proteína durante un tiempo 100 veces superior a simulaciones anteriores.
Simulador cuántico. Para describir lo que ven en los experimentos de laboratorio, los físicos recurren a las ecuaciones de las teorías, pero esas ecuaciones pueden ser muy difícil de resolver. Unos científicos han encontrado un atajo haciendo simulaciones cuánticas de cristales artificiales en los que los puntos de luz láser juegan el papel de iones y los átomos atrapados en la luz son electrones. El hallazgo responde a problemas teóricos de la física de la materia condensada y puede incluso resolver el misterio de la superconductividad.
Genómica de nueva generación. Las tecnologías de secuenciación genómica (eumeración de las letras químicas de los genes) están permitiendo estudios a gran escala de ADN tanto actual como fósil. Se ha logrado identificar ya, por ejemplo gran parte de las variaciones genómicas que nos hacen específicamente humanos.
Reprogramación celular. Las técnicas que permiten reprogramar células de manera que se invierte su desarrollo para que se comporten como células madre no especializadas en un embrión se han hecho habituales en los laboratorios de genética del desarrollo. Este año, unos investigadores han encontrado una forma de hacerlo con ARN sintético, una técnica el doble de rápida que la normal, 100 veces más eficaz y potencialmente segura para su utilización terapéutica.
El regreso de las ratas. Aunque los ratones son los animales por excelencia de los laboratorios de biología, los científicos prefieren utilizar ratas porque es más fácil trabajar con ellas y anatómicamente son más similares a los humanos. Pero hasta ahora había un problema: los métodos de hacer ratones con genes específicos inutilizados para desvelar su función (por las carencias o problemas que presente el animal) no funcionaban en ratas. Este año se han abierto vías para hacer ratasknockout, como se llaman este tipo de animales modificados genéticamente, lo que facilita el pleno regreso de esta especie a los laboratorios.
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