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17 de enero de 2016

Lo mejor de la ciencia del 2015


Como cada año, la prestigiosa revista Science ha publicado la lista de los diez descubrimientos más importantes del año. Entre los más destacados se encuentran la llegada a Plutón, la herramienta para modificar el ADN, la primera vacuna contra el ébola y el descubrimiento de una nueva especie de homínido.
La revista Science ha publicado en su página web su top ten con las aportaciones más importantes a a la ciencia en 2015.

Dos mujeres revolucionaron la edición del ADN

En el número 1, Science ha destacado la herramienta CRISPR/Cas9 como el acontecimiento científico del año. Ese es el nombre que, por ahora, recibe la novedosa herramienta de edición de genomas desarrollada por las científicas Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier en 2012. Gracias a esta técnica, es posible manejar el ADN para modificar los genes, introducir o corregir mutaciones, y, en definitiva, reescribir a voluntad el mensaje de la vida.

Supone un avance revolucionario, porque sus aplicaciones abarcan desde el tratamiento y diseño de estrategias para enfermedades como la malaria o el cáncer, hasta la mejora de los cultivos transgénicos o la edición de embriones humanos.

Por todo ello, el trabajo de sus autoras ha sido reconocido con el premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica en 2015.

Descubrimos el corazón helado de Plutón 

Imagen de Plutón captada por la sonda New Horizons. / NASA

El 14 de julio, la sonda New Horizons, lanzada por la NASA en 2006, realizó su máximo acercamiento a Plutón, a una distancia de 12.500 km. Con la llegada al planeta enano se completó el primer reconocimiento inicial de nuestro sistema solar.

Desde entonces, las imágenes aportadas por los instrumentos de New Horizons han desvelado secretos inesperados de Plutón, como su superficie en forma de corazón o el descubrimiento de una actividad geológica de varios millones de años que podría continuar hoy día.

El sistema linfático actúa en el cerebro 

Para sorpresa de los científicos, se ha descubierto que el sistema linfático también actúa en el cerebro. / Jonathan Kipnis and Antoine Louveau

El sistema linfático se encarga limpiar los residuos del organismo y juega un papel clave en el funcionamiento del sistema inmunológico. Los neurocientíficos se han sorprendido ante el descubrimiento de que este sistema actúa también en el cerebro.

Los expertos sugieren que el mal funcionamiento de los vasos linfáticos en el cerebro podría ser una de las causas de algunos trastornos neurológicos como la esclerosis múltiples o el alzhéimer. Por lo tanto, en el futuro deben investigarse a fondo la relación entre el sistema linfático y el cerebro para descubrir su conexión con este tipo de enfermedades.

La primera vacuna efectiva contra el ébola 

La Organización Mundial de la Salud (OMS) anunció este verano que los ensayos clínicos de una nueva vacuna contra el virus del ébola en Guinea habían presentado una efectividad del 100%. Los resultados demostraron que unas 4.000 personas que se expusieron a este virus durante diez días no se contagiaron de la enfermedad gracias a la vacuna.

VSV-ZEBOV, nombre que ha recibido el medicamento, combina distintos componentes  para lograr un virus debilitado que no causa la enfermedad, pero hace que el organismo genere una respuesta inmune.

Aunque la vacuna se encuentra en fase preliminar y serán necesarias más pruebas en el futuro para su mejora, el avance genera grandes esperanzas en la lucha contra esta grave enfermedad.

La acción fantasmagórica que Einstein odiaba 

. El experimento para demostrar la conexión de las partículas se realizó con dos electrones en el interior de pequeños diamantes. / ICFO

La teoría cuántica predecía que la observación de un objeto puede afectar justo en ese momento a otro, aunque esté en la otra punta del universo, un fenómeno en el que Einstein no creía, ya que consideraba que ninguna información puede viajar más rápido que la luz.

No obstante, este año se ha conseguido que dos electrones separados más de un kilómetro de distancia mantengan una conexión ‘invisible’ e instantánea, superando el problema que planteaba Einstein.

El descubrimiento, al que contribuyó el Instituto de Ciencias Fotónicas de Barcelona, permitiría desarrollar en el futuro tecnologías para mejorar la seguridad en las comunicaciones y la informática de alto rendimiento.

La fiabilidad de los estudios psicológicos, cuestionada

Durante estos últimos años se han intentado replicar los resultados de algunos estudios importantes en el campo de la psicología. Sin embargo, no ha sido hasta 2015 cuando un equipo de 270 investigadores ha descubierto que solo el 39% de los 100 estudios de referencia en el campo de la psicología pueden reproducirse sin ambigüedades.

Aunque este resultado pueda parecer inquietante, la mayoría de los expertos ha acogido los resultados de manera optimista, al considerar que esto les puede ayudar a comprender mejor la fiabilidad de estos estudios.

Homo naledi, la nueva especie de homínido 

. Reconstrucción de Homo naledi por el paleoartista John Gurche, que pasó más de 700 horas para recrear la cabeza a partir de los escáneres de los huesos. / Mark Thiessen/National Geographic

Recientemente se ha descubierto una nueva especie de homínido, llamada Homo naledi, de la que se encontraron los restos de al menos 15 individuos en el yacimiento Dinaledi en Sudáfrica.

Con una capacidad craneal de alrededor de 500 cm3, mucho menor que la de humanos actuales, Homo naledi tenía características muy cercanas al género Homo en cuanto a masticación, manipulación y locomoción se refiere.


Sin embargo, por la estructura de su torso y el juego del tórax con la pelvis, aparte de la capacidad craneal, se acercaría más a Australopithecus, un género que desapareció hace unos dos millones de años.

Levadura modificada para obtener opiáceos

Con la introducción de hasta 23 fragmentos de ADN modificado en la levadura, se ha logrado que esta produzca dos compuestos opiáceos, unas sustancias muy poderosas para el tratamiento del dolor. Normalmente, estos solo se podían obtener a partir de la llamada amapola o adormidera del opio –Papaver somniferum–, a través de un proceso extremadamente largo y costoso.

Con este avance, los científicos acaban con la limitación que suponía obtener estos compuestos únicamente de las plantas y abren las puertas para desarrollar nuevos tratamientos para combatir el cáncer, enfermedades infecciosas y problemas crónicos como la artritis o la alta presión sanguínea.

Secretos de las columnas del manto terrestre

Durante casi 40 años se ha debatido sobre las misteriosas columnas del manto terrestre, conductos de roca caliente que ascienden desde el interior de nuestro planeta. Sin embargo, hasta este año no se sabía mucho sobre su naturaleza.

Los científicos han corroborado la existencia de 28 de estas columnas a través de las ondas sísmicas generadas por los terremotos, que se curvan y cambian su velocidad cuando encuentran un obstáculo en su camino. 

Esto ha desvelado que las columnas son más anchas de lo que se esperaba, lo que significa que expulsan hacia fuera más calor procedente del núcleo terrestre, una pista de que juegan un papel importante en la regulación de la temperatura del planeta.

El Hombre de Kennewick, antepasado de los americanos modernos

El esqueleto del hombre de Kennewick y una reconstrucción de su rostro / Brittney Tatchell, Smithsonian Institution

El Hombre de Kennewick está datado hace 9.000 años, por lo que es uno de los esqueletos más antiguos que se conocen. Fue hallado hace 19 años cerca de la localidad que le da su nombre, Kennewick, en el estado de Washington (EE UU).

La secuenciación del genoma de un hueso de la mano de este esqueleto ha permitido saber que algunas tribus de indios americanos, como las Tribus Confederadas de la Reserva de Colville, podrían ser descendientes de una especie muy cercana a este homínido. 

El descubrimiento desmiente la creencia de que el Hombre de Kennewick fuera el antepasado de pueblos nativos del Pacífico como los ainu y lospolinesios.

Fuente:

Vox Populi 

2 de mayo de 2015

Ébola, polio y estadísticas médicas

El pasado día 26 de marzo de 2015 se publicó en la revista Science, y fue recogido por la web de noticias científicas SINC, de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología, la siguiente noticia: “Una vacuna usa por primera vez el virus completo y desactivado del ébola”. La noticia contaba como un equipo de científicos de EEUU y Japón había desarrollado una vacuna para el ébola, que por primera vez hacía uso del virus completo, pero desactivado, lo cual parece hacerla más segura que otras vacunas que se están desarrollando en la actualidad, y que además, se informaba de que dicha vacuna ya se había probado con éxito en macacos. Las otras vacunas experimentales, algunas que hacen uso solo de una parte del virus e incluso una que utiliza el virus vivo, se están testando ya con humanos, pero existe cierta preocupación por la seguridad de los pacientes.

Micrografía electrónica del virus del ébola sobre una célula de cultivo / NIAID-Wikimedia
Micrografía electrónica del virus del ébola sobre una célula de cultivo / NIAID-Wikimedia

Al leer esta noticia se me ocurrió que podíamos aprovechar la oportunidad para hablar de las estadísticas médicas, y más concretamente, de un caso muy conocido, la estadística de la vacuna de Salk para la poliomielitis realizada en 1954, y que ha sido uno de los mayores ensayos clínicos de la historia, el mayor hasta los años 80, en el que participaron más de un millón de niños. Este estudio clínico nos puede servir de ejemplo para ver qué cuestiones deben ser tenidas en cuenta a la hora de realizar una estadística médica para estudiar la efectividad de un medicamento o tratamiento, y que en muchas ocasiones, demasiadas, no se tienen.

Marta Macho, nos recordaba el 28 de octubre de 2014 en ZTFNews [https://ztfnews.wordpress.com/2014/10/28/centenario-del-nacimiento-de-jonas-salk/], que ese día era el centenario del nacimiento del virólogo Jonas Edward Salk (1914-1995), y que google le había dedicado este doodle
Marta Macho nos recordaba el 28 de octubre de 2014 en ZTFNews que ese día era el centenario del nacimiento del virólogo Jonas Edward Salk (1914-1995), y que Google le había dedicado este doodle

Pero para entender mejor este ejemplo, e incluso la noticia sobre el ébola, recordemos brevemente qué son las vacunas y cómo funcionan. Lo que más o menos sabemos todos, es que las vacunas son un producto, formado por antígenos (que pueden ser microorganismos muertos o atenuados, una parte de los mismos o derivados de ellos), que al ser introducido en el organismo estimula la producción de anticuerpos, es decir, una defensa del propio organismo contra los microorganismos patógenos, consiguiéndose así la inmunización contra la enfermedad.
Dos ejemplos significativos de vacunas, en relación a los antígenos, serían la viruela y la gripe. En el caso de la viruela se utiliza un virus muy parecido, el virus vaccinia(estrechamente relacionado con el virus de la viruela bovina), que se inocula vivo en las personas, aunque en condiciones normales es incapaz de generar ninguna enfermedad seria, es muy leve y ni siquiera se muestran síntomas, pero lo importante es que provoca la generación de anticuerpos que las protege de la viruela. La vacuna de la viruela fue la primera en desarrollarse en 1796. El médico rural inglés Edward Jenner (1749-1823) observó que las recolectoras de leche solían padecer la “viruela de la vaca”, que es un tipo de viruela muy suave, pero después no cogían la viruela común. Aunque se sabe que ya en China, siglo X, y Sudamérica, siglo XVIII, se inoculaba con el pus de la viruela como método de prevención de este enfermedad. La vacuna de la viruela ha conseguido que esta enfermedad sea erradicada completamente del planeta.

Diferentes pósteres que hacían un llamamiento para que la gente se vacunara contra la viruela, hoy ya erradicada
Diferentes pósteres que hacían un llamamiento para que la gente se vacunara contra la viruela, hoy ya erradicada

En el caso del virus de la gripe, la vacuna es una solución del propio virus, pero neutralizado mediante un tratamiento de formaldehído. Cuando la vacuna es inoculada, los virus muertos, luego no pueden infectar a las personas vacunadas, mantienen aún una actividad antigénica que hace que se produzcan anticuerpos. La dificultad en este tipo de vacunas reside en encontrar la dosis de formaldehido suficiente para que el virus muera, pero no demasiada, para que mantenga la propiedad antigénica. Aunque esto es lo más común en el caso de la gripe, también se utilizan contra ella vacunas con virus vivos, aunque atenuados.
Una vacuna con el virus vivo tiene la ventaja de ser más efectiva, se reproduce en el individuo vacunado y genera una fuerte reacción como antígeno, que provoca un alto nivel de anticuerpos duraderos. Por otra parte, el riesgo de esta vacuna es mayor, el virus vivo, aunque esté atenuado, puede acabar generando la enfermedad que pretende combatir, y si estamos en el caso de un virus vivo similar al que nos interesa, este quizás pueda mutar y acabar provocando la enfermedad, o una similar, en el individuo.
La vacuna con un virus muerto es más segura porque es incapaz de producir la enfermedad en el individuo, sin embargo, puede fallar y no provocar la respuesta deseada de generación de anticuerpos.
Por estos, y otros motivos, como que cada virus es diferente a los demás, es necesaria una gran investigación médica, además de estudios estadísticos que nos permitan conocer cuál es la respuesta real de la vacuna cuando se inocula en humanos. Y para que estos estudios estadísticos sean eficaces tienen que estar bien hechos, desde un punto de vista científico.
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