Dibujo20141019 ebola virus interaction with human cell - nature

Ya puedes escuchar el audio de mi sección Eureka en La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Como siempre una transcripción, algunas imágenes y algunos enlaces para profundizar.

Esta semana ha sido noticia que hay una enfermedad rara que inmuniza contra el Ébola. ¿Permitirá este descubrimiento desarrollar futuros tratamientos? El virus del Ébola tiene siete genes que codifican siete proteínas. Una de ellas es la glicoproteína GP que permite que el virus encuentre una célula humana a la que infectar; esta molécula se acopla a un receptor celular en la membrana de estas células que se llama proteína NPC1. Hay una enfermedad rara de origen hereditario, llamada Niemann-Pick de tipo C, cuya prevalencia es de 1 caso en cada 150.000 habitantes, que afecta a los genes humanos de las proteínas NPC1 y NPC2. Los enfermos de Niemann-Pick tipo C no tienen el receptor NPC1 al que se acopla el virus del Ébola y no pueden ser infectados por este virus. Esta enfermedad rara provoca una severa deficiencia en el transporte del colesterol, que se acumula peligrosamente en tejidos y órganos. Afecta sobre todo a niños de edad escolar y conduce a un desenlace fatal a temprana edad en muchos casos. Se publicó en la revista Nature un estudio in vitro que demostró que las células de enfermos de Niemann-Pick tipo C no pueden infectarse de Ébola al carecer del receptor NPC1 que necesita la glicoproteína GP del virus del Ébola para infectar. Este descubrimiento ha abierto una nueva vía de tratamiento contra el Ébola, desarrollar fármacos dirigidos hacia la proteína humana receptora del Ébola, la NPC1. El artículo en Nature propuso el uso de una molécula relacionada con el adamantano (un compuesto con un olor parecido al alcanfor) que es capaz de bloquear la interacción entre la glicoproteína vírica y la proteína humana NPC1. Como es obvio aún no se ha encontrado la solución al Ébola ya que este fármaco induce la enfermedad de Niemann-Pick en células sanas y la cura de esta enfermedad rara está aún lejos. Sin embargo, estos resultados muy preliminares una nueva puerta a la esperanza para vencer la lucha contra el Ébola.

Recomiendo leer al genial Jose Manuel López Nicolás, “El sorprendente caso de la enfermedad rara que te inmuniza ante el virus del Ébola,” Scientia, 15 Oct 2014. Los artículos técnicos en Nature son Jan E. Carette et al., “Ebola virus entry requires the cholesterol transporter Niemann–Pick C1,” Nature 477: 340-343, 15 Sep 2011, y Marceline Côté et al., “Small molecule inhibitors reveal Niemann–Pick C1 is essential for Ebola virus infection,” Nature 477: 344-348, 15 Sep 2011; recomiendo también la tesis doctoral de Anna Bruchez, “Niemann-Pick C1 Is Essential for Ebola Virus Infection and a Target of Small Molecule Inhibitors,” Univ. Harvard, Ph.D. Thesis). La curación de la enfermedad de Niemann-Pick no está cercana, pero hay avances, como Atsushi Tamura, Nobuhiko Yui, “Lysosomal-specific Cholesterol Reduction by Biocleavable Polyrotaxanes for Ameliorating Niemann-Pick Type C Disease,” Scientific Reports 4: 4356, 12 Mar 2014.

Sobre el virus del Ébola recomiendo encarecidamente el “Especial sobre Ébola” del programa CST de la NTN24 @CstNTN24. Una hora de televisión en píldoras de 10 minutos con reportajes muy interesantes y una gran entrevista de Luis Quevedo al Director del Instituto de Patógenos Emergentes del Hospital Monte Sinaí de Nueva York, Dr. Adolfo García-Sastre, una de las autoridades mundiales en virus.

Sobre vacunas recomiendo leer al experto español Lucas Sánchez, ¿Por qué no hay vacuna del ébola?,” Materia.es, El País, 14 Oct 2014.

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Dibujo20141015 Laura Mersini-Houghton - chapel hill- univ north carolina - newsobserver com Humor, ciencia y rigor son las señas de identidad de La Buhardilla 2.0 de Sevilla Web Radio. Rectificar es de sabios y por ello presumen de su “perdón por haber nacido.” En el “Pograma 111” (00:25:50) comentan que “una científica estadounidense demuestra que los agujeros negros no existen” y en directo tuiteé: “Cuidado estáis diciendo cosas que no son correctas. Os tenéis que preparar mejor las noticias.” Por razones obvias tengo que aclarar mi comentario, así como la noticia.

Lo primero, la noticia de Javier Gómez aka @javibuhardilla está basada en “Un cálculo matemático entierra la teoría de los agujeros negros,” Actualidad RT, 05 Oct 2014), que se hace eco de los artículos de Laura Mersini-Houghton, “Backreaction of Hawking radiation on a gravitationally collapsing star I: Black holes?,” Physics Letters B 738: 61-67, 10 Nov 2014, arXiv:1406.1525 [hep-th], y Laura Mersini-Houghton, Harald P. Pfeiffer, “Back-reaction of the Hawking radiation flux on a gravitationally collapsing star II: Fireworks instead of firewalls,” arXiv:1409.1837 [hep-th].

Muchos medios se han hecho eco de esta noticia, pero quiero destacar tres blogs: Lisa Winter, “Physicist Claims to Have Proven Mathematically That Black Holes Do Not Exist,” IFL Science!, 24 Sep 2014, donde el genial físico William Unruh afirma que el artículo tiene “errores fatales” (fatal flaws) y es “un sinsentido” (is nonsense); Sabine Hossenfelder, “Black holes declared non-existent again,” Backreaction, 26 Sep 2014, quien se confiesa amiga de Laura y que hizo su tesis de maestría en la “retrorreacción” (de ahí el nombre de su blog), que presenta serias dudas sobre el trabajo de Laura; y Lubos Motl, “A surge of attacks against classical GR,” The Reference Frame, 29 Sep 2014, quien con su misoginia habitual califica estos trabajos como “idioteces” (totally idiotic), pero cuyo razonamiento basado en escalas de tiempos es la crítica más adecuada para quien no quiere enfangarse en los detalles.

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Dibujo20141012 Ebola Virus - MD Health com

Ya está disponible el podcast de mi sección Eureka en La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Como siempre una transcripción libre del audio, algunos enlaces para profundizar y algunas imágenes.

El tema del Ébola está generando mucho interés, pero se nota una falta de información rigurosa y fiable en muchos medios. El miedo entre ciertos sectores de la población raya la psicosis. La ciencia puede resolver muchas dudas del público general sobre el virus del Ébola y ofrecer un poco de tranquilidad. Podemos empezar por la historia del virus, ¿dónde surgió el virus? El virus del Ébola fue aislado por primera vez en 1976 por Peter Piot, investigador en un laboratorio de Amberes, que aisló el virus en una muestra de sangre de una monja belga, que había caído enferma en Yambuku, a orillas del río Ébola, en la República Democrática del Congo, el antiguo Zaire. Este filovirus, muy parecido al virus de Marburgo [aislado por primera vez en 1967], en los últimos 38 años ha causado 34 brotes epidémicos en humanos. La mayoría de los brotes ha causado sólo unos cientos de fallecimientos, un número muy bajo comparado con la malaria o con el sida. Se conocen cinco cepas del virus del Ébola llamadas Zaire, Sudán, Reston, Taï y Bundibugyo, siendo la más mortífera la cepa Zaire. El virus del Ébola es un virus emergente de que ha pasado a los humanos desde un reservorio animal por zoonosis, en concreto, tres especies de murciélagos de la fruta que viven en África Central, según un estudio publicado en el año 2005 en la revista Nature.

El artículo técnico es Eric M. Leroy et al., “Fruit bats as reservoirs of Ebola virus,” Nature 438: 575-576, 2005; sobre la historia del virus recomiendo Xavier Pourrut et al., “The natural history of Ebola virus in Africa,” Microbes and Infection 07: 1005–1014, 2005. Más información divulgativa en Javier Sampedro, “El virus que se hizo fuerte al llegar a las ciudades,” El País, 10 Oct 2014; Antonio Martínez Ron, “El ébola llama a la puerta, ¿cómo hemos llegado hasta aquí?,” Next, Vozpópuli, 11 Oct 2014; Ignacio López-Goñi, “Apocalypse Now: el virus Ébola,” Naukas, 08 Jul 2014; Luis Quevedo, “Ébola, la investigación, la vacuna y lo que sí sabemos. Con Adolfo García Sastre,” Naukas, 11 Ago 2014.

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Dibujo20141009 star orbits - milky way - halo - bulge - disk - addison weslay 2004

En el año 2000 se pensaba que el halo de materia oscura de nuestra galaxia, la Vía Láctea, tenía una masa de unos 2 billones de masas solares. Usando este valor los modelos de formación galáctica predicen un número de galaxias satélites (o enanas) mucho mayor del observado. O no vemos las que faltan, o el modelo de materia oscura tiene un gran problema.

La solución más sencilla a este grave problema es que hayamos calculado mal la masa de la materia oscura del halo. Si la masa del halo fuera justo la mitad, sólo un billón de masas solares, el problema estaría resuelto. Desde el año 2006 se han publicado varios estudios que estiman la masa del halo galáctico y que confirman esta hipótesis. Para mi sorpresa, cada vez que se publica alguno nuevo muchos medios vuelven a contar la misma historia (“A Slimmer Milky Way Revealed by New Measurements,” Phys.org, 17 Jun 2008; “Dark matter half what we thought, say scientists,” Phys.org, 09 Oct 2014; y otros).

La última medida de la masa del halo de materia oscura de nuestra galaxia ha sido obtenida por Prajwal R. Kafle (Univ. Western Australia) y su grupo. Se basa en estrellas gigantes rojas (P. R. Kafle, S. Sharma, G. F. Lewis, J. Bland-Hawthorn, “On the Shoulders of Giants: Properties of the Stellar Halo and the Milky Way Mass Distribution,” The Astrophysical Journal, 794: 59, 10 Oct 2014; arXiv: 1408.1787). El nuevo resultado confirma un resultado previo del propio Kafle con estrellas azules (P. R. Kafle, S. Sharma, G. F. Lewis, J. Bland-Hawthorn, “Kinematics of the stellar halo and the mass distribution of the Milky Way using BHB stars,” The Astrophysical Journal 761:98, 2012; arXiv:1210.7527) y otros resultados previos independientes (como X.-X. Xue et al., “The Milky Way’s Circular Velocity Curve to 60 kpc and an Estimate of the Dark Matter Halo Mass from Kinematics of ~2400 SDSS Blue Horizontal Branch Stars,” The Astrophysical Journal 684: 1143, 2008; arXiv:0801.1232).

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Dibujo20141008 chemistry nobel prize - nobleprize org

El microscopio óptico revolucionó la biología y el nanoscopio óptico la está revolucionando ahora, por ello Eric Betzig (Howard Hughes Medical Institute, Ashburn, VA, EEUU), Stefan W. Hell (Max Planck Institute for Chemistry, Göttingen, Alemania) y William E. Moerner (Stanford University, California, EEUU) han recibido el Premio Nobel de Química 2014.

La biología sin el microscopio sería completamente diferente. Pero el microscopio óptico está limitado a unos 0,2 micrómetros. Las nuevas técnicas de fluorescencia de moléculas han logrado superar esta barrera. Por ejemplo, se puede observar la interacción entre moléculas individuales dentro de una célula lo que tiene aplicaciones biomédicas. Gracias a las técnicas galardonadas con el premio nobel se ha pasado de la microbiología a la nanobiología.

Anuncio del premio, nota de prensa, documentación divulgativa y documentación avanzada.

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Dibujo20141007 ift csic-uam - finte-tuning - anthropics and string landscape in Madrid

Alan Guth, Alexander Vilenkin, Lisa Randall y muchos más físicos teóricos especialistas en inflación, cosmología, teoría de cuerdas y física teórica en general estarán a partir de mañana miércoles 8 de octubre en Madrid, en el Instituto de Física Teórica (CSIC/UAM). Las charlas sobre el multiverso prometen ser muy interesantes y se emitirán en vivo vía streaming. Si eres estudiante de física o egresado te recomiendo ver las charlas que comenzarán a las 10:00 con Alan Guth (quien quizás obtendrá un Premio Nobel de Física en los próximos años).

El programa completo no tiene desperdicio: Guth, “Eternal Inflation and the Measure Problem,” Vilenkin, “Topological defects from the multiverse,” Randall, “Double Disk Dark Matter,” Donoghue, “The importance of quark masses in landscape theories,” etc. Yo no le voy a perder, ¿y tú?

Más información en Mario Herrero-Valea (@Fooly_Cooly), “Un centenar de físicos discuten en Madrid sobre la hipótesis del multiverso,” Naukas.com, 7 Oct 2014. Por cierto, varios físicos tuitearemos las charlas en directo.

PS (08 oct 2014): Puedes disfrutar del vídeo de las charlas de Guth y Hogan, Vilenkin, Brown y Blanco-Pillado, Randall y Kleban, y Meissner y Donoghue. En las próximas semanas los vídeos serán separados en las charlas individuales, pero mientras tanto puedes disfrutar de la versión completa.

El jueves 09 de octubre continúan las charlas en vivo. La etiqueta en Twitter es #landscapeIFT (usándola podrás disfrutar de mis tuits (ya que casi nadie más ha tuiteado las charlas).

Dibujo20141007 nobel prize physics 2014 - akasaki - amano - nakamura - live youtube nobelprize org

El diodo azul, una tecnología que casi todos usamos todos los días, obtiene el Premio Nobel de Física 2014. Isamu Akasaki y Hiroshi Amano (Univ. Nagoya, Japón) y Shuji Nakamura (Univ. California, Santa Barbara, EEUU). Seguro que tienes en el bolsillo ahora mismo un dispositivo que usa esta tecnología. Sin lugar a dudas este Premio Nobel de Física 2014 recoge perfectamente el espíritu original de Alfred Nobel.

Anuncio oficial del premio, nota de prensa, información divulgativa e información avanzada (fuente de las figuras de esta entrada).

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Esta figura parece indicar que el Premio Nobel de Física 2014 será concedido a un trabajo de física aplicada o de física de la materia condensada. Ello descarta a candidatas firmes como Jocelyn Bell Burnell (púlsares) y Vera Rubin (materia oscura galáctica). La verdad, es una pena, pero no hay muchas candidatas firmes al Nobel de Física este año (Gabriel Popkin, “These Women Should Win a Nobel Prize in Physics,” Oct. 6, 2014).

Las predicciones de ScienceWatch (Thomson Reuters) para 2014 son bastante razonables. Yo destacaría a Charles L. Kane (Univ. Pennsylvania, Filadelfia, EEUU), Laurens W. Molenkamp (Univ. Wurzburg, Alemania) y Shoucheng Zhang (Univ. Stanford, California, EEUU) por el efecto Hall cuántico y los aislantes topológicos. También predicen a Peidong Yang (Univ. California Berkeley, EEUU) por el láser de nanohilos; y a Yoshinori Tokura (Univ. Tokyo, Japón), Ramamoorthy Ramesh (Univ. California Berkeley, EEUU) y James F. Scott (Univ. Cambridge, Gran Bretaña) por las memorias ferroeléctricas (Scott) y los nuevos materiales multiferróicos (Ramesh y Tokura).

Como siempre, nunca se sabe; bueno, lo sabremos en unos minutos.

En el grafeno se observan cuasipartículas de tipo fermión de Dirac sin masa, aunque no se conoce ninguna partícula fundamental de este tipo (hace décadas se pensaba que los neutrinos lo eran). En los superconductores topológicos se observan cuasipartículas de tipo fermión de Majorana con masa. No se conoce ninguna partícula fundamental de este tipo (pero hay físicos que creen que los neutrinos lo son). Se publica en Science la primera observación directa de estas cuasipartículas en un nanohilo magnético de hierro sobre plomo en estado superconductor usando un microscopio de efecto túnel.

Una pareja de cuasipartículas de tipo Majorana se comporta como una cuasipartícula de Dirac con dos niveles energéticos, es decir, se comporta como un cubit (bit cuántico). Estos cubits se llaman memorias cuánticas topológicamente protegidas porque son bastante robustos ante la decoherencia. Por ello, estos cubits superconductores están considerados una tecnología prometedora para los futuros ordenadores cuánticos (la llamada computación cuántica topológica).

El artículo técnico es Stevan Nadj-Perge et al., “Observation of Majorana fermions in ferromagnetic atomic chains on a superconductor,” Science, AOP 02 Oct 2014. Más información en Steven Schultz, “Capping decades of searching, Princeton scientists observe elusive particle that is its own antiparticle,” News in Princeton, 02 Oct 2014; “Majorana fermion: Physicists observe elusive particle that is its own antiparticle,” Phys.org, 02 Oct 2014;

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Dibujo20141006 nobel prize medicine 2014 - awardees photographs

“El neurocientífico John O’Keefe y el matrimonio de May Britt Moser y Edvar I. Moser han sido galardonados con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2014 ‘por sus descubrimientos de células que constituyen un sistema de posicionamiento en el cerebro’ y nos permiten orientarnos.”

Las neuronas de posición (place cells) en el hipocampo y las céulas de malla (grid cells) en la corteza entorrinal medial (MEC) fueron descubiertas en ratas y se han observado en otros mamíferos. En humanos todavía no sabemos si existen, aunque la mayoría de los neurocientíficos así lo creen (sólo hay indicios indirectos de su existencia). Podrían tener aplicaciones biomédicas a largo plazo.

Más información, por ejemplo, en Antonio Matínez Ron, “Nobel de Medicina para los descubridores de nuestro ‘GPS’ interno,” Next, Vozpópuli, 06 Oct 2014. Anuncio del premio, nota de prensa e información avanzada.

Recomiendo leer a Tom Hartley, “Place Cells,” ThermalToy, 30 Sep 2011; “Grid Cells,” ThermalToy, 04 Oct 2011; Kate Jeffery, “Navigation Networks in the Brain,” Navigation News, Oct 2014 [PDF]; “Brain positioning system wins medicine Nobel,” Nature News Blog, 06 Oct 2014.

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