Ciencia para todos T03E16: Los grandes avances científicos del año 2020

Por Francisco R. Villatoro, el 13 febrero, 2021. Categoría(s): Ciencia • Noticias • Podcast Ciencia para Todos (SER) • Recomendación • Science

Te recomiendo escuchar el podcast del episodio T03E16, «Los grandes avances científicos del año 2020», 07 ene 2021  [min 48:00–57:25], del programa de radio “Ciencia para todos”, en el que participo junto a Enrique Viguera (Universidad de Málaga), coordinador de Encuentros con la Ciencia. Esta sección semanal del programa “Hoy por Hoy Málaga” presentado por Esther Luque Doblas, se emite todos los jueves en la Cadena SER Málaga (102.4 FM) entre las 13:05 y las 13:15. Enrique y yo hemos intervenido desde nuestras propias casas.

Más información en «Estos son los diez hitos científicos de 2020 según la revista ‘Science’: el primero, las vacunas de la COVID-19», Agencia SINC, 17 dic 2020; Jon Cohen, «Shots of hope: Desperately needed vaccines against COVID-19, developed and tested at record speed, are 2020’s breakthrough,» Science 370: 1392-1394 (18 Dec 2020), doi: https://doi.org/10.1126/science.370.6523.1392; Robert F. Service et al., «Runners-up: The runners-up for Science’s 2020 Breakthrough of the Year,»
Science 370: 1402-1407 (18 Dec 2020), doi: https://doi.org/10.1126/science.370.6523.1402.

Escucha «Los grandes avances científicos del año 2020» [min 48:00–57:25] en Play SER.

Esther: «Se acabó por fin el año 2020, pero comenzamos el 2021 con sobresaltos… la vacunación que se está produciendo a cuentagotas, ayer el asalto al capitolio en Estados Unidos… Enrique cuéntanos algo positivo de la ciencia, por favor…»

Enrique: «Buenas tardes y Feliz Año Esther. Bueno, intentemos ser positivos. Yo estoy muy contento porque ayer vinieron los Reyes Magos a casa y nos dejaron libros de ciencia para todos… Y desde el punto de vista de la Ciencia, recordaros el gran avance que se produjo en 2020, un hecho que calificaría de histórico: nunca antes había transcurrido tan poco tiempo desde que se da un aviso urgente por una enfermedad (recordemos el aviso que enviaba la Comisión de Salud de Wuhan un 30 de diciembre de 2019) por una neumonía no identificada, el descubrimiento del agente patógeno causante de la COVID-19, el coronavirus SARS-CoV2 durante el mes de enero, la obtención de su genoma para leer su material genético y el desarrollo y comercialización de una vacuna. Esto es un hito sin precedentes».

«Además, la técnica que se está desarrollando en dos de estas vacunas. La desarrollada por las empresas BioNtech y Pfizer, la de Moderna, ambas utilizan una tecnología distinta, basada en ARN y esto es otro hito. Es el resultado de investigación en ciencia básica, que lleva muchos años investigando sobre vacunas basadas en ARN y que ahora mismo son estas dos, pero ya se investiga en vacunas ARN contra 30 infecciones diferentes».

«Su funcionamiento, mimetiza lo que ocurre cuando se produce una infección de un virus, sólo que en lugar de introducirse el virus completo, sólo lo hace una parte pequeña de éste, y por lo tanto inocua, el que fragmento que permite fabricar una de las proteínas del SARS-COV2 conocido como glicoproteína S (del inglés spike, de la espícula de la corona del virus). Esta proteína y sus fragmentos son fabricadas en la célula y se exponen en su superficie, induciendo la respuesta de nuestro sistema inmunitario, que reconoce a estas proteínas como extrañas y fabrica anticuerpos contra ella. Se trata de una respuesta policlonal, contra diferentes partes de la proteína S, lo cual garantiza que aunque aparezcan nuevas mutaciones en esta proteína S siempre habrá otras partes de la misma que seguirán siendo diana de la respuesta inmunitaria. Una vez activado el sistema inmunitario por la vacuna COVID-19 la próxima vez que la persona vacunada se vea expuesta al coronavirus SARS-CoV-2 nuestro sistema inmunitario reconocerá la proteína S de su superficie, recordará que tiene anticuerpos y linfocitos contra ella, aumentará la producción de todos ellos y conseguirá inactivar al coronavirus, impidiendo que la infección progrese. Y este ARN, al no poder replicarse porque le faltan los elementos del virus que lo posibilitan, acabará degradándose en la célula al poco de inyectarlo».

Esther: «Muchas gracias por la aclaración, esperaremos ansiosamente que nos llegue el turno de vacunación…. ¿Y qué más noticias nos destacas, Francis?»

Francis: «Bueno, el 2020 y el 2021 han sido y van a ser históricos en el conocimiento de nuestra galaxia: recordemos que una sonda japonesa ha traído a la Tierra una muestra 5.4 gramos de polvo del asteroide cercano Ryugu, parece poco pero se esperaba obtener una décima de gramo; su estudio nos permitirá comprender mejor la formación del Sistema Solar y de explicar el origen del agua en la Tierra. Por otro lado, el 16 de diciembre regresaba a la Tierra la sonda Chang’e 5 de la Administración Espacial Nacional China con 1731 gramos de muestras de la Luna, en lo que ha sido una misión ultrarrápida: Fue lanzada el pasado 24 de noviembre, y en menos de un mes ha ido al satélite, se ha posado en su superficie, ha extraído las rocas con un taladro y ha vuelto a la Tierra».

«Y recordar que en 2021 hay programada la llegada de tres naves a Marte: el robot Perseverance que pretende buscar indicios de vida microbiana (18 febrero 2021), Tianwen 1 (misión China que transportará un vehículo para la exploración de la superficie y que llegará en el mes de abril y Hope (de Emiratos Árabes Unidos, que es un orbitador para estudiar la atmósfera del Planeta rojo. También China quiere montar su propia Estación Espacial China y a finales de octubre de 2021 se espera lanzar el nuevo Telescopio Espacial James Webb. El James Webb promete revolucionar todas las ramas de la astrofísica. Se lo denomina el sustituto del Hubble, pero el James Webb es un telescopio infrarrojo, mientras que el Hubble observa principalmente en el visible. Las longitudes de onda que analizará el James Webb no pueden ser observadas desde la Tierra por culpa de nuestra atmósfera, de ahí que toda la comunidad científica lleve años esperando este instrumento».

Enrique: «Y en el campo de la salud, destacar el éxito en el tratamiento de enfermedades hereditarias, en este caso enfermos de beta talasemia (un trastorno sanguíneo que hace que el organismo disponga de menos hemoglobina) y de anemia de células falciformes (una enfermedad que deforma los glóbulos rojos), a los cuales se les ha aplicado una técnica que consiste en extraer células madre de la sangre de un paciente, corregir los errores genéticos en el laboratorio mediante la técnica CRISR-Cas9, y devolverlas al cuerpo, de forma que conforme se ven multiplicando y diferenciando, sustituyen a las células con el defecto genético».

«Y en otro orden de cosas, destacar que ha sido aprobada para consumo humano la primera carne cultivada en laboratorio, o sea carne sintética y que se podrá pedir en algún restaurante de Singapur… Imaginamos que en su carta pondrá algo así como ‘Nuggets’ de pollo sintéticos en su menú. Para su fabricación se toman células de un animal y se cultivan en el laboratorio con un medio de cultivo adecuado y se colocan en un biorreactor, donde se multiplican hasta que hay suficientes para elaborar albóndigas o salchichas. Se trata del primer paso para reducir las emisiones de efecto invernadero de la industria y acabar con el sufrimiento animal».

Esther: Un año repleto de noticias científicas, grandes avances que han pasado desapercibidos por la pandemia. Francis, ¿qué otras noticias nos destacarías?

Francis: Este año ha destacado por las aplicaciones de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático a casi todas las áreas de la ciencia. Quizás, el gran hito del año en inteligencia artificial ha sido la solución práctica del problema del plegamiento de proteínas. El programa informático de aprendizaje automático AlphaFold 2, de la compañía británica DeepMind (que pertenece a Alphabet, la empresa matriz de Google) ha logrado dar soluciones de gran precisión a uno de los retos más importantes de la biología, predecir la forma tridimensional de la cadena de aminoácidos que se pliega para convertirse en una proteína. Han trabajado en este problema durante décadas físicos, matemáticos, químicos, informáticos, biólogos y hasta médicos, y lo más parecido a una solución ha sido logrado por una inteligencia artificial. La gran importancia de este hito es que la estructura tridimensional de una proteína determina su función bioquímica y permite el desarrollo de fármacos para bloquear dicha función si fuera necesario. Por desgracia, el misterio de fondo sigue sin solución, pues la inteligencia artificial no nos ha explicado cómo logra resolver el problema y aún no entendemos las leyes que determinan el plegamiento.

Y ha habido muchos otros hitos científicos reseñables, como que se ha logrado el primer material superconductor del mundo a temperatura ambiente, aunque a altísimas presiones. El grupo de Ringa Dias, de la Universidad de Rochester (EE UU), ha logrado la superconductividad en un compuesto de hidrógeno, azufre y carbono, a enormes presiones, similares a las del centro de la Tierra, a unos 14 grados Celsius. Aunque se dice que se ha logrado el “santo grial” de la física de materiales, por ahora el nuevo material no tiene aplicaciones prácticas porque se requiere una presión unos dos millones de veces superior a la ejercida por la atmósfera terrestre a nivel del mar. Lo importante de este hito es que demuestra que es posible la superconductividad a temperatura ambiente (acallando a los críticos). Algún día se logrará a presiones mucho más bajas, lo que permitirá mejorar la eficiencia del transporte de electricidad (que tiene muchas pérdidas por la generación de calor en los cables) y mejorará muchos dispositivos electrónicos, incluidos los futuros ordenadores cuánticos, una de cuyas tecnologías más prometedoras son los bits cuánticos superconductores.

Esther: Sin lugar a dudas 2020 ha sido un año de éxito para la ciencia, siempre presenta gracias a la pandemia, pero con muchos hitos en todas sus áreas. Pero el tiempo manda, así que nos tenemos que despedir.



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