Avances de la ciencia que marcaron 2021

Siempre es buen momento para acercarse a lo más sobresaliente del ámbito científico.

Implante cerebral que combate la depresión

La depresión se disparó con la llegada de la Covid-19, como consecuencia del aislamiento social y la poca interacción, que provocó que las personas se sintieran desconectadas de su entorno. Inclusive de ellas mismas.

Y justo para esto, un grupo de científicos desarrolló un implante cerebral capaz de combatir la depresión. Para demostrar su efectividad, se puso a prueba en un paciente con depresión, logrando curarla de la misma.


Vista artificial

Hasta hace poco sólo existían algunas soluciones para ayudar a detener el deterioro de la vista, o en el mejor de los escenarios, recuperarla gracias a los trasplantes de córneas.


Sin embargo, en algunos casos este tipo de soluciones no son una opción, imposibilitando a las personas el recuperar su vista. Y justamente en estos casos, la tecnología e innovación y la ciencia, desarrollaron un implante cerebral que le regresó la vista a una mujer ciega.


Esta "visión artificial" consiste en transformar algunas líneas del mundo real en destellos de luz que la paciente ve gracias a las interpretaciones del cerebro. Por el momento son solo algunas líneas, pero se espera que dentro de poco sean capaces de interpretar el alfabeto completo.


Escribir con el pensamiento

Otro grupo de científicos desarrolló un nuevo implante que ayudará a las personas que perdieron la movilidad de sus extremidades.


Para poner a prueba su experimento, se solicitó la colaboración de un paciente que cumpliera con algunos requisitos. Fue así que el paciente no tuvo más que imaginarse a sí mismo escribiendo con la mano, para que el implante cerebral interpretara estas señales y pudiera traducirlo en texto a una pantalla.


Los Investigadores del Instituto Médico Howard Hughes de EE.UU., fueron los responsables de hacer realidad este avance de la ciencia.


Predicción de la estructura de las proteínas mediante IA

Utilizando un algoritmo de inteligencia artificial, un grupo de científicos logró predecir la compleja estructura tridimensional que adopta una cadena de aminoácidos al plegarse para dar lugar a una proteína funcional.


Esto es un avance porque va a convertirse en una herramienta que incrementará el desarrollo científico, ya que las proteínas son consideradas los ladrillos fundamentales de la vida, y su funcionalidad depende directamente de la estructura tridimensional que adopten. En el pasado, determinar su estructura requería tiempo y el uso de complejos y costosos procesos de laboratorio.


Los autores han hecho pública la base de datos con los modelos de predicciones, que está disponible para aquellos investigadores o investigadoras que quieran usarla.


Avances contra la covid-19

Las vacunas están teniendo un papel crucial para frenar la pandemia, pero se han unido los antivirales, que previenen los síntomas y la muerte si se toman en una fase temprana. Se ha informado de resultados positivos con PF-07321332 de Pfizer y Molnupiravir de Merck, y algunos genéricos como la fluvoxamina también podrían resultar útiles, pero se sigue investigando.


Medicamentos basados en anticuerpos monoclonales, que ayudan a luchar contra el SARS-CoV-2 y otros virus, como el VIH. Para fabricarlos se aíslan los anticuerpos más potentes de animales de laboratorio y humanos, y luego se reproducen en cantidades masivas.


En el caso de la covid-19, su objetivo es la proteína de la espiga o S del coronavirus (que este utiliza para entrar en las células humanas), impidiendo así su función.


Nuevas medidas de muon que desafían el modelo estándar

En abril de 2021 se publicaron las conclusiones del experimento Muon g-2. Los resultados muestran que los muones —partículas fundamentales 200 veces más masivas que el electrón— se comportan de una forma distinta a la que predice el modelo estándar de física de partículas, lo que parece insinuar que están interaccionando con otras partículas o fuerzas desconocidas. Es una señal convincente de nueva física.


Observaciones sísmicas del interior de Marte


En julio de 2021 se publicaron los primeros datos del módulo de aterrizaje Insight de la NASA, diseñado para recoger la actividad sísmica del planeta rojo.


Insight ha proporcionado información clave sobre la estructura interna y composición del cuarto planeta del sistema solar.


Las ondas sísmicas mostraron que el planeta rojo tiene una fina corteza, un manto poco profundo y un núcleo líquido inusualmente grande. Los nuevos datos ofrecen pistas sobre cómo se formó Marte hace miles de millones de años y cómo ha evolucionado a su estado actual.


Obtención de ADN humano antiguo en sedimentos

Hace poco más de una década, el sueco Svante Pääbo revolucionaba el campo de la paleontología fundando la paleogenómica, el análisis de ADN antiguo a partir de restos fósiles.


Pero ya no son imprescindibles esos restos humanos fósiles para secuenciar el ADN, basta con analizar el sedimento de una cueva prehistórica para identificar a sus antiguos pobladores.


Gracias a esta técnica, el equipo liderado por Benjamin Vernot ha conseguido obtener ADN mitocondrial y ADN nuclear de varios individuos neandertales —de los que no existen restos fósiles— en dos yacimientos de los montes Altai, en Siberia, y en la Galería de las Estatuas de la Cueva Mayor de la Sierra de Atapuerca (Burgos).


La "cría" de embriones abre ventanas en el desarrollo temprano

El conocimiento de las primeras etapas del desarrollo embrionario ayuda a entender los abortos espontáneos y los defectos congénitos, así como a perfeccionar los protocolos de fecundación in vitro, pero limitaciones legales y éticas restringen el estudio con embriones humanos.


Este año, la comunidad científica ha avanzado en posibles soluciones. En marzo un equipo consiguió alargar hasta 11 días (en lugar de 3 o 4 como hasta ahora) la vida de embriones de ratón extraídos de la madre. El paso clave es girar los frascos donde están, como si fuera una noria, de tal forma que los nutrientes llegan mejor. Los embriones se sometieron a una etapa de reorganización celular y les crecieron algunos órganos y las patas traseras.


Otros equipos crearon réplicas de blastocisto (una etapa embrionaria crucial) a partir de células madre embrionarias humanas o bien células adultas reprogramadas. Estos trabajos permitirán comprender mejor los defectos del desarrollo temprano y a avanzar en nuevas terapias de reproducción asistida. No son embriones reales, pero ayudan en la investigación y son menos controvertidos.


En 2021, la organización internacional que establece las directrices para la investigación con células madre también ha relajado la prohibición de cultivar embriones humanos en el laboratorio durante más de 14 días, lo que facilita su estudio más allá de esas dos semanas.


Drogas psicodélicas para tratar el estrés postraumático

El trastorno de estrés postraumático es una dolencia psiquiátrica que afecta la vida de cientos de millones de personas. El poder de alteración de la mente de las drogas psicodélicas ha suscitado la esperanza de que puedan aliviar enfermedades psiquiátricas como esta, pero pocos ensayos grandes y rigurosos han demostrado su eficacia.


En mayo se publicó un estudio que destaca la efectividad de drogas recreativas actualmente ilegales, como el MDMA —éxtasis— o el alucinógeno psilocibina. Estas sustancias, combinadas con terapia conversacional, pueden crear una sensación de bienestar y empatía que ayude a las personas a procesar sus experiencias traumáticas.


En noviembre, se anunciaron también resultados positivos de un ensayo realizado con psilocibina, un compuesto obtenido de las setas con potencial para ser aplicado en personas con depresión resistentes al tratamiento.


Resultado inesperado en fusión nuclear

Este año se ha producido un resultado en la National Ignition Facility (NIF, en EE UU) que sorprendió a sus propios investigadores: una reacción de fusión que se acercó como nunca antes al ‘punto de equilibrio’ oficial, aquel en el que una reacción produce más energía que la que necesita el láser para encenderla.


La fusión nuclear, que alimenta al Sol y otras estrellas, se considera como una futura solución a los problemas energéticos de la Tierra, pero conseguir las enormes presiones y temperaturas que requiere es extremadamente difícil. Muchos esfuerzos se centran en confinar un plasma supercaliente en un campo magnético mediante enormes electroimanes.


Lo que utiliza el NIF es el pulso del láser de mayor energía del mundo para comprimir una cápsula del tamaño de un grano de pimienta con isótopos de deuterio y tritio. Este es un buen resultado, pero los investigadores tratan de entenderlo e incluso mejorarlo.

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