En la lista de los grandes descubrimientos científicos de este año figuran las píldoras anticovid, los estudios en Marte y un avance que permite la lectura de las proteínas humanas usando inteligencia artificial.
Al igual que cada año, la revista Science publicó el listado de los 10 avances científicos más importantes del año. En el primer peldaño de la lista está un descubrimiento que cambió para siempre la medicina y la biología.
Se trata de la lectura de las proteínas, los ladrillos que forman la esencia humana, mediante inteligencia artificial.
Además, la publicación destaca los nuevos fármacos contra el Covid-19, la tecnología CRISPR para tratar enfermedades y la posibilidad de que los embriones crezcan fuera del útero.
PRIMICIAS le presenta un resumen de cada uno de los avances:
1. Inteligencia Artificial resuelve un misterio
Las proteínas son los componentes básicos de la vida y sus funciones, y el organismo depende de ellas para casi todos los procesos biológicos.
Durante casi 50 años, los científicos han luchado por resolver un misterio: cómo se pliegan estas estructuras. Y este 2021, los científicos utilizaron un software, impulsado por inteligencia artificial, para predecir las estructuras de las proteínas.
Si bien los intentos de desarrollar modelos informáticos capaces de resolver el "problema del plegamiento de proteínas" han estado en curso durante décadas, la predicción precisa de proteínas se ha hecho realidad con AlphaFold y RoseTTA-fold.
Ambas herramientas pueden predecir una amplia variedad de estructuras de proteínas complejas basándose únicamente en los aminoácidos. Este descubrimiento permitirá esclarecer el papel de las proteínas y diseñar fármacos para múltiples enfermedades, como el cáncer o trastornos inflamatorios.
Ilustración. La inteligencia artificial predijo cómo dos proteínas forman un complejo involucrado en la reparación del ADN en la levadura.
2. ADN encontrado en cavernas
El ADN de los fósiles ha transformado el estudio de la evolución humana y animal, revelando relaciones desconocidas, rastreando migraciones tempranas y exponiendo el apareamiento entre especies antiguas.
Hasta ahora estas investigaciones dependían de solo 23 genomas arcaicos, 18 de ellos de restos de Neandertales.
Pero en este 2021 los científicos descubrieron un tesoro mucho más grande de ADN antiguo: el suelo de los pisos de las cuevas.
Por primera vez, la suciedad de las cavernas produjo ADN que alguna vez estuvo alojado en el núcleo de las células humanas. Los investigadores utilizaron ese "ADN de la suciedad" para reconstruir la identidad de los habitantes de las cavernas del mundo.
3. Energía de fusión
La energía de fusión alimenta las estrellas y se ha visto durante mucho tiempo como la solución a los problemas energéticos de la Tierra. Pero conseguir las altas temperaturas necesarias para obtenerla es realmente difícil.
El pasado agosto de 2021 ocurrió un resultado que sorprendió a los propios investigadores. La Instalación Nacional de Ignición de Estados Unidos (NIF) produjo una reacción de fusión que se acercó al 'punto de equilibrio'. Es decir, los científicos consiguieron crear una gran cantidad de energía gracias a la concentración de la luz de láseres.
4. Píldoras anticovid
Las vacunas han tenido un papel protagonista en la lucha contra el Covid-19, pero un nuevo jugador se les une: las píldoras antivirales que previenen los síntomas y la muerte si se toman al inicio de la infección.
El antiviral de Merck, molnupiravir, reduce el riesgo de hospitalización o muerte en un 30% en personas no vacunadas de alto riesgo, según los datos finales.
Por su parte, el fármaco de Pfizer reduce la hospitalización en un 89%, durante tratamiento en los tres días posteriores a los síntomas.
Imagen facilitada por la compañía Merck de su fármaco molnupiravir contra el Covid-19. EFE/Merck Sharp & Dohme Corp.
5. Cura para el estrés postraumático
El poder alterador de la mente de las drogas psicodélicas ha generado esperanzas de que puedan aliviar trastornos psiquiátricos. Hasta ahora pocos ensayos grandes y rigurosos han demostrado que estos fármacos sean efectivos.
Y en 2021 hubo una gran victoria para este campo médico. Un ensayo multicéntrico, aleatorizado y controlado encontró que la droga 3,4-metilendioximetanfetamina (MDMA), popularmente llamada éxtasis, redujo significativamente los síntomas en pacientes con trastorno de estrés postraumático (TEPT).
6. Anticuerpos artificiales controlan infecciones
Los anticuerpos fabricados en un laboratorio se denominan monoclonales, y han revolucionado el tratamiento de algunos tipos de cáncer y de enfermedades autoinmunes. Aunque habían tenido un éxito limitado contra las enfermedades infecciosas.
Eso cambió en 2021, ya que los científicos usaron anticuerpos monoclonales contra el SARS-CoV-2, y otros patógenos mortales como el VIH y la Malaria.
Para producir estas proteínas artificiales, los científicos aislaron los anticuerpos más poderosos de animales de laboratorio y humanos, y luego los reprodujeron en cantidades masivas.
Laboratorio de Anticuerpos Monoclonales, el 25 de febrero de 2021, en Cuba. EFE
7. NASA descubre el núcleo 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.
Las ondas sísmicas mostraron que Marte tiene una fina corteza, un manto poco profundo y un núcleo líquido inusualmente grande. Los nuevos datos ofrecen pistas sobre cómo se formó Marte y cómo ha evolucionado a su estado actual.
8. Una partícula llamada muón
Un experimento en el Fermilab (Fermi National Accelerator Laboratory) de Estados Unidos confirmó una rareza observada desde hace dos décadas.
Se trata de la partícula llamada muón o el 'primo' más pesado e inestable de los electrones. Este elemento es ligeramente más magnético de lo que predice el Modelo Estándar de la Física, la gran teoría que describe las partículas que componen la materia y las cuatro fuerzas que las gobiernan.
La discrepancia de 2,5 partes por billón podría indicar la existencia de nuevas y misteriosas partículas desconocidas.
9. Tecnología CRISPR en el cuerpo
La herramienta de edición de genes CRISPR tuvo su primera victoria en 2020, cuando se aplicó en pacientes con dos trastornos hereditarios de la sangre.
Esos tratamientos se llevaron a cabo en una placa de laboratorio: los científicos eliminaron las células madre sanguíneas defectuosas de los pacientes, las editaron y reinsertaron las células en los pacientes.
Y en este 2021, los científicos llevaron su trabajo un paso más allá, pues implementaron CRISPR directamente en el cuerpo. Según estudios realizados, la estrategia redujo una proteína hepática tóxica y mejoró la visión en personas con ceguera hereditaria.
10. 'Cría' de embriones
Biólogos israelíes presentaron en marzo de 2021 un método para crecer embriones de ratón fuera del útero durante un tiempo récord. Esto les permitió observar cómo se forman los órganos y las extremidades traseras de los mamíferos, un proceso previamente oculto dentro del cuerpo de la madre.
Los conocimientos sobre el desarrollo embrionario temprano pueden ayudar a los científicos a comprender por qué se producen abortos espontáneos y defectos de nacimiento, además, de perfeccionar la fertilización in vitro.
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