Los hitos de la ciencia de 2013

Los hitos de la ciencia de 2013
Para terminar el año, las dos revistas científicas de referencia recopilan los hitos de la ciencia del 2013 en sus ediciones de esta semana. Mientras que Nature ha seleccionado las diez personalidades que han marcado los avances más importantes, Science hace referencia a las investigaciones. A pesar de variar en el formato, ambas coinciden en destacar el desarrollo de una nueva técnica de edición de ADN, el diseño de placas solares más baratas y eficientes y la clonación de células madre embrionarias.

Nature y Science, las dos revistas científicas de referencia, echan la vista atrás en sus ediciones de esta semana para recopilar los hitos científicos del 2013. Nature hace su top ten de investigadores, mientras que Science se centra en los descubrimientos.

Fen Zhang, un investigador del Instituto de Tecnología de Massachusetts (EE UU), es el protagonista del año para Nature. En enero, él y su equipo demostraron que el sistema CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats) funciona en células eucariotas.

Este método es el que utilizan bacterias y arqueas para localizar y cortar secuencias de ADN. La técnica se basa en el mismo mecanismo para modificar el material genético, lo que permitirá diseñar tratamientos médicos personalizados.

El ranking de Science lo encabezan los últimos pasos en inmunoterapia contra el cáncer, un campo de la medicina donde los tratamientos están dirigidos estimular la capacidad del sistema inmunitario para luchar contra la enfermedad.

Otra de las menciones comunes de ambas publicaciones es la obtención de células madre embrionarias con la misma dotación genética que un adulto, es decir, clonadas. Un reto científico conseguido el pasado mes de mayo por un equipo de investigadores en el que se incluye una española.

“Nuestro descubrimiento permitirá generar células madre para pacientes con órganos o tejidos dañados”, indicaba Shoukhrat Mitalipov, uno de los biólogos responsables del avance y cuyo papel destaca Nature.

La última de las coincidencias tiene carácter energético: la generación de placas solares a partir de perovskita. En agosto, el físico de la Universidad de Oxford Henry Snaith, desarrolló una de las más prometedoras células solares a partir de este material, mucho más barato y eficiente que el silicio utilizado habitualmente.

Cerebros transparentes y miniórganos

Science destaca también el sistema de imágenes CLARITY, ‘claridad’ en español. En abril, un grupo de investigadores de la Universidad de Stanford (EE UU) daba a conocer este nuevo método que permite ver a través de los tejidos biológicos como si fueran transparentes.

Una vacuna contra el virus sincital respiratorio (VRS), que es la principal causa de hospitalización de niños, y la creación de miniórganos son otros dos de los avances seleccionados por los editores de la revista estadounidense.

Los primeros en llegar fueron los minicerebros, en agosto. Ya en noviembre, un equipo de investigadores con participación del Centro de Medicina Regenerativa (CMRB) y el Hospital Clínic de Barcelona anunciaba la obtención de minirriñones a partir de un cultivo de células de este órgano.

“La obtención de estos primordios celulares genera esperanzas para pensar que un día podamos usar nuestras propias células para regenerar órganos enfermos”, explicaba Juan Carlos Izpisúa Belmonte, director del CMRB.

Además, la demostración de que los rayos cósmicos que llegan a la Tierra están impulsados por las supernovas, los estudios sobre los procesos neuronales que ocurren durante el sueño y la medicina personalizada basada en el microbioma del organismo, completan la lista de Science.

Héroes de ciencia

Tania Simoncelli es una de las personas elegidas por la revista Nature como estandarte de la ciencia del 2013. La primera asesora científica de la Unión Estadounidense por las Libertades Civiles (ACLU) contribuyó a ganar la demanda que la organización había planteado contra las patentes sobre dos genes humanos que tenía la empresa estadounidense Myriad genetics.

A pesar de que la Oficina de Patentes de Estados Unidos había estado registrando patentes de genes durante casi 30 años, Simoncelli siempre lo consideró una amenaza para el derecho de los ciudadanos a acceder a su propia información.

Un poco antes, en abril, los ojos se dirigían a China. La Organización Mundial de la Salud anunciaba el 4 de ese mes que el virus H7N9, el de la gripe aviar, había mutado a una forma susceptible de infectar a personas.

Por su aportación a la investigación sobre este virus y su transmisión entre animales y humanos, Hualan Cheng aparece también en la recopilación de la revista británica.

Otras personalidades destacadas son Deborah Persaud, la viróloga que ayudó a demostrar que un bebé estadounidense nacido con VIH estaba libre del virus casi un año después de comenzar con el tramiento y Naderey Saño, el diplomático filipino que alertó sobre los efectos del calentamiento global tras las graves consecuencias del tifón Haiyan en Filipinas.

En el campo de la ciencia espacial cabe citar a Michel Mayor, que determinó que el exoplaneta Kepler-78b es el más parecido a la Tierra conocido hasta el momento, y Viktor Grokhovsky, por liderar los trabajos de recopilación de las partes del asteroide que cayó en Rusia el 15 de febrero.

Kathryn Clancy, que destapó las agresiones sexuales sufridas por las antropólogas durante las campañas de campo, completa la lista de la publicación.

Además, la última edición de la revista también ha seleccionado cinco perfiles científicos a los que aconseja seguir la pista en 2014. Entre ellos se encuentran Jean-Pierre Bourguignon, el próximo presidente del Consejo Europeo de Investigación, y Masayo Takahashi, el investigador japonés que tiene previsto utilizar células madre de pacientes para regenerar sus retinas.

SINC

ADN de osos de hace 400.000 años en Atapuerca

ADN de osos de hace 400.000 años en Atapuerca
Un estudio con participación española recoge el material genético de las mitocondrias de un úrsido de hace 400.000 años encontrado en el yacimiento de la Sima de los Huesos en Atapuerca (Burgos). El siguiente objetivo de los investigadores es encontrar el ADN humano más antiguo.

El ADN puede conservarse durante cientos de miles de años en las cuevas, según demuestra la reconstrucción del genoma mitocondrial completo de un antepasado del oso de las cavernas de hace 400.000 años hallado en el yacimiento de la Sima de los Huesos en Atapuerca (Burgos).

El trabajo, con participación española, ha sido liderado por Jesse Dabney y Matthias Meyer, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig (Alemania).

“Es el ADN más antiguo que se ha encontrado aparte de los que han aparecido congelados en los suelos helados del Ártico”, asegura a SINC Juan Luis Arsuaga, codirector de las excavaciones en la Sierra de Atapuerca y coautor del trabajo, que se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Hasta ahora no se habían hallado secuencias largas de ADN con más de 120.000 años en otros medios que no fueran el permafrost –suelo permanentemente helado–.

El próximo objetivo de los investigadores será buscar ADN en los fósiles humanos asociados al oso de las cavernas en la Sima de los Huesos, como los del Homo heidelbergensis.

Si se consiguiera, sería el ADN más antiguo de humanos encontrado en el mundo. En la misma Sima se han hallado restos de una treintena de estos homínidos antecesores del neandertal, entre los que se encuentra el cráneo de ‘Miguelón’.

En el año 2006 la mexicana Cristina Valdiosera demostró la presencia de pequeños fragmentos de ADN mitocondrial en los restos de los osos encontrados en Atapuerca; sin embargo, la clave para los nuevos avances ha sido “la aplicación de una técnica novedosa de extracción de ADN antiguo en la que llevamos trabajando aproximadamente un año”, explica Arsuaga, que también es director científico del Museo de la Evolución Humana en Burgos.

El procedimiento empleado por los investigadores permite recuperar ADN muy degradado, gracias a lo que se ha podido reconstruir el genoma mitocondrial a pesar de trabajar con secuencias muy cortas.”Es un avance metodológico que hace pocos años era impensable y es un ejemplo de lo deprisa que están avanzando los descubrimientos en paleogenómica”, añade el paleontólogo.

El puzle de las genealogías

Las muestras utilizadas en el estudio corresponden a la parte del genoma que se encuentra en unos orgánulos de las células llamados mitocondrias. “Los cromosomas del núcleo son los que codifican los caracteres del individuo, mientras que el ADN mitocondrial se utiliza para establecer relaciones evolutivas entre especies, hacer genealogías. Así, podemos estudiar la evolución de los osos de las cavernas”, aclara Arsuaga.

En la investigación han participado los investigadores del Centro Mixto (Instituto de Salud Carlos III-Universidad Complutense de Madrid) de Evolución y Comportamiento Humanos Nuria García y Juan Luis Arsuaga.

Además, han colaborado en la investigación la facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Bangor (Gran Bretaña), el departamento de Anatomía de la Universidad de Otago (Nueva Zelanda) y el departamento de Arqueología de La Trobe Universidad en Melbourne (Australia).

SINC

Desvelan el misterio genético de la lepra

Desvelan el misterio genético de la lepra 
Un grupo internacional de investigadores ha reconstruido el genoma de Mycobacterium leprae, el patógeno responsable de la lepra, tanto en esqueletos de la Edad Media como en pacientes actuales, para analizar su evolución a lo largo de los siglos y explicar por qué al final de la época medieval la epidemia sufrió una brusca caída. El hallazgo ha sido publicado en la revista Science.

¿Por qué hubo una repentina caída en la incidencia de la lepra al final de la Edad Media? Para responder a esta pregunta, expertos de la Universidad de Tubinga en Alemania y la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza) han liderado la reconstrucción de los genomas de cepas medievales del patógeno responsable de la enfermedad.

Las conclusiones, publicadas esta semana en la revista Science, arrojan luz sobre este periodo histórico al introducir nuevos métodos para la comprensión de las epidemias.

Para ello, el equipo de científicos restauró el genoma de una docena de bacterias de la lepra de esqueletos medievales y pacientes modernos y observó que todas las cepas de M. leprae comparten un ancestro común que existió hace 4.000 años. Esto coincide con la evidencia ósea más temprana de la enfermedad en el registro arqueológico, que data del año 2.000 a. C. en la India.

Los resultados son indiscutibles para los autores. Los genomas de las cepas medievales son casi el mismo que el de las cepas contemporáneas, y el modo de propagación no ha cambiado. De hecho, los investigadores descubrieron que una cepa medieval de Suecia y Reino Unido es casi idéntica a la que actualmente se encuentra en Oriente Medio.

"Si la explicación de la disminución de los casos de lepra no se encuentra en el patógeno, entonces debe ser en el huésped, es decir, en nosotros, así que ahí es donde tenemos que mirar", explica Stewart Cole, codirector del estudio y jefe del Instituto de Salud Global de la institución suiza.

Anteriores estudios indican que los humanos desarrollaron resistencia a la enfermedad, ya que las condiciones eran proclives a un proceso de selección natural: una muy alta prevalencia de lepra y el aislamiento social de las personas enfermas.

"En ciertas condiciones, las víctimas podían ser presionadas para no procrear", apunta Cole. "Además, otros trabajos han identificado las causas genéticas que hicieron a la mayoría de los europeos más resistentes que el resto de la población mundial, lo que también da crédito a esta hipótesis”, añade.

Hasta finales de la Edad Media, la lepra era frecuente en Europa. Casi una de cada 30 personas estaba infectada. Hoy en día, la enfermedad se encuentra en 91 países de todo el mundo con cerca de 200.000 nuevos casos de infección al año.

Patógeno resistente y bien conservado

Se trata de la primera vez que un equipo de investigadores reconstruyen un genoma antiguo sin una secuencia de referencia (de novo) debido a la extraordinaria preservación del ADN del patógeno medieval.

Según los autores, esta sorprendente conservación sugiere que “el ADN bacteriano antiguo para ciertas cepas podría sobrevivir potencialmente más allá del límite teórico de un millón de años sugerido para el ADN de vertebrados”.

SINC

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