Los diez hitos científicos más importantes de 2020

Vacunas eficaces contra la covid-19, la “inyección de esperanza”

2020 será recordado como un año de vida en suspenso por un nuevo coronavirus, que se extendió rápidamente por todo el planeta y forzó a la población a quedarse en casa. Pero para la investigación biomédica que combatía la pandemia desde los laboratorios, la carrera para desarrollar, probar y lanzar una vacuna contra el SARS-CoV-2 ha sido vertiginosamente rápida.

Poco antes de que se cumpla un año desde la detección de los primeros casos de una extraña neumonía en China, la comunidad investigadora ha logrado su objetivo. Por todo ello, el desarrollo de las vacunas contra la covid-19, eficaces, seguras y en tiempo récord es el avance científico de 2020 para la revista Science.

En una nota editorial firmada por el corresponsal de noticias de Science Jon Cohen titulada “inyecciones de esperanza”, la revista destaca que el desarrollo de estas vacunas ha sentado un precedente histórico en la comunidad científica: “Nunca antes se había colaborado entre competidores de manera tan abierta y frecuente. Nunca antes habíamos tenido tantas vacunas candidatas realizando ensayos clínicos a gran escala casi a la vez. Y nunca antes se había puesto tanto dinero, talento y esfuerzo por parte de gobiernos, industria, investigadores y organizaciones sin ánimo de lucro en la misma enfermedad infecciosa en tan poco tiempo”.

La inteligencia artificial predice la forma de las proteínas

El programa de aprendizaje automático AlphaFold, de la compañía de Google DeepMind y desarrollado por investigadores del Reino Unido, ha sido capaz de dar soluciones a un uno de los retos más importantes de la biología que enamora a físicos, matemáticos, químicos, informáticos y hasta médicos: predecir la forma en 3D de una cadena de aminoácidos que se pliega para convertirse en una proteína. Y si sabemos su forma, será mucho más fácil entender su función y cómo bloquearlas con fármacos si es necesario.

Determinar la estructura de las proteínas es una tarea ardua que implica, normalmente, cristalizar y analizar con rayos X la disposición de sus átomos. A día de hoy es relativamente fácil encontrar la secuencia lineal de aminoácidos de una proteína, pero esta cadena puede dar lugar a un número altísimo de estructuras en tres dimensiones.

Nadie quita mérito a AlphaFold, programa que ha supuesto un gran atajo práctico a la hora de predecir las estructuras. Pero el misterio de fondo sigue sin resolverse: ¿cuáles son los pasos que hacen que una proteína desplegada pase a su estado plegado?

Los tratamientos con CRISPR, más cerca

El Nobel de Química a Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna evidencia que 2020 ha sido un año de avances para CRISPR. Las tijeras del genoma ya fueron el avance científico del año 2015 para Science. Esta vez, la revista destaca un ensayo clínico del Centro de Cáncer Abramson de la Universidad de Pensilvania (EE UU) en el que las células inmunitarias editadas con CRISPR Cas9 de tres pacientes con cáncer avanzado pueden persistir, prosperar y funcionar meses después de haberlas recibido.

Este avance es importante ya que ha demostrado seguridad al usar las células editadas en el cuerpo de los pacientes, pero es solo la fase I. Aún queda un largo camino que recorrer hasta tener la posibilidad de tener un tratamiento aprobado con CRISPR.

Los pronósticos sobre el calentamiento global, más precisos

Hace más de 40 años, los ambientólogos más importantes del mundo se reunieron en Woods Hole (Masachusets, EE UU) para responder a una pregunta: ¿Qué temperatura alcanzaría nuestro planeta si la humanidad continúa emitiendo gases de efecto invernadero? Esta fue su respuesta, para la que emplearon  modelos climáticos rudimentarios: si los niveles de dióxido de carbono atmosférico se duplican respecto a niveles antes de la sociedad industrial, la Tierra se calentará entre 1,5 y 4,5 grados centígrados.

Este rango, bastante amplio, abarca valores que van desde lo meramente problemático hasta lo catastrófico para el clima. Ahora, Science destaca los trabajos científicos que han permitido precisar este margen, descartando los escenarios más favorables y los más graves.La revista señala las investigaciones sobre el papel de las nubes en el calentamiento global, mediante modelos de alta resolución y datos de satélites; así como los registros de temperaturas, más amplios y mejores que antaño, incluyendo las estimaciones de paleotemperaturas y niveles de CO2.

Estos avances han permitido que 25 científicos afiliados al Programa Mundial de Investigaciones Climáticas (WCRP) sitúen el margen de aumento de temperaturas de nuestro planeta entre los 2,6 y los 3,9 grados centígrados. A pesar de que esto descartaría el escenario catastrófico de aumentar en casi cinco grados la temperatura global, sí incluye otros problemas que la humanidad sufre cada vez con más frecuencia: inundaciones de ciudades costeras, olas de calor extremas y desplazamientos de millones de personas.

Las detecciones de esquivas ráfagas rápidas de radio

Desde que se descubrieron en 2007, los astrofísicos buscan la fuente de unas potentes explosiones de radio cósmicas llamadas fast radio bursts (FRB) que duran tan solo unos milisegundos.

Ahora, la revista destaca a tres investigaciones independientes que confirman que una señal de este tipo observada dentro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, procede de magnetar SGR 1935 + 2154, una estrella de neutrones con un potente campo magnético situada a 30 mil años luz.

Las imágenes de caza más antiguas de la humanidad

Un equipo de arqueólogos descubrió una serie de pinturas rupestres con al menos 44.000 años de antigüedad en la isla de Célebes (Indonesia). Las imágenes retratan a un grupo de teriántropos –figuras humanas con características animales– cazando mamíferos con lanzas o cuerdas. Estas obras representan las evidencias de arte figurativo más antiguas de nuestra especie.

Según el estudio publicado en Nature, la representación de los cazadores como teriántropos también podría ser la evidencia más antigua de que las personas imaginamos que existen seres sobrenaturales, la principal base de la religión.

Clamor por la diversidad racial en la comunidad científica

La muerte violenta de George Floyd durante su arresto el 25 de mayo a manos de la policía local en Mineápolis desató una oleada global de protestas, lideradas desde el movimiento Black Lives Matter. La revista científica no solo destaca este acontecimiento como uno de los grandes catalizadores de la respuesta ciudadana contra el racismo, sino también alude a un enfrentamiento entre un hombre blanco y un avistador de aves negro en Central Park (Nueva York).

Los entusiastas de la naturaleza organizaron el movimiento Black Birders Week, el primero de los muchos eventos que denunciaba el racismo sistémico en la ciencia y la falta de políticas de inclusión con #ShutDownAcademia y #ShutDownSTEM, al tiempo que aplaudía la diversidad de las comunidades creadas al calor de las protestas como #BlackInNeuro y #BlackBotanistsWeek.

Los controladores de élite del VIH

Un equipo de varias instituciones españolas publicó en Scientific Reports un estudio con tres pacientes, un hombre y dos mujeres que, tras más de 25 años de infección por el VIH y sin recibir tratamiento antirretroviral, han conseguido no tener el virus detectable en sangre ni han desarrollado la enfermedad del sida.

Science destaca las investigaciones en todo el mundo que permiten comprender más acerca de estos “controladores de élite” del virus del sida, como la española, en la que ha participado Instituto de Salud Carlos III, el Instituto de Biomedicina de Sevilla y el Instituto de Investigación del Sida IrsiCaixa.

A pesar de que estos perfiles de infectados –que representan el 0,5 % de los 38 millones de personas que viven con el VIH– no llevan directamente a una ansiada cura contra la enfermedad, sí que abre una nueva estrategia que permitirá a otras personas vivir con el virus durante décadas sin precisar un tratamiento.

El primer superconductor del mundo a temperatura ambiente

Hasta ahora, se necesitaban temperaturas extremadamente bajas para alcanzar la superconductividad, la capacidad de algunos materiales para conducir la corriente eléctrica sin resistencia ni pérdidas de energía. Por fin, investigadores de la Universidad de Rochester (EE UU) lo han logrado a 15 °C con un compuesto de hidrógeno, azufre y carbono, eso sí, a altas presiones.

Lograr la superconductividad a temperatura ambiente y de forma sencilla permitiría mejorar la eficiencia de los conductores y dispositivos electrónicos, al minimizar la generación de calor. Esto facilitaría su aplicación en multitud de campos y evitaría perdidas de energía en la red eléctrica, ahorrando millones de euros.

La excepcional inteligencia de las aves

Un artículo de SINC ya avanzaba en 2018 que nuestros amigos del cielo, los pájaros, no son «cabezas de chorlito». Ahora, la ciencia destaca dos investigaciones que mostrarían que estas especies tienen una inteligencia asombrosa. Una de ellas revela que el cerebro de las aves se asemeja al neocórtex humano, involucrado en funciones cerebrales inteligentes como la generación de comandos motores, el control espacial, la percepción sensorial, el pensamiento consciente y el propio lenguaje. El otro muestra que los cuervos pueden ser más conscientes de su propia existencia que lo que se pensaba anteriormente, e incluso pueden ser capaces de algún tipo de pensamiento consciente.

En la línea de la admiración humana por las aves, otra investigación de la Universidad de Viena (Austria) sobre cuervos, conejos y urracas ha observado una generosidad y un altruismo inesperados en estas aves, especialmente en las que son muy tolerantes y cooperadoras en la cría.