Por: Carlos del Porto Blanco
La ciencia avanza a pasos, no a saltos. Thomas B. Macaualay
A los seres humanos nos gusta clasificar y establecer hitos de los acontecimientos. Los finales e inicio de año, son fechas especialmente dadas a eso. Varias revistas tienen establecido hacer una compilación de los hechos relevantes del año que culmina. Hoy traigo a la columna las valoraciones de las revistas Science y Juventud Técnica. Sin más, manos a la obra.
Que propone la revista Science como lo más destacado del año 2024
Para esa revista fue el fármaco lenacapavir contra el VIH, un medicamento inyectable que protege a las personas durante seis meses con cada inyección. El VIH sigue infectando a más de un millón de personas al año, y el desarrollo de una posible vacuna sigue lejos de alcanzarse. Sin embargo, los científicos han puesto sobre la mesa otra opción: un medicamento inyectable.
Un gran ensayo de eficacia en adolescentes y mujeres jóvenes africanas informó en junio que esas vacunas redujeron las infecciones por el VIH a cero, con una asombrosa eficacia del 100 %. Otro ensayo similar, realizado en cuatro continentes, informó de una eficacia del 99.9 % en personas de género diverso que tienen sexo con hombres.
A diferencia de los medicamentos principales contra el VIH que alteran las enzimas virales al unirse a los «sitios activos» que les permiten funcionar, el lenacapavir interactúa con las proteínas de la cápside que forman un cono protector alrededor del ARN viral. Ya en 1996, se demostró que poderosos cócteles de medicamentos podrían suprimir completamente el VIH y evitar el desarrollo de la enfermedad, el gran avance de Science en ese año.
Células inmunitarias en enfermedades autoinmunes: la terapia CAR-T (terapia de células T con receptor de antígeno quimérico) debutó como tratamiento para el cáncer en sangre hace casi 15 años (formó parte del Avance del Año de Science en 2013). Es una forma completamente diferente de abordar la enfermedad: los médicos aíslan las células T, los centinelas del sistema inmunológico, de los glóbulos blancos de un paciente. A continuación, modifican genéticamente esas células, para buscar y destruir las células B, otro componente del sistema inmunitario, y se las devuelven al paciente. Las células B cancerosas están en la raíz de ciertas leucemias y linfomas, y la terapia CAR-T puede extirparlas.
En el 2024, un nuevo enfoque, la terapia CAR-T, produjo mejoras sorprendentes en pacientes gravemente enfermos, abriendo lo que puede ser un nuevo capítulo en el tratamiento de enfermedades autoinmunes.
El JWST explora el amanecer cósmico: Desde que el Observatorio James Webb Space Telescope (JWST) de la NASA abrió su gigantesco ojo en febrero de 2022, el telescopio espacial ha detectado más galaxias brillantes en las primeras épocas del universo de lo que los teóricos creían posible. En el año que recién culmina, estudios detallados de la luz antigua de las galaxias han comenzado a explicar lo que podría estar sucediendo. El JWST, el telescopio espacial más grande y potente jamás construido y el Avance del Año 2022 de Science, fue diseñado específicamente para estudiar los primeros mil millones de años del universo, capturando más luz roja tenue que los instrumentos anteriores
Plaguicidas a base de ARN: En el año recién culminado, la EPA, Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos, aprobó lo que podría ser una solución a que los insecticidas maten a especies inocentes junto con plagas: un aerosol de pesticida a base de ARN adaptado a un gen en su objetivo previsto.
Creado por la compañía GreenLight Biosciences, Calantha, el insecticida, interfiere con un gen exclusivo del escarabajo. Cuando las larvas mastican hojas que han sido rociadas, el ARN bloquea la expresión de una proteína clave y mueren en cuestión de días. Ese mecanismo, conocido como ARN de interferencia (ARNi), es un proceso natural que la mayoría de las células utilizan para regular la expresión génica y defenderse de los virus.
Descubrimiento de orgánulos: Algunas bacterias logran la hazaña, pero hasta el 2024, no se sabía que ningún eucariota (organismo con una célula compleja, como plantas y animales) «fijara» el nitrógeno de la atmósfera, convirtiéndolo en amoníaco, que las plantas pudiesen utilizar para producir proteínas y otras moléculas esenciales. Eso cambió con el descubrimiento de los «nitroplastos», compartimentos únicos para fijar nitrógeno en las células de las algas marinas. Este hallazgo y el trabajo relacionado con él apuntan a la posibilidad de futuros cultivos dotados de nitroplastos que les permitirían fecundarse a sí mismos.
Nuevo tipo de magnetismo: Durante 98 años, los físicos conocieron dos tipos de materiales permanentemente magnéticos. Ahora, se encontró una tercera. En ferromagnetos conocidos como el hierro, los electrones desapareados de los átomos vecinos giran en la misma dirección, magnetizando el material para que, por ejemplo, se pegue a un refrigerador. Los antiferromagnetos como el cromo tienen cero magnetismo general, pero poseen un patrón magnético a escala atómica, con electrones vecinos girando en direcciones opuestas.
Los nuevos alterimanes, hipotetizados hace cinco años, comparten aspectos de ambos. Los electrones vecinos giran de manera opuesta, lo que garantiza un magnetismo neto cero, pero en un nivel más profundo, los materiales también se asemejan a los ferromagnetos. Este año, varios grupos de investigación demostraron esa doble personalidad.
Multicelularidad en los antiguos eucariotas: Fósiles microscópicos de algas de China reportados a principios del 2024 asombraron a los biólogos evolutivos por su extrema edad. Datados en 1600 millones de años, los especímenes sugieren que uno de los sellos distintivos de la vida compleja, la multicelularidad, surgió mucho antes de lo que se pensaba. Ese nuevo descubrimiento sugiere, en cambio, que los eucariotas multicelulares simples surgieron mil millones de años antes de la aparición de planes corporales más complejos, que incluían células que carecen de acceso directo al entorno exterior.
Olas del manto esculpen los continentes: Cuando las fuerzas de la tectónica de placas destrozan los continentes, es un proceso increíblemente violento, que se desarrolla en cámara lenta. También se pensaba que era muy local, pero un trabajo del 2024 cambió esa visión, mostrando que esa violencia localizada genera ondas expansivas en el manto que dan forma a toda la faz de los continentes. En un artículo publicado en agosto en la revista Nature, los investigadores expusieron lo que equivale a un apéndice convincente a la teoría de la tectónica de placas.
Nueva era de cohetes espaciales: SpaceX, la compañía de cohetes fundada y dirigida por Elon Musk, ya redujo el costo de poner la carga en órbita en aproximadamente un factor de 10 con sus cohetes Falcon 9 y Falcon Heavy, parcialmente reutilizables. Se espera que una Starship totalmente reutilizable reduzca ese precio en otro orden de magnitud. Los científicos también se beneficiarán. Las misiones de la NASA tienden a ser costosas y laboriosas. Pero con los vuelos rutinarios de Starship, los científicos podrán ir un paso adelante, construyendo instrumentos con piezas menos caras y listas para usar y reusar.
Revelaciones del ADN antiguo: El ADN recuperado de huesos y dientes antiguos ha proporcionado información sobre los movimientos de población de hace mucho tiempo, la evolución de enfermedades y la dieta prehistórica. Ahora, también revela secretos familiares. En el 2024, una gran cantidad de estudios han construido el equivalente a las genealogías antiguas, reconstruyendo árboles genealógicos de personas que murieron hace miles de años.
Que propone la revista cubana Juventud Técnica.
La escalada de la Inteligencia Artificial: No es descabellado citar, como mismo en años anteriores, a la inteligencia artificial (IA) entre lo más deslumbrante. Esta afirmación probablemente decepcionará a aquellos que prefieren pensarla como un suceso que un tiempo atrás llegó, se premió y pasó de moda. En realidad, si se mira bien, lo que así sucedió no fue más que el anuncio del parto de una revolución que recién gatea y que promete campear por años, al punto de decidir el desarrollo de muchas ramas del conocimiento. Varios de los logros más destacados del año no fueron posibles sin la participación de la IA, esa es la lapidaria verdad. Y casi seguramente se repetirá el mismo escenario durante las próximas cuatro estaciones.
Gracias a esa tecnología se pudo detectar geoglifos figurativos de relieve, uno de los más emocionantes hallazgos del año. A diferencia de los geoglifos gigantes a base de líneas, los recién descubiertos son muy difíciles de detectar. Las conocidas líneas del desierto de Nazca, en Perú, son uno de los misterios más desconcertantes de la humanidad. Desde el suelo las marcas parecen simples surcos. Pero vistas desde el aire, estos se transforman en misteriosas figuras y formas que, desde su hallazgo en 1927, han asombrado a los científicos y han vertido todo tipo de teorías antropológicas y extraterrestres, literatura y hasta bulos. Utilizando IA y drones, un equipo de arqueólogos japoneses encontró en noviembre de 2024 unos 303 geoglifos, hasta entonces desconocidos. Sus conclusiones sobre el enigmático propósito de los símbolos fueron publicadas en Proceedings of the National Academy of Science.
Tal como se esperaba, durante el 2024 la IA pudo transitó a la industria. La IA generativa consiguió perfeccionar herramientas como GPT-4.5 y DALL·E 3, las que han revolucionado la creación de contenido, programación y diseño. Nada parece ponerle frenos. Según se estima, su mercado global superó los 25 mil millones de euros y su crecimiento anual rondó el 35 por ciento. Se plantea que la aplicación industrial de la IA generó una reducción de 20 por ciento en costos operativos, en sectores como manufactura y logística. A eso se puede añadir la hiperautomatización, por la que más de 70 por ciento de las grandes empresas se pertrecharon de herramientas basadas en IA para optimizar procesos internos y mejorar la toma de decisiones.
En cuanto a la ciberseguridad, con herramientas basadas en IA se ha logrado enfrentar amenazas más sofisticadas, justo cuando los ataques de ransomware aumentaron un preocupante 25 por ciento en 2024. Debido a eso se habla de un antes y un después en la protección de datos, puesto que la ciberdefensa inteligente permitió prevenir hasta 60 por ciento de los ataques conocidos a sectores críticos como energía y salud.
La medicina es, sin duda, uno de los universos que más opciones crea en el desarrollo de la IA y en el que más éxitos se obtienen. El hecho de que 2024 se ufane de haber logrado una herramienta con esa tecnología para detectar tumores cancerígenos que no pueden detectar los médicos, respalda tal aseveración como si de una epifanía se tratara. Un instrumento inteligente, nombrado Mia por sus desarrolladores ha analizado cerca de diez mil mamografías en hospitales británicos, la mayoría de ellas con algún signo de cáncer. Mia logró identificar de manera exitosa las que sí los presentaban, incluyendo las de 11 pacientes que no habían sido diagnosticadas por los médicos. Tan puntillosa precisión puede ser determinantemente salvadora. Baste pensar en que las pacientes con tumores menores a 15 milímetros en el momento del diagnóstico, tienen una tasa de 90 por ciento de supervivencia durante los siguientes cinco años.
Contra el cáncer, por un atajo: Por primera vez las investigaciones han mostrado una verdadera esperanza de darle fin a un subconjunto de enfermedades de ese gran grupo que se reúnen bajo el término cáncer. Esta vez se trata de vacunas personalizadas, basadas en el ARN mensajero (ARNm), con las cuales se llevaron a cabo diversos ensayos clínicos en humanos, dirigidos a combatir diversos tipos de cáncer. En esencia, su mecanismo es darle instrucciones al sistema inmunológico, “entrenándolo” para reconocer y destruir las células cancerosas y eliminar la enfermedad. En este caso ambas publicaciones coincidieron.
La tecnología creada en el Reino Unido ha tenido ensayos también en pacientes de Alemania, Bélgica, España y Suecia. Rusia, asimismo, se ha sumado a esa carrera y espera en septiembre de 2025 tener una vacuna efectiva en fase de prueba en humanos, basado en el mismo principio. En diciembre, el director del Centro Nacional de Investigación de Epidemiología y Microbiología Gamaleya de Moscú, Alexánder Guíntsburg, aseveró que se había junto a otras instituciones rusas un fármaco contra el cáncer que será personalizado para cada paciente, pues no hay dos tumores iguales.
Al aplicarse la vacuna en el organismo aparecerán células que reconocen a las proteínas extrañas, se adhieren al tumor y liberarán enzimas activas. Algunas de éstas perforan a las células afectadas, mientras que otras penetran por esos agujeros y destruyen a las proteínas tumorales. Debido a ese mecanismo, no se iniciará la inflamación y se destruirá no solo el tumor, sino también las células que hacen metástasis.
Una inyección semestral contra el VIH, ese logro también fue considerado por la revista Science. El desarrollo de lenacapavir, así como los hallazgos que resultan clave sobre la estructura y función de la proteína de la cápside del virus. Esta no solo protege el material genético del virus (su ARN), también envuelve las enzimas virales necesarias para replicarse. Tales descubrimientos son fundamentales para la creación del tratamiento. Explicado, en síntesis, la cápside es la diana del lenacapavir, éste busca unirse a ella para provocar su desestabilización e interferir en dos etapas clave del ciclo de réplica del virus. Más concretamente, actúa como un inhibidor de la cápside viral.
Ese nuevo fármaco es uno de más de 30 medicamentos antirretrovirales disponibles actualmente para combatir la infección por VIH, pero se distingue entre los demás por su impresionante capacidad de prevenir la enfermedad. Ese notable resultado se atribuye a su mecanismo de acción, que se centra en la proteína de la cápside del VIH, esencial para proteger el material genético del virus. Al endurecer esta proteína, el fármaco interrumpe etapas cruciales de la replicación viral, y abre además nuevas posibilidades para tratar otras enfermedades virales.
Aprobado su uso desde 2022, fue inicialmente concebido como una terapia de rescate para pacientes resistentes a tratamientos convencionales. Hoy resulta muy prometedor además por su formato inyectable, y su acción prolongada lo posiciona como una alternativa muy optimista en la profilaxis previa a la exposición (PrEP). En comparación con cabotegravir, que requiere inyecciones bimensuales, lenacapavir, con su dosificación semestral, ofrece una opción más práctica y accesible, especialmente en comunidades estigmatizadas o con dificultades de acceso a servicios de salud.
La leyenda del hombre mosca: Lo que nunca se había logrado: crear el análisis más detallado del cerebro de un animal adulto, los científicos lograron realizarlo en 2024. El avance fue descrito como “un salto enorme” en la comprensión del cerebro humano y ayudará a entender el mecanismo de cómo pensamos. Pero no se eligió un animal intelectualmente dotado, los científicos prefirieron explorar el de la mosca. El estudio logró hacer un mapa completo que identifica la posición, la forma y las conexiones de cada una de las 130 mil neuronas y 50 millones de conexiones de ese insecto. Las imágenes obtenidas y publicadas en la revista Nature muestran una maraña de cables tan bella como compleja.
“¿Cuáles son las conexiones? ¿Cómo fluyen las señales a través del sistema que permite procesar la información para reconocer el rostro propio, que permite oír la voz y convertir esas palabras en señales eléctricas?”, le dijo a la BBC el doctor Gregory Jefferis, del Consejo de Investigación Médica de Cambridge, Reino Unido, y uno de los investigadores involucrados en el estudio. “La cartografía del cerebro de la mosca es realmente extraordinaria y nos ayudará a comprender cómo funciona el nuestro”.
Después de estudiar los datos del módulo de aterrizaje Insight de la NASA, un explorador robótico que aterrizó en Marte, los científicos descubrieron que en el planeta hay agua suficiente para formar océanos. Advirtieron, sin embargo, que es poco probable que sea útil como pozo en un futuro próximo, ya que se encuentra a una profundidad de entre 11.5 y 20 kilómetros bajo tierra. Pero, ayudará a comprender el ciclo del agua en el planeta rojo, lo que es fundamental para comprender la evolución del clima, su superficie y su interior. El descubrimiento también podría señalar otro objetivo para la actual búsqueda de pruebas de vida en Marte.
Es decir, si hay entornos habitables allá, esos pueden estar ahora en las profundidades del subsuelo, tal como explicó el profesor Michael Manga, de la Universidad de California en Berkeley, quien participó en la investigación. “Sin agua líquida, no hay vida”.
Nueva era de cohetes espaciales: este logro también fue incluido por Science. La compañía SpaceX logró un nuevo hito en la historia de la astronáutica. Los brazos de la torre de lanzamiento del cohete Super Heavy B12, tras haber completado una misión, capturaron la nave en el aire. ¡Y en el primer intento! El quinto conjunto Starship, formado por la nave S30 (Ship 30) y el Super Heavy B12 (Booster 12), despegó desde la plataforma OLM-A de Star Base, en Boca Chica, Texas.
Retratos de familia: Para la ciencia, aun cuando no deja de enfocarse en el futuro, el pasado no deja de ser importante. Las expediciones hacia inhóspitos parajes en muchas ocasiones son coronadas con el éxito, el descubrimiento de huesos y dientes de humanos antiguos, y el ADN recuperado de esos fósiles óseos ha proporcionado información sobre los movimientos de población de hace mucho tiempo, la evolución de enfermedades y la dieta prehistórica. También, están revelando secretos familiares. En el 2024, una gran cantidad de estudios ha construido el equivalente a las genealogías antiguas, reconstruyendo árboles genealógicos de personas que murieron hace miles de años. El reciente hallazgo de una nueva especie humana en China ha abierto puertas a nuevas investigaciones.
Hace 300 mil años, existió un grupo de humanos antiguos con cráneos mucho más grandes que los de cualquier otro homínido, incluida nuestra especie Homo sapiens. En un artículo publicado en Nature, los científicos describieron esta nueva especie humana a la que nombraron juluren (del chino ju lu: gente de cabeza enorme), que habitó en Asia dedicado a la caza de caballos salvajes, la construcción de herramientas pétreas y el curtido de pieles para resistir los inviernos.
Según los estudios, la nueva especie humana sería un pariente cercano de los denisovanos y los neandertales, a juzgar por las similitudes observadas en fósiles de mandíbulas y dientes. Esos grupos coexistieron con el Homo sapiens en el continente asiático hace más de cien mil años. A diferencia de otros homínidos, los fósiles muestran que los cerebros de los juluren (Homo juluensis) eran significativamente más grandes, lo que los hace únicos entre las especies extintas, si bien necesariamente el cerebro más voluminoso no los hizo más inteligentes y, por tanto, inexplicablemente cedieron ante los obstáculos de la evolución.
En el pasado, algunos científicos atribuyeron los fósiles de juluren a los denisovanos. Pero hoy las nuevas investigaciones han permitido identificar a este grupo de homínidos como una especie distinta, un primo de nuestra historia. La paleoantropóloga Xiujie Wu, de la Academia China de Ciencias, y el antropólogo coreano Christopher Bae, de la Universidad de Hawái, han clasificado a esa y a otras especies similares como parte de los humanos antiguos que coexistieron en Asia durante el Pleistoceno medio y tardío, un periodo que abarcó aproximadamente entre 300 mil y 50 mil años y fue crucial para la evolución humana.
La nueva especie presenta un mosaico de rasgos que sugiere una mezcla de ascendencia entre varios grupos de homínidos que vivieron en las mismas regiones. Los investigadores, no obstante, reconocen que necesitan realizar más estudios para confirmar esta relación. La propuesta del Homo juluensis surge a partir de una nueva manera de organizar las evidencias fósiles. Con ese enfoque, Bae y su equipo han desarrollado un sistema más claro que permite clasificar y comprender mejor los antiguos fósiles humanos encontrados en China, Corea, Japón y el sudeste asiático.
“Este estudio aclara un registro fósil de homínidos que tendía a incluir todo aquello que no se puede asignar fácilmente al Homo erectus, al Homo neanderthalensis o al Homo sapiens”, dijo Bae en un comunicado. “Aunque comenzamos este proyecto hace varios años, no esperábamos poder proponer una nueva especie y luego poder organizar los fósiles de homínidos de Asia en diferentes grupos”. La investigación ayuda a comprender mejor la compleja historia de la evolución en Asia. Además, llena algunos de los vacíos en la comprensión de nuestros parientes antiguos y su lugar en el álbum familiar genealógico.
Un grado y medio más durante el año: Una investigación desarrollada por el servicio climático de la Unión Europea, muestra el actual declive climático: por primera vez el calentamiento global superó los 1. 5 grados Celsius durante todo un año. Ese valor en el aumento de temperatura a largo plazo se considera crucial para ayudar a evitar los efectos más dañinos del calentamiento de la Tierra. Haber traspasado ese límite por primera vez durante todo el periodo, alcanzando un aumento de temperatura de 1.52°C, pone al mundo más lejos de lograr las metas del Acuerdo de París.
Debido a ese incremento el planeta se ha visto envuelto en un pequeño apocalipsis marcado por inundaciones, sequías, olas de calor e incendios forestales en todo el mundo. A la vez, comienza a hacerse evidente una menor productividad agrícola y problemas con la calidad y cantidad del agua.
Referencias
- Avances científicos del año 2024 según la revista Science. https://www.agenciasinc.es/Noticias/Avances-cientificos-del-ano-2024-segun-la-revista-Science
- Pradas Bermello Toni. Juventud Técnica. La ciencia en el 2024: Del futuro al pasado https://www.juventudtecnica.cu/articulos/la-ciencia-en-el-2024-del-futuro-al-pasado/