Avances científicos del año 2024

La revista Science ha seleccionado su top 10 de avances más relevantes en los distintos campos de la ciencia. En esta ocasión, el avance de año es el fármaco lenacapavir contra el VIH, un medicamento inyectable que protege a las personas durante 6 meses con cada inyección.

Lenacapavir contra el VIH

El VIH sigue infectando a más de 1 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 estas 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, los investigadores demostraron que poderosos cócteles de medicamentos podrían suprimir completamente el VIH y evitar el desarrollo de la enfermedad, el gran avance de Science ese año.

Un linfocito T con receptor de antígeno quimérico (CAR-T, rosa) se acerca para destruir un linfocito B. / N. Burgess/Science

Células inmunitarias en enfermedades autoinmunes

La terapia CAR-T debutó como tratamiento para el cáncer en sangre hace casi 15 años (y 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, normalmente 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.

Este año, un nuevo enfoque, la terapia de células T con receptor de antígeno quimérico (CAR-T), produjo mejoras sorprendentes en pacientes gravemente enfermos, abriendo lo que puede serun nuevo capítulo en el tratamiento de enfermedades autoinmunes.

Enrojecidas por la distancia, las primeras galaxias se amontonan en una de las primeras imágenes del JWST. / NASA; ESA; CSA; STScI

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 brillantesen las primeras épocas del universo de lo que los teóricos creían posible. Este año, 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 elAvance del Año 2022 deScience, fue diseñado específicamente para estudiar los primeros mil millones de años del universo, capturando más luz roja tenue que los instrumentos anteriores.

A diferencia de los insecticidas comerciales actuales, los basados en la interferencia de ARN se dirigen a una plaga específica. / Pixabay

Plaguicidas a base de ARN

Este año, la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés) 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.

Inventado por la compañía GreenLight Biosciences, Calantha 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. Este 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.

Un nuevo orgánulo, el nitroplasto (objeto circular, abajo a la derecha), fue descubierto en el alga marina 'Braarudosphaera bigelowii'. / Tyler Coale

Descubrimiento de orgánulos

Algunas bacterias logran la hazaña, pero hasta este año, no se sabía que ningún eucariota (un organismo con una célula compleja, como plantas y animales) "fijara" el nitrógeno de la atmósfera, convirtiéndolo en amoníaco, que las plantas pueden usar 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. Además de demostrar lo mucho que aún no sabemos sobre la evolución de la complejidad celular, este hallazgo y el trabajo relacionado 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, han encontrado 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 5 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 demostraron esa doble personalidad.

Fósiles microscópicos como estos sugieren que los eucariotas unicelulares se unieron antes de lo que se pensaba. / Lanyun Miao et al./Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing de la Academia China de Ciencias

Multicelularidad en los antiguos eucariotas

Fósiles microscópicos de algas de China reportados a principios de este año asombraron a los biólogos evolutivos por su extrema edad. Datados en 1.600 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.

Estenuevo descubrimiento sugiere, en cambio, que los eucariotas multicelulares simples surgieron 1.000 millones de años antes de la aparición de planes corporales más complejos, que incluían células que carecen de acceso directo al entorno exterior.

La meseta central de Sudáfrica puede haber sido empujada hacia arriba por las olas de roca del manto. Laranik/Alamy foto almacenada

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 de este año cambió esta visión, mostrando que esta 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 Nature, los investigadores expusieron lo que equivale aun 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 ha reducido el precio 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. En ese momento, la visión de Musk de poner personas en Marte no parece tan descabellada.

Los científicos también se beneficiarán. "El acceso al espacio es demasiado valioso como para arriesgarse a fracasar, por lo que las misiones de la NASA tienden a ser costosas y laboriosas, probadas a la enésima potencia. Pero con los vuelos rutinarios de Starship, los científicos podrán arriesgarse más, construyendo instrumentos con piezas baratas y listas para usar y lanzándolas a menudo".

Un hombre enterrado junto a un caballo en el siglo VII E.C. en Hungría ahora tiene una historia familiar. Instituto de Ciencias Arqueológicas/Museo Universitario Eötvös Loránd

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 las enfermedades infecciosas y la dieta prehistórica. Ahora, también está revelando secretos familiares.

Este año, una gran cantidad de estudios han construido el equivalente a las genealogías antiguas, reconstruyendo árboles genealógicos de personas que murieron hace miles de años.

¿Tenemos un tercer juego de dientes? Un fármaco para regenerarlos ya se está probando en humanos