Los 10 momentos científicos del 2021 que recuerdan que no todo fue malo

• Células humanas implantadas en embriones de mono

Un estudio audaz y controvertido, publicado en la revista Cell en abril, informó cómo los investigadores del Instituto Salk en San Diego habían insertado células madre humanas en los embriones de monos . Los embriones sobrevivieron en el laboratorio, fuera de un animal, hasta por 20 días, más que en cualquier experimento similar. Los investigadores también notaron que se forman vías de comunicación, lo que puede explicar cómo las células humanas podrían integrarse mejor con células no humanas en experimentos futuros.

El trabajo en este tipo de organismo híbrido, conocido como quimera, se lleva a cabo por dos razones principales. En primer lugar, podría permitir a los investigadores crear células humanas "modelo" para estudiar enfermedades y nuevos fármacos, sin violar los códigos éticos que impiden que se lleve a cabo el mismo trabajo en seres humanos reales. En segundo lugar, podría permitir el crecimiento de nuevos órganos para trasplantes humanos.

Los investigadores han intentado lo mismo con otros animales, como ovejas y cerdos, en el pasado, pero las quimeras no sobrevivieron por mucho tiempo. Emparejar las células humanas con un primate no humano es tanto la razón por la que funcionó mejor (porque estamos más cerca en términos evolutivos) como la razón por la que el trabajo es controvertido.

"Cuanto más se acerca su modelo a ser humano, bueno, más se acerca su modelo a ser humano", dijo el profesor Henry Greely , director del Centro de Derecho y Biociencias de la Universidad de Stanford. Es coautor de una respuesta al estudio de Salk, en la que expone algunas de las cuestiones éticas que plantea este tipo de trabajo.

El telescopio solar captura la vista más detallada de una mancha solar

Mirar al Sol nunca es una buena idea, pero disculparemos a los astrónomos que usen el Telescopio Solar Daniel K Inouye en Hawai. Este año lanzaron la vista más detallada de una mancha solar jamás capturada .

El innovador telescopio captura imágenes solares de mayor resolución que nunca y utiliza una tecnología llamada óptica adaptativa para corregir algunas de las distorsiones, causadas por la atmósfera de la Tierra, que normalmente alterarían la imagen. El resultado: una mirada aterradora pero fascinante al comportamiento de nuestra estrella, que eventualmente podría ayudarnos a predecir las erupciones solares que molestan al GPS. Se parece un poco al Ojo de Sauron, ¿no?

El teorema de Pitágoras se usó 1.000 años antes de su nacimiento

Como 1066 y los lagos de meandro, el teorema de Pitágoras fue una de las cosas que todos aprendimos en la escuela. Pero parece que Pitágoras no fue la primera persona en darse cuenta.

(Un detalle rápido: los lados de un triángulo rectángulo siguen la ecuación a 2 + b 2 = c 2. Entonces, si sumas las longitudes cuadradas de los lados que forman el ángulo recto, obtendrás la longitud al cuadrado de la hipotenusa.)

Agosto vio al matemático australiano Dr. Daniel Mansfield publicar su análisis de una tableta de 3.700 años encontrada en Irak. Demostró que los babilonios estaban usando la misma regla para marcar y dividir la tierra más de 1000 años antes de que naciera Pitágoras.

Edición de genes CRISPR inyectada directamente en el torrente sanguíneo

La edición de genes es una rama de la ciencia que se desarrolla a velocidades de cambio de paradigma y este año, los hitos en la salud humana siguieron llegando. En junio, los investigadores anunciaron resultados extraordinarios de una nueva técnica extraordinaria, en la que el editor del gen CRISPR Cas-9 se inyectó, por primera vez, directamente en el torrente sanguíneo de un paciente con una enfermedad hereditaria rara.

Normalmente, CRISPR funciona extrayendo células de un paciente, editándolas en un laboratorio y devolviéndolas al cuerpo. Es costoso, lento y difícil para los pacientes que a veces se someten a quimioterapia como parte del proceso.

La técnica CRISPR fue relativamente rápida y exitosa también: el tratamiento vio una gran disminución en las proteínas destructivas que se acumulan en los órganos y tejidos del cuerpo en la condición previamente intratable de amiloidosis transtiretina.

Robot humanoide aprendió a sincronizar los labios

¡Cuidado con Cyberdyne Systems! Este año, los especialistas en robótica de la Universidad Napier de Edimburgo desarrollaron un robot humanoide que puede sincronizar los labios con el habla . El robot, que uno de los diseñadores inspiró a su padre, toma prestada tecnología desarrollada por primera vez para personajes animados en 3D.

Usando un algoritmo que reconoce patrones en el habla, el robot interpreta esos datos como movimientos de la mandíbula y los labios, imitando con precisión la forma en que se mueve la boca para producir el habla. A pesar de las advertencias del catálogo de James Cameron, los investigadores dicen que este tipo de robot ayudará a las personas a interactuar con la tecnología de nuevas formas.

Un tratamiento para la ceguera está a la vista

La esperanza sigue creciendo de que pronto seremos capaces de tratar y revertir la ceguera, con una serie de avenidas prometedoras de investigación que muestran avances. Este año, los investigadores trasplantaron con éxito células retinianas humanas a los ojos de los monos . Los investigadores que llevaron a cabo el procedimiento no encontraron signos de efectos secundarios no deseados, como sensibilidad a la luz o respuestas inmunes peligrosas.

Las células, que se cultivaron a partir de células madre humanas donadas a la ciencia, comenzaron a tomar el control de algunas funciones de los ojos de los monos. Puede que los ensayos en humanos no estén muy lejos, pero los investigadores de la Escuela de Medicina Icahn en Nueva York dicen que primero la técnica debe probarse en monos con problemas de visión.

• Los corazones artificiales de titanio podrían salvar vidas

Los investigadores han intentado construir un corazón artificial durante más de 50 años. Ahora, un equipo australiano está planificando ensayos en humanos para un diseño que podría tener enormes implicaciones para nuestra salud.

BiVACOR es revolucionario porque no intenta funcionar exactamente como un corazón real, sino que intenta superar la evolución con una forma eficiente y sostenible de bombear sangre por todo el cuerpo. Utiliza tecnología de disco giratorio, que ve una bomba circular suspendida entre imanes en un corazón artificial hecho de titanio .

Hasta ahora, la tecnología solo se ha probado en animales y temporalmente en pacientes con trasplante de corazón, aunque se avecina una prueba completa en humanos. Si funciona, podría ser masivo: una cuarta parte de todas las muertes en el Reino Unido se deben a enfermedades cardíacas.

• A los cerdos se les enseña a jugar a los videojuegos

Suena a manitas totales, pero los cerdos son lo suficientemente inteligentes como para jugar videojuegos . En un estudio de la Universidad Purdue, cuatro cerdos movieron un joystick con sus hocicos para dirigir un cursor a los objetivos en pantalla.

Los investigadores notaron que sus actuaciones estaban muy por encima de las que podrían explicarse por casualidad, y que los cerdos respondían a las recompensas de comida y al estímulo verbal. Es el último trabajo que insinúa la amplitud de la inteligencia porcina, con investigaciones pasadas que destacan su aprendizaje, memoria y habilidades para resolver problemas. ¿No odias cuando otro jugador acapara el joystick?

¿Podrían los neandertales hablar como nosotros?

Gran discurso de los paleontólogos este año, quienes afirmaron que los neandertales tenían la capacidad de escuchar, y posiblemente hablar, al igual que nosotros , el noble Homo sapiens .

Una vez descartados como habitantes de las cavernas incultos que arrastran los nudillos, la perspectiva sobre nuestros primos evolutivos ha cambiado en los últimos años. Es posible que llevaran vestidos ornamentales, por ejemplo. Ciertamente compartimos ADN con ellos, y ahora los investigadores creen que hay muchas posibilidades de que fueran capaces de una comunicación verbal sofisticada.

La conclusión proviene de investigadores de Madrid, que crearon modelos 3D de las estructuras del oído de los neandertales, lo que les permitió modelar las frecuencias en las que podían oír. La audición de los neandertales se sintonizó con frecuencias de alrededor de 4-5 kHz, que casualmente coinciden con la mayoría de los sonidos del habla humana. Los investigadores creen que si pudieran escucharlo, es muy probable que pudieran hablarlo.

• ¿Qué hemos encontrado en Marte este año?

2021 ha sido un año ajetreado para el Planeta Rojo. En febrero llegaron tres misiones , que habían partido siete meses antes para aprovechar la alineación de la Tierra y la órbita de Marte, evento que solo ocurre una vez cada 26 meses.

La primera misión que llegó el 9 de febrero fue el orbitador Hope de los Emiratos Árabes Unidos, la primera misión planetaria del país. El objetivo de la nave espacial es estudiar el clima pasado y presente de Marte desde la órbita. A diferencia de las misiones anteriores de otras agencias espaciales, que solo buscarían ubicaciones específicas al mismo tiempo, Hope observará los cambios a lo largo del día. Con el tiempo, monitoreará los cambios diarios, mensuales y anuales de Marte para construir una imagen completa de cómo es el clima en el Planeta Rojo.

La siguiente llegada, Tianwen-1, perteneciente a la Agencia Espacial Nacional China (CNSA), llegó a Marte un día después, el 10 de febrero. La nave espacial pasó sus primeros meses en Marte inspeccionando la superficie desde la órbita, haciendo un reconocimiento para la siguiente etapa de la misión: el aterrizaje del rover Zhurong. La CNSA finalmente seleccionó un sitio en la gran Utopía Planitia y aterrizó con éxito el 22 de mayo.

El objetivo principal de la misión fue una prueba de la capacidad de China para operar en la superficie de Marte, allanando el camino para futuras misiones, sin embargo, tanto el orbitador como el rover están equipados con cámaras, radares y espectrómetros que continuarán inspeccionando la superficie del planeta y atmósfera.

Pero, el 18 de febrero, antes de que la misión Tianwen-1 localizara un lugar de aterrizaje para el rover Zhurong, la última y más grande de las tres misiones llegó a Marte, en forma del módulo de aterrizaje Perseverance de la NASA. Aterrizó en el cráter Jezero, cerca de lo que parece ser el sitio de un delta de un río pasado, lo que lo convierte en un gran lugar para estudiar la historia del agua en el planeta rojo y su potencial habitabilidad pasada.

La perseverancia se basa estrechamente en el diseño de su predecesor, Curiosity, pero tiene una adición importante: un conjunto de instrumentos dedicados a perforar y almacenar muestras de rocas de la superficie marciana. Pero aunque Perseverance es un robo-geólogo altamente equipado, hay mucho que puedes empacar en un rover y enviar a Marte.

Para comprender verdaderamente el planeta (especialmente si queremos encontrar evidencia de alguna vida pasada), los científicos deben poder estudiar una muestra marciana en los mejores laboratorios de la Tierra. La perseverancia representa el primer paso en ese proceso. Pasará los próximos años viajando a través del cráter Jezero, recolectando hasta 43 muestras de rocas que luego dejará en cachés para una futura misión de retorno de muestras (actualmente planificada por la NASA, en colaboración con las agencias espaciales europeas y japonesas) para recolectar y regresa a la Tierra.