Al finalizar el año vienen los recuentos, miramos atrás con la intención de rescatar lo mejor de los días vividos, desde nosotros como personas hasta editoriales como Science con su número dedicado a recuperar los principales hitos de la ciencia con la esperanza de estar tejiendo un mejor mundo.

Una película en 3D dentro de las células


Un embrión de pez cebra en una etapa temprana de desarrollo. Los marcadores fluorescentes resaltan las células que expresan genes que ayudan a determinar el tipo de célula en que se convertirán. (Jeffrey Farrell, Schier Lab / Harvard University).
Science reconoce como el principal avance el desarrollo de tres tecnologías llamadas:  "single cell RNA-seq" las cuales permiten observar una célula en tiempo real y con ello obtener un detallado ciclo de desarrollo embrionario.

El uso de estas tecnologías revela cuando un gen se activa. En 2018 el equipo detrás de la investigación analizó el desarrollo de 8,000 células de embriones de la mosca de la fruta y 50,000 del nematodo Caenorhabditis elegans.

Con la maduración de esta tecnología se han obtenido datos sobre el funcionamiento de genes que permiten la regeneración de miembros en plenarias y ajolotes. Aunado a lo anterior ahora se puede marcar y hacer un seguimiento específico de células embrionarias, todo ello al usar marcas fluorescentes y códigos de barras empleando la técnica de edición genética CRISPR. Usando estas marcas se sabe que ocurre en tejidos cuando aparece una enfermedad o una malformación.

Se espera así obtener un atlas que contenga la información de cada célula humana, donde se describa su tipo en conjunto con su funcionamiento tanto en tejidos como en órganos. Hasta el momento se tiene ya información de las células de los riñones, abarcando inclusive a las que son cancerosas. También se ha descubierto la interacción entre las células de la madre y el feto.


Lifetime, que abarca 53 instituciones y 60 empresas europeas, ha usado estas tecnologías para estudiar el desarrollo de enfermedades como el cáncer, diabetes y otras enfermedades. A la par se vislumbra que combinadas con nuevas técnicas en microscopía se podrá obtener vídeo en 3D del desarrollo celular.

El meteorito que golpeó Groenlandia

Una visualización por computadora de fragmentos de asteroides cayendo hacia Groenlandia. (NASA Scientific Visualization Studio)
En noviembre pasado un equipo de científicos describió un hallazgo sin precedentes: un cráter de impacto de meteorito de 31 kilómetros de radio enterrado en la profundidad de Groelandia. El cráter nombrado Hiawatha, es uno de los 25 más grandes de la Tierra. Surgió con la caída de un experimento hace 13,000 años, su colisión asemejo al de explosión nuclear, la roca se vaporizo de forma instantánea produciendo ondas de choque a través del Ártico.

Su explosión no fue tan drástica como el meteorito que produjo la extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años cuando se creo el cráter de 200 kilómetros en el lago de Chicxulub en México. No obstante el evento de Hiawatha tuvo también efectos en el clima global, pudiendo estar relacionado con una fase de enfriamiento climático en el Pleistoceno llamada Joven Dryas.

Descendientes de neandertal y denisovano

Un fragmento de hueso encontrado en una cueva en el valle Denisova en Rusia. (Thomas Higham, Universidad de Oxford)
Llamada Denny, vivió hace más de 50,000 años y se sabe ahora que fue la primera mujer de dos especies humanas distintas. Un hueso hallado en una cueva de Siberia en 2012, permitió obtener una muestra de ADN y que ha desvelado que su madre era neandertal y su padre denisovano, una especie recién descubierta en la misma cueva en 2011.

Hoy sabemos que el Homo Sapiens, se cruzó con denisovanos y neandertales durante la edad de Hielo en Asia y Europa, eso lo sabemos puesto que genes de ambas especies se encuentran en genomas europeos y asiáticos actuales. Los fósiles encontrados en la cueva siberiana han mostrado que las tres especies habitaron en ese espacio en diferentes momentos. La relevancia del descubrimiento del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig, Alemania,destaca en que es la primera evidencia de descendientes híbridos.

Cómo se construyen las células

Las gotas líquidas formadas a partir de proteínas y ARN sirven como una forma de organización celular, recién descubierta. (E.M. Langdon et al., Science 2018)
En 2009 se descubrió un fenómeno de gran relevancia en las células que permiten a las moléculas viajar a donde se requiera y en el momento adecuado.

Desde 2009 se descubrió un fenómeno con gran relevancia puesto que se comprendió como se logra que una molécula en específico viaje a un lugar específico en el momento adecuado. En ese momento se descubrió que las proteínas, formadas por aminoácidos, se condensaban como si se tratarán de gotas, lo que facilitaba su transporte.

El proceso conocido como "separación de fase líquido-líquido" es ahora uno de los campos más activos de la investigación biológica. En 2017 se comprobó que esta separación era clave para compactar regiones de genoma desactivando los genes que estaban en esa área- En 2018 tres estudios publicados por Science revelaron que las proteínas que convierten ADN en ARN pueden unirse al material genético.

Los estudios se perfilan ahora en determinar como se forman las gotas, añadiendo como la estructura de las proteínas favorecen o dificultan su formación. Se contempla también analizar como los fallos en la condensación forman agregados disfuncionales en enfermades como la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA). En abril cuatro estudios publicados en Cell habalron de cuatro formas de disolver tales agregados tóxicos que pueden conducir a la elaboración de nuevos medicamentos para curar enfermedades neurodegenerativas.

Genealogía forense para hallar al asesino

Joseph James DeAngelo, el presunto asesino de Golden State. (Paul Kitagaki Jr./The Sacramento Bee vía AP/Pool)
En la década de los 70's y 80´s apareció un asesino en serie en California. Se le atribuían una docena de asesinatos, cerca de 45 violaciones y más e un centenar de robos. Se le conocía como el asesino de Golden State. Recién en abril pasado se descubrió su familia al trabajar con un perfil de ADN obtenido de una de las escenas de crimen. usando una base de datos de genealogía pública llamada GEDMatch. La información obtenida dio con Joseph James DeAngelo, ex policía de 73 años. Otra prueba de ADN confirmo lo descubierto, era el asesino. Desde entonces esta técnica ha servido para resolver 20 complicados casos originando un nuevo campo: la genealogía forense.

Los primeros animales

Fósil de Dickinsonia con trazas de moléculas similares al colesterol, una firma de la vida animal. (D. Grazhdanin)
Hace 500 años vivió Dickinsonia durante el periodo llamado Ediacara, los paleontologos aún no determinan con seguridad si se trata de un liquen, una ameba gigante o un fallo en la evolución. Nueva información ha permitido resolver el misterio, ahora sabemos que fue el primer animal. Investigadores de la Universidad Nacional de Australia encontraron en un acantilado en el Mar Blanco, al Noroeste de Rusia, fósiles con rastros moleculares similares al colesterol una grasa sólo presente en animales.

Dickinsonia medía cerca de un metro y medio, tenía un aspecto ovalado con una gran cantidad de crestas a lado de su línea central. Es probable que habitara en el fondo de aguas marinas poco profundas y se alimnetara de algas junto con cianobacterias, se desconoce si tenía boca o absorbía a través de su piel. Su descubrimiento permite comprender al evolución de los animales.

El fósil fue anunciado en septiembre. Un mes más tarde otro equipo hayo rastros de moléculas de esponjas, con una edad entre 660 millones y 635 millones de años. Los hallazgos permiten comprender que las esponjas, una forma de vida simple, evolucionó 100 millones de años antes que otros fósiles.

Desactivar genes para encontrar curas

Las moléculas de ARN cortas se unen al ARN mensajero (azul), contribuyendo a la producción de proteínas. (Val Altounian / Science)
Nuevos medicamentos orientados a desactivar genes ha sido reconocidos también como un descubrimiento anual. Los tratamientos se basan en usar ARN de interferencia (ARNi) para desactivar proteínas defectuosas, que pueden originar enfermedades.

El ARNi se conoce desde hace 20 años sin embargo desde 2008 se comenzó a emplear de forma terapéutica. En 2018 con la aprobación del medicamento Onpatro se silenciaron genes para tratar
la amiloidosis hereditaria, una enfermedad que se caracteriza por la producción de proteínas defectuosas que se acumulan en tejidos ocasionando daños en el corazón, riñones y el sistema nervioso.

La amiloidosis como otras enfermedades genéticas se originan en fallos a nivel celular. Uno de los más comunes es la producción de proteínas. Las proteínas, formadas por cadenas de aminoácidos, cumplen funciones esenciales tales como reconocer células, transporte, lectura de ADN o degradación de moléculas. Sin embargo para poder hacerlo debe estar correctamente plegadas y ensambladas.

Para poder producir proteínas el camino inicia en el ADN que manda las instrucciones, las cuales son recibidas por el ARN, en ese momento el ARNi juega un papel primordial puede hacer que se elabore correctamente la proteína o interponerse. Los medicamentos que ahora se producen evitarán que el el ARNi actúe de forma incorrecta.

Cómo observar las moléculas más pequeñas

Imágenes de estructuras se pueden obtener de cristales de tamaño micrométrico (en negro), colocadas en un portaobjetos de microscopio electrónico. (Gonen Lab)
Un nueva técnica de análisis apareció en 2018, consiste en elaborar pequeños cristales de tres dimensiones para determinar estructuras de moléculas pequeñas como medicamentos u hormonas. Su perfeccionamiento servirá para comprender mejor enfermedades.


Dos artículos publicados en octubre narran como la tecnología permite comprender la estructura de las moléculas en minutos, lo cual acelera la investigación y permite acceder a conocimiento que se consideraba inalcanzable.

La técnica emplea haces de electrones hacia cristales, los cuales reorientan las moléculas para formar estructuras tridimensionales e ir determinando la forma de las moléculas.

Mejorando la observación del Universo con neutrinos

Una ilustración de detectores enterrados en hielo debajo del Polo Sur que registran destellos raros provocados por neutrinos. (Jamie Yang y Savannah Guthrie. IceCube / NSF).
Los telescopios tradicionales emplean fotones para observar el Universo pero desde 2016 con la primera detección de las ondas gravitacionales, distorsiones del espacio-tiempo predichas por Einstein que se originan debido a eventos donde grandes masas a una gran velocidad colisionan, se comprendió que el Universo se podía observar de múltiples formas. Ello originó una astronomía basada en observar fotones a través de otras partículas o formas de energía.

En 2018 se publicó una nueva técnica que consistía emplear neutrinos, aquellas partículas sin masa que se mueven a la velocidad de la luz y atraviesan la materia, para determinar su fuente astronómica.

El 22 de septiembre de 2017 el detector Ice Cube, ubicado en el Polo Sur, captó la colisión de neutrinos provenientes de fuera de la Vía Láctea, la observación se complemento usando telescopios de rayos gamma. La combinación de observaciones halló un blazar, un agujero supermasivo, ubicado en el centro de una galaxia.

Por primera vez se pudo determinar una fuente externa de neutrinos usando para ello la combinación de detectores.

#MeToo en la Ciencia

 (Daria Kirpach/@Salzmanart)

El acoso sexual en la ciencia ha sido en múltiples ocasiones invisibilizado. Science reconoce como uno de sus logros el informe de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE.UU. sobre el acoso sexual a las mujeres que trabajan, investigan y estudian en esos ámbitos.

El informe concluye que entre un 20% y un 50% de docentes, personal y estudiantes ha sufrido acoso sexual que abarca formas sexistas, insultos, insinuaciones, entre otras. Ante ello las instituciones han tomado medidas. #MeeToo llegó a la ciencia.