La modelación en 3D de las proteínas ha merecido el podio para la prestigiosa revista científica. En la lista también destacan las pastillas contra la COVID-19 y el mejor conocimiento del interior de Marte.

Como es tradición durante cada año, la prestigiosa revista científica Science, con sede en Estados Unidos, ha elaborado una lista de los mejores descubrimientos para la ciencia y la humanidad en el 2021.

De todos los finalistas —que oscilan desde la pastillas contra la COVID-19 hasta la estructura interna del planeta Marte—, la mención honrosa se la llevó la recreación en 3D de las proteínas. Esta estructura biológica era un misterio desde 1950 y su hallazgo promete revolucionar la medicina y la farmacología.

La inteligencia artificial predijo cómo dos proteínas forman un complejo implicado en la reparación del ADN en la levadura. Foto: I. R. Humphreys et. al. (2021)

La inteligencia artificial predijo cómo dos proteínas forman un complejo implicado en la reparación del ADN en la levadura. Foto: I. R. Humphreys et. al. (2021)

La predicción precisa y rápida (en cuestión de minutos) de las proteínas fue realizada por dos inteligencias artificiales, AlphaFold y RoseTTA-fold. Estos componentes son básicos para la vida y diferentes procesos biológicos vitales tales como el transporte de oxígeno a nuestra sangre e incluso la defensa contra organismos invasores, como los coronavirus.

Así, en cuestión de minutos y con gran precisión, los investigadores podrán obtener información muy relevante sobre las proteínas involucradas en distintas enfermedades y desarrollar así mejores fármacos.

Análisis de ADN sin necesidad de fósiles

En abril, un equipo del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva anunció que hallaron ADN mitocondrial y nuclear de una antigua especie humana de una manera insólita: sin depender de un fósil a la mano.

La histórica hazaña se logró extrayendo los sedimentos de cuevas en Siberia (Rusia) y en Atapuerca (España), donde yacieron los restos de un hombre de Neandertal de hace 113.000 años. Así, resultó suficiente un poco de ‘suciedad terrestre’ para revelar la identidad genética y sexo de los parientes más cercanos del hombre moderno.

Fusión nuclear

Durante las últimas décadas, los científicos se han abocado a replicar de manera sostenible la fusión nuclear, un proceso de generación de energía que ocurre también en el interior del Sol. Pero el resultado siempre consumía más energía de la que finalmente producen. Esto cambió el 8 de agosto, cuando lograron por primera vez el efecto contrario.

Los científicos creen que este paso es clave para el desarrollo de esta fuente de energía limpia y prácticamente ilimitada, que significaría una solución para los problemas medioambientales de la Tierra.

Una imagen del comienzo de los experimentos de fusión nuclear. Foto: National Ignition Facility

Una imagen del comienzo de los experimentos de fusión nuclear. Foto: National Ignition Facility

Pastillas contra la COVID-19

Mientras que el 2020 las vacunas contra la COVID-19 fabricadas en tiempo récord merecieron la ovación científica, ahora las píldoras contra la enfermedad que causa el coronavirus también se suman a la línea de defensa contra la pandemia.

Este año, los fabricantes Pfizer y Merck anunciaron resultados positivos de sus pastillas, las cuales reducen el riesgo de hospitalización o muerte en personas de alto riesgo si se toman a los días de iniciar los síntomas. Hasta la fecha molnupiravir (Merck) ha sido aprobada en Reino Unido como uso de emergencia, mientras tanto, Paxlovid (Pfizer) continúa a la espera de la aprobación de los organismos reguladores.

Imagen facilitada por la compañía Merck de su fármaco molnupiravir contra el coronavirus. Foto: EFE

Imagen facilitada por la compañía Merck de su fármaco molnupiravir contra el coronavirus. Foto: EFE

Uso de éxtasis contra el estrés postraumático

El tratamiento más común para personas con trastorno de estrés postraumático ha sido la psicoterapia; sin embargo, según indica The Conversation, en la mitad de ellos este procedimiento resulta ineficaz.

Por esa razón, ahora un método complementario efectivo está basado en MDMA, el ingrediente activo de la droga éxtasis, el cual ha demostrado que eleva el estado de ánimo y energía de dicha población. Cabe destacar que dicho hallazgo no está exento de polémica entre algunos médicos.

Anticuerpos sintéticos para enfermedades infecciosas

Desde la década del 70, los anticuerpos monoclonales (mAbs) han demostrado eficacia para tratar enfermedades autoinmunes como el VIH y diferentes tipos de cáncer. Pero este año, dicha tratamiento también ha demostrado éxito en enfermedades infecciosas como el SARS-CoV-2 y otros patógenos potencialmente mortales.

A diferencia de los anticuerpos naturales de nuestro sistema inmune, los de tipo monoclonal (mAbs) son copias sintéticas duplicadas en laboratorio a partir de los anticuerpos de pacientes que se han recuperado de las enfermedades.

Aproximación al interior de Marte

A través de las ondas sísmicas de tres grandes terremotos en Marte, la misión Insight de la NASA ha aprendido más sobre el interior del planeta rojo. Según sus estimaciones, la corteza marciana es increíblemente delgada a comparación de la que hay en la Tierra, con menos de 40 kilómetros de espesor.

Estos datos resultan fundamentales para conocer cómo se formó y evolucionó Marte y por qué resulta tan diferente de nuestro mundo.

La misión Insight aterrizó en Marte en noviembre de 2018. Imagen: NASA.

La misión Insight aterrizó en Marte en noviembre de 2018. Imagen: NASA.

El muon, una nueva y desafiante partícula física

En abril, un equipo de físicos cuánticos en Estados Unidos confirmó un raro evento teorizado hace dos décadas. Se trata de una partícula diminuta llamada muon, que son parecidos a los electrones, pero más pesados e inestables.

El descubrimiento se dio al hacer pasar muones por un campo magnético y ver que no se comportaban como estaba previsto según el Modelo Estándar de la Física, que describe todas las partículas que componen la materia y las cuatro fuerzas que las gobiernan.

Tijeras genéticas CRISPR

La técnica de edición de genes CRISPR ha revolucionado la ciencia desde su primer éxito clínico en 2020 al curar trastornos de sangre hereditarios. Sin embargo, solo había sido aplicada en placas de laboratorio y no directamente al cuerpo.

Este 2021, el método conocido también como tijeras genéticas, logró reducir una proteína tóxica del hígado y mejoró relativamente la visión en personas con ceguera hereditaria. Se espera que, con este paso, la edición genética pueda abordar muchas más enfermedades.

Criadero de embriones fuera del útero

Un equipo de biólogos israelís logró criar embriones de ratón fuera del útero en tiempo récord, una hazaña que les permitió además observar en directo cómo se forman los órganos y extremidades. Anteriormente este experimento había durado máximo 4 días, sin embargo, ahora pudieron extenderlo hasta 11 días, que es la mitad de los 20 días de gestación de dichos animales.

Conocer el desarrollo embrionario podrían permitir a los científicos comprender por qué se producen abortos espontáneos y defectos de nacimiento, además de perfeccionar la fertilización in vitro.