FABRICAN O PRIMEIRO MÚSCULO HUMANO TOTALMENTE FUNCIONAL A PARTIR DE CÉLULAS NAI

CELULAS_MADRE.jpg

            As células nai pluripotentes (iPS) son aquelas coa capacidade de diferenciarse en calquera tipo de célula do organismo, polo que, cando menos en teoría, poden ser utilizadas para crear órganos e tecidos sans cos que reemplazar aqueles deteriorados por unha lesión ou enfermidade ou, simplemente, polo paso dos anos. Tal é así que as terapias con estas iPS poderían supoñer o futuro da medicina rexenerativa, cando non da medicina en xeral. Ademais, parece que este futuro non parece demasiado lonxe. E é que nos últimos anos déronse pasos axigantados nesta dirección co desenrolo de distintos tecidos e “organoides”, isto é, de estruturas tridimensionais que imitan o que sucede nun órgano, a partir de células nai humanas, caso entre outros de “mini-retinas”, “mini-estómagos” ou “mini-fígados”. Uns avances aos que agora se suma, por primeira vez e como mostra un estudo levado a cabo por investigadores da Universidade de Duke en Durham (EEUU), a “creación” de músculo esquelético humano completamente funcional para o deseño de terapias rexenerativas e o estudo de moitas enfermidades raras.

            Como explica Nenad Bursac, director desta investigación publicada na revista “Nature Communications”, “o partir de iPS que, se ben non son células musculares, poden converterse en calquera célula existente no noso organismo, permítenos “crear” un número ilimitado de células proxenitoras mioxénicas. E estas células proxenitoras aseméllanse ás células nai musculares denominadas “células satélite”, que en teoría poden formar un músculo enteiro a partir dunha única célula”.

            No estudo, os autores tomaron células procedentes de tecidos non musculares, por exemplo, da pel ou do sangue, reprogramáronas para que se converteran en iPS. E unha vez logradas estas células nai, engadíronlles unha molécula que, chamada “Pax7”, induce  a súa diferenciación en células musculares. E que pasou? Pois que as iPS transformáronse nunhas células moi similares, pero non iguais, ás células nai musculares adultas. Algo que non resulta novidoso, pois non é nin moito menos a primeira que se logra. O problema é que ninguén chegou máis lonxe. Non hai maneira de conseguir que estas células nai “intermedias” dean lugar a un músculo esquelético funcional. Polo menos, ata agora.

            Como indica Lingjun Rao, co-autor da investigación, “lograr un músculo humano funcional a partir de iPS levounos anos de probas de “ensaio e erro”. A diferenza para este éxito atópase nas condicións do noso cultivo celular único e da nosa matriz tridimensional, que permite ás células crecer e desenrolarse moito máis rápido e de maneira máis duradeira que os cultivos bidimensionais que se empregan habitualmente”.

            O estudo mostra que transcorridas entre dúas e catro semanas de cultivo celular tridimensional, as células musculares resultantes forman fibras musculares que se contraen e reaccionan aos estímulos externos dunha maneira similar ás “orgánicas” ou “naturais”. Ademais, os autores implantaron as novas fibras musculares nun modelo animal, ratos adultos, e viron que non so se mantiñan funcionais durante polo menos tres semanas, senón que se integraban progresivamente no tecido “nativo” do animal a través da vascularización, é dicir, creábanse vasos sanguíneos para irrigar o tecido implantado.

            É máis; o “novo” músculo desenrolado a partir das iPS contén un reservorio de células moi parecidas ás “células satélite” naturais, totalmente indispensables para a reparación dos músculos nos adultos. Algo que aínda non se lograra. E a iso súmaselle que a nova técnica é capaz de lograr un maior número de células musculares que os conseguidos con calquera método desenrolado ata a data.

            Sen embargo, non todo está feito: o “novo” músculo, aínda non completamente funcional, non é tan forte ou robusto como o que se crea de maneira “natural”. Pero é un primeiro paso, e moi pero que moi importante, para o desenrolo de terapias rexenerativas e o estudo e tratamento potencial e individualizado de moitas enfermidades raras que afectan aos músculos, caso, entre outras, da distrofia muscular de Duchenne.

            Como conclúe Nenad Bursac, “a posibilidade de estudar as enfermidades raras resúltanos especialmente atractiva. Cando os músculos dun neno xa se están deteriorando por unha enfermidade como a distrofia muscular de Duchenne, non é ético tomar mostras musculares e, así, contribuír aínda máis ao dano, Pero coa nosa técnica podemos tomar pequenas mostras do tecido non muscular, como sería o sangue ou a pel, revertir as células obtidas a un estado pluripotente e inducir o seu desenrolo nun número ilimitado de fibras musculares funcionais para o seu estudo”.

            COMENTARIO:

            O feito do desenrolo destas células nai, chamadas iPS, paréceme un dato extraordinario que vai a axudar moito, sobre todo ás persoas con enfermidades raras. Tal e como se di no texto, a distrofia muscular de Duchenne é unha enfermidade muscular que afecta aos músculos e poder cunha mostra da sangue ou da pel dese home ou desa muller cambiar as células para mellorar esa enfermidade ou erradicala é magnífico. Polo que espero que se siga avanzando nesta investigación, xa que creo que podería cambiar a medicina dos nosos tempos, e crear unha totalmente revolucionaria.

 

Atopan unha nova causa de autismo que mellora o diagnóstico xenético

O trastorno do espectro autista (ASD) é unha enfermidade baseada principalmente na xenética, pero de enorme complexidade. Existen máis de cen xenes implicados nela, pero aínda hai moitos segredos para descifrar o enigma que identifica a orixe da patoloxía. O rompecabezas xa incorporou unha nova e inesperada peza que explica o 7,5% dos casos e tamén se pode atopar noutras enfermidades raras nas que a xenética desempeña un papel transcendental. Por primeira vez, atopáronse variantes de novo que non se atopan no cigoto, senón nas etapas iniciais do desenvolvemento embrionario. As mutacións ocorren neste período posterior e non afectan a todas as liñas celulares do corpo. É o que foi visto nun estudo internacional realizado pola International Sequencing Consortium autismo coordinado polo Mount Sinai (New York) Hospital e Harvard Medical School e que xa participou destacando Grupo Medicina Xenómica (Universidade de Santiago- Cimus- ea Fundación Pública Galega de Xenómica-Sergas) coordinada por Ángel Carracedo. O estudo, publicado na revista Nature Neuroscience e que tamén tivo unha contribución esencial Lorena Gómez Guerrero e Montserrat Fernández, pode aumentar en ata un 30% o diagnóstico de casos de autismo.

O traballo identificou catro novos xenes relacionados coa enfermidade, pero o máis relevante foi o descubrimento de novas variantes post-cigótica. “É a novidade, e é moi importante, porque agora creemos que non só están no autismo, senón noutras enfermidades xenéticas que tamén poden ser unha causa. Pensamos que tiñan que existir, pero non tivemos ningunha proba de que agora grazas ás novas técnicas de análise de Bioinformática “, explica Anxo Carracedo, cuxo equipo tivo que dirixir o estudo co apoio de María José Jove Foundation. “Non -indica- sería sible sen a súa colaboración e que de moitas familias galegas e asociacións en toda Galicia coas persoas afectadas polo TEA” .Na investigación analizouse a parte codificante do xenoma (exoma) en case 6000 tríos (pai, nai e fillo afectado) e encontráronse nun 7,5% dos casos novad variantes xenéticas localizadas despois da formación do cigoto. A  primeira consecuencia do descubrimento é que a enfermidade pode ser diagnosticada nun maior número de casos, xa que a análise incorpora unha nova causa. “A nosa prioridade agora”, di Carracedo “, é incorporar esta nova causa á rutina  do laboratorio dentro da Fundación Pública Galega de Xenomia. Agora sabemos como facelo ». Durante os próximos meses as familias galegas participantes recibirán a información do asesor xenético.

Unha proba xenético ampla é moi importante para ofrecer, por unha banda, asesoramento xenético personalizado a familias que desexen ter fillos e que xa teñen algunha patoloxía. “Se sabemos que é unha mutación de novo, as familias non teñen risco maior que calquera outro que os seus fillos teñen a enfermidade, pero se é herdada teñen moitas posibilidades”, explica o director da Grupo de MedicinaXenómica.Unha forma de detección oportuna e precisa tamén revela o nivel de gravidade da enfermidade e potenciais co-morbidades, un factor moi importante na determinación de medidas educativas e aspecto tratamento adecuado, o que fai posible que algúns nenos autistas poden desenvolver algunha independencia en as súas vidas e integrarse socialmente.

Avanzar na orixe xenética supón, ademais, un paso máis cara a unha cura futura. «O noso traballo trae esperanza. Pensamos que no futuro pode haber tratamentos máis específicos para algunhas formas máis graves de ASD “, explica Carracedo. Na investigación participaron un grupo do Hospital Gregorio Marañón no que se atopan os galegos Mara Parellada e María José Penzol.

COMENTARIO:

Avances médicos desta índole, son sempre ben recibidos, e máis cando sabemos que contamos cun excelente grupo de investigación de Medicina Xenómica en Galicia, o cal é coñecido non só a nivel europeo, senón que tamén a nivel mundial.

Centrándonos no importante da noticia, o feito de se encontren novas causas para o autismo é de gran axuda para a hora de detectar dito trastorno de forma precoz. Por outra banda, coñecendo as causas pódense buscar e levar a cabo novos tratamentos que melloren a vida do afectado e do seu entorno.

 

Como conxelar os tecidos orgánicos ou os cultivos celulares sen danalos?

Unha proteína anticonxelante sintética e biodegradable, a polipropila, podería simplificar e mellorar a complexa técnica actual de criopreservación.

Numerosos organismos de clima frío resisten temperaturas extremas grazas a que as súas células producen proteínas anticonxelantes que retrasan ou impiden a formación de cristais de xeo. Estas moléculas poderían resultar de gran utilidade en moitos ámbitos: na agricultura, para desarrollar plantas resistentes ao frío, nos alimentos, para manter a consistencia cremosa do xeado, por exemplo, ou na medicina, para mellorar a conservación dos texidos vivos ou os cultivos celulares cando se conxelan. Pero estas moléculas anticonxelantes naturais son difíciles de extraer dos organismos. Un equipo formado por investigadores da Universidade de Warwick e do Centro Nacional para a Investigación Científica de Francia estudou agora unha molécula sintética que actúa como un anticonxelante e ten a vantaxe engadida de ser biodegradable: a poliprolina.

Na medicina, o cultivo celular in vitro afronta o problema do almacenamento a longo prazo. De feito, as variacións xenéticas ou fenotípicas non desexadas aparecen en xeracións sucesivas de células. Unha solución é reducir a temperatura para deter os procesos biolóxicos. Isto baséase na criopreservación, na que as células están inmersas en nitróxeno líquido a -196 ºC. Pero Sylvain Deville, coautor do estudo, explica o principal obstáculo deste proceso: «Cuando el exterior de las células se congela, el equilibrio de la concentración de sales entre el interior y el exterior de la célula varía abruptamente. La enorme diferencia entre ambos medios induce un estrés osmótico lo suficientemente elevado como para provocar literalmente la explosión de las células». Existen protocolos para conxelar células ou texidos, pero son difíciles de aplicar e requiren o uso de solucións crioprotectores, como dimetilsulfóxido (DMSO), o que reduce o estrés osmótico. O problema é que estes solventes tamén son tóxicos. O seu uso repetido pode alterar a expresión epixenética das células ao alterar a metilación do ADN. O obstáculo pode ser superado empregando solucións (DMSO) diluídas, a menos do 10%, pero só o 5% das células sobreviven.

E aínda que o problema das presións osmóticas con DMSO está resolto, o proceso de conxelación aínda debe ser regulado, xa que a formación e agregación de cristais de xeo na célula rematan rasgando a membrana plasmática. Para superar esta dificultade, os químicos inspiráronse en anticonxelantes naturais, como as glicoproteínas. Numerosos compostos que limitan a formación de cristais de xeo foron estudados, pero teñen o inconveniente de non ser nin biodegradables nin bioabsorbibles.

Os investigadores da Universidade de Warwick utilizaron glicoproteínas anticonxelantes para deseñar un novo anticonxelante, menos tóxico e máis fácil de aplicar. Basándose no feito de que a complexa interacción entre estas proteínas e os cristais de xeo limita o crecemento destos últimos, os científicos imitaron a estrutura helicoidal destas proteínas anticonxelantes.Empregaron a poliprolina, unha cadea dun aminoácido (a prolina) que se repite para formar unha estrutura helicoidal. Esta molécula ten propiedades químicas interesantes: como proteínas anticonxelantes, ten unha parte hidrófila, soluble en auga e unha parte hidrofóbica na superficie da molécula. Esas zonas hidrófobas repelen as moléculas de agua que intentan fixarse sobre o xeo e fan que os cristais se agregen. Ao engadir unha solución de poliprolina a un cultivo celular no que xa se incorporara dimetilsulfóxido, a supervivencia aumentou entre un 20 e un 50 por cento con respecto aos cultivos que só conteiñan dimetilsulfóxido.

Se polo momento non parece posible prescindir do DMSO, cuxa acción é complementaria á da poliprolina, a incorporación deste podería mellorar e simplificar o proceso de conxelación. Ademais, sería bastante fácil a produción de poliprolina para uso industrial; en calquera caso, sería máis que reproducir proteínas anticonxelantes naturais no laboratorio.

imagen

 

COMENTARIO: Aparentemente calquera destas alternativas para conservar as células parecen boas pero traen consigo uns contras bastante importantes. Se solucionamos o caso dos solventes empregando as solución DMSO non sobreviven todas as células, a parte de que a membrana plasmática pode ser rasgada. Logo están as glicoproteínas, as cales solucionan isto pero non son biodegradables, factor que os solventes teñen. Finalmente desarrollouse algo menos tóxico pero que aumenta a supervivencia da célula, pero o problema de novo é prescindir do DMSO. Como ben se indica na noticias as posibilidades poderían aumentar a nivel industrial, aínda que este non fora o obxectivo inicial.

 

A MEDICINA XENÓMICA

MEDICINA_XENOMICA.jpg

            A secuenciación do xenoma humano propiciou, entre outras moitas cousas, a aparición da medicina xenómica. Un tipo de medicina baseada na xenómica que está chamada a revolucionar a atención clínica tal e como a coñecemos na actualidade.

            EN QUE CONSISTE?

            A medicina xenómica é o uso da xenómica para diagnosticar e tratar enfermidades. A utilización da información xenómica dos pacientes na súa atención clínica xeral, xa sexa dende unha perspectiva de toma de decisións de diagnóstico ou terapéuticas, é o selo da medicina xenómica.

            Grazas aos recentes avances en xenética, sabemos moito máis acerca de cómo o noso ADN inflúe sobre os nosos organismos e a nosa saúde. As probas xenéticas utilizan esta información para axudar a atopar o tratamento adecuado, no momento adecuado, para unha situación particular      .

            APLICACIÓNS

            Quizais unha das promesas máis importantes da medicina xenómica é que podería darnos moito máis control sobre a nosa propia saúde. Unha persoa que descobre que el ou ela está en risco significativamente maior de desenrolar diabetes tipo 2 ou de volverse obeso por ter unha predisposición xenética, por exemplo, ten máis motivación para cambiar a súa dieta e estilo de vida.

            A medicina xenómica funciona de maneira impresionante, para axudar aos médicos a diagnosticar enfermidades raras ou novidosas e a tratar con éxito aos pacientes, ás veces con medicamentos que foron aprobados para outras enfermidades. Este tipo de medicina pode acadar previsións máis precisas para cousas como a recorrencia do cancro ou a susceptibilidade a enfermidades.

            A medicina xenómica tamén se está comezando a utilizar para mellorar a eficacia dos medicamentos e a atención aos pacientes. Nun futuro non moi lonxe, os médicos darán adaptado o tratamento de moitas enfermidades, baseada no perfil xenómico de cada paciente.

            O proceso non se limitará ás enfermidades de base xenómica. Os xenes non so teñen unha poderosa influencia na nosa saúde, senón que tamén se ven afectados polo noso estilo de vida, hábitos, e polo medio ambiente. De feito, existen evidencias que suxiren que estes factores poden facer que os xenes se activen e desactiven ou incluso que se alteren.

            No futuro, a medicina personalizada permitirá aos médicos adaptar as predicións da enfermidade, o tratamento e os esforzos de prevención baseándose no perfil xenético de cada paciente individual.

            COMENTARIO:

            Dende logo que esta nova medicina é un gran avance na sociedade e iso é innegable. Xa que, poder adiantar un acontecemento sempre foi unha cousa moi boa, e sobre todo en canto á saúde, porque unha persoa pode cambiar a súa maneira de vida antes de que esta lle afecte negativamente. Agora ben, para os médicos tamén é moi importante, porque isto levará á diminución de falecidos e para un profesional iso sempre é unha moi boa noticia. Polo que oxalá se siga avanzando na medicina xenómica, porque creo que pode traer moitas cousas marabillosas consigo.

 

La ‘guerra’ de los transgénicos

 

Nunca ha habido paz con los transgénicos. La de los organismos modificados genéticamente (OMG) es una historia de opiniones encontradas. El debate sobre su seguridad alimenticia y su impacto en el medio ambiente y en otros cultivos parece no tener fin. Y ahora la batalla ha saltado también al ámbito empresarial con la oferta de la farmacéutica alemana Bayer de más de 55.000 millones de euros para adquirir Monsanto, el gigante norteamericano de estos organismos modificados.

En medio de las carreras bursátiles que la OPA haya podido generar, la Academia Nacional de Ciencias de EEUU publicó hace días un potente informe que revisaba todas las investigaciones publicadas sobre el impacto de los transgénicos desde que se comenzaron a utilizar hace tres décadas. Y sus conclusiones han vuelto a airear el viejo debate.

Hay dos ideas principales que se extraen del informe. La primera es que los alimentos procedentes de organismos modificados son tan seguros como los que se producen a partir de cultivos convencionales. Y la segunda revela que la resistencia de los OMG a ciertos herbicidas e insecticidas está provocando un «grave problema agronómico».

Cal y arena para la industria y los ecologistas y combustible para un debate que no cesa.

Para muchos el informe zanja el debate sobre la seguridad de estos cultivos para la salud de los consumidores. En cambio, quienes ya tenían una posición contraria a los transgénicos no se han contentado con las conclusiones. «El estudio no es tan tajante como parece», asegura Luis Ferreirim, responsable de Agricultura de Greenpeace España. «Los autores señalan que los trabajos de los que se dispone aún tienen deficiencias. Por ejemplo, no existen estudios que analicen las posibles alergias que pueden provocar las proteínas que se le añaden a estos transgénicos», añade. Es cierto que el informe indica las carencias de algunos estudios y se ciñe sólo a las investigaciones de las que se disponía, pero también resalta que no hay ningún trabajo en 30 años que haya demostrado daño alguno de los organismos modificados a los consumidores.

Quizá la vertiente que más controversia ha generado es la de los impactos sobre otros cultivos. La industria de la agricultura modificada genéticamente tiene muy desarrolladas las variedades de algunos cultivos, como el maíz MON-810 de Monsanto -el único autorizado para su cultivo en Europa-, que resisten la aplicación de determinados herbicidas. En los cultivos transgénicos resistentes a estos productos químicos, se planta la semilla junto con el herbicida desde el primer momento. En cambio, los cultivos convencionales han de aplicarlos a ras de suelo después de que la planta haya crecido para que sólo acabe con las malas hierbas y no afecte al cultivo.

«Cuando se habla del daño que están causando las resistencias sobre el sistema agrícola, no se puede hablar de que lo causen los transgénicos en general, porque no todos los transgénicos son resistentes a herbicidas», asegura José Miguel Mulet, autor de Comer sin miedo y profesor de Biotecnología de la Universidad Politécnica de Valencia. En cambio, ecologistas y opositores a estos cultivos modificados han visto una fisura por la que conducir sus dudas y sus críticas. «Los transgénicos vinieron a solucionar los problemas agrícolas y a acabar con el hambre en el mundo, pero este estudio refleja que la producción que se obtiene no es mayor que con la agricultura convencional y que en cambio están provocando un enorme problema en la agronomía por la resistencia a herbicidas e insecticidas que podrían afectar a otros cultivos», opina Ferreirim.

La agricultura ecológica también utiliza productos contra las plagas de origen natural que están autorizados por los organismos reguladores, como la bacteria Bacillus thuringiensis. «Precisamente una proteína de ese microorganismo es lo que usa el maíz BT como insecticida», explica José Miguel Mulet. «Resulta que en la agricultura ecológica pueden usar la bacteria, pero si usas el gen que produce esa proteína en un maíz para protegerlo contra una plaga, entonces es peligroso», ironiza Mulet.

La contaminación de variedades no modificadas a través de la polinización de los organismos transgénicos ha sido siempre otro de las grandes críticas sobre todo de los agricultores ecológicos, a los que los organismos reguladores no les permiten la presencia de transgénicos en sus productos. «No es que pueda ocurrir, es que ya hay casos de hibridación y contaminación de cultivos ecológicos y de plantas silvestres en Aragón y Cataluña», explica Víctor Gonzálvez, director técnico de la Sociedad Española de Agricultura Ecológica. «De hecho, los cultivos de maíz ecológico prácticamente han desaparecido en España porque es imposible aislarlos de los transgénicos», afirma.

Para los ecologistas, el informe no ha atendido a una de sus principales reclamaciones. «Es una oportunidad perdida para comparar la agricultura convencional y los transgénicos, con la ecológica», dice Ferreirim.

COMENTARIO: Personalmente estoy a favor de aquellos alimentos modificados genéticamente. Pienso que, como bien se dice en la noticia anterior, tienen una gran función en los ámbitos de la agricultura, como por ejemplo hacer que el maíz sea resistente a algunos tipos de herbicidas, lo cual da lugar a muchas mejorías en este ámbito. Por otra parte también creo que este tipo de alimentos pueden llegar a quitar mucha hambre en el mundo, aunque los ecologistas piensen lo contrario.

Está claro que cuanto más naturales sean los alimentos, más sanos y beneficiosos serán para la salud. Pero esto tampoco quiere decir que aquellos alimentos que hayan sido modificados geneticamente para ser “mejores”, sean malos o perjudiciales para nuestra salud.

 

7.000 GENES MENOS POR TENER HIJOS EN SOLITARIO

Resultado de imagen de 7.000 genes menos por tener hijos en solitario

La reproducción en el mundo animal es generalmente cosa de dos. Pero algunos gusanos han desarrollado la capacidad de hacerlo en solitario. En estas especies, un individuo puede criar consigo mismo para producir descendencia. Pero para alcanzar este comportamiento tan práctico y cómodo -¡no hace falta buscar pareja!- supone cambios drásticos e inesperados. Un estudio dirigido por la Universidad de Maryland (EE.UU.) revela que los gusanos que se fecundan a sí mismos pierden un cuarto de su genoma, incluidos los genes que hacen que los espermatozoides sean competitivos. «Nuestros resultados sugieren que los genes que son esenciales durante decenas de millones de años pueden convertirse de repente en inútiles o pasivos, incluso cuando el sistema sexual cambia», explica Eric Haag, profesor de biología e investigador principal del estudio, publicado en la revista «Science». Hace un millón de años, una especie de pequeños gusanos llamada Caenorhabditis briggsae desarrolló la capacidad de reproducirse por autofecundación. Como resultado, la mayoría son hermafroditas con órganos sexuales masculinos y femeninos. El grupo de Haag, que se centra en la evolución del sexo, ha estudiado durante mucho tiempo a esta especie debido a su comportamiento reproductivo inusual. Para conocer cómo la autofecundación moldeó la evolución de C. briggsae, Erich Schwarz, profesor de biología molecular y genética en la Universidad de Cornell (Nueva York) y coautor del estudio, secuenció el genoma de Caenorhabditis nigoni, su pariente más cercano, que siempre se reproduce al aparearse con otros individuos. Al comparar los genomas de las dos especies, los investigadores encontraron que los gusanos C. briggsae tenían 7.000 genes menos. Es decir, con el tiempo, habían perdido aproximadamente un cuarto de su genoma. Debido a que los dos gusanos difieren principalmente en su método de reproducción, los investigadores plantearon la hipótesis de que ese cambio sexual fue lo que condujo a la pérdida de genes. Para confirmar esto, compararon la actividad de genes en machos y hembras de C. nigoni y encontraron que casi tres cuartas partes de los genes perdidos eran más activos en los machos. Resulta que esos genes, llamados mss, otorgan una ventaja competitiva a los espermatozoides durante el apareamiento.

GENES DAÑINOS

«El hecho de que todas las especies autofecundadas pierdan los genes mss sugiere que estos son muy útiles para los gusanos que tienen sexo masculino-femenino, pero dañinos para los que ya no tienen relaciones sexuales», explica Haag. «Lo que estamos viendo es una instantánea evolutiva de cómo una especie ajusta su reproducción». Durante el estudio, los investigadores descubrieron que tener esperma masculino más competitivo cambiaba la proporción de sexos de la especie hacia una mayor producción de machos. Este cambio podría poner en riesgo la supervivencia de las lombrices porque tener demasiados machos retrasa el crecimiento de la población, y en la naturaleza los gusanos deben reproducirse lo más rápido posible para sobrevivir. En el futuro, Haag y sus colaboradores planean investigar cómo los genes mss ayudan a los espermatozoides a competir. También quieren examinar los 7.000 genes perdidos restantes para descubrir su papel en C. briggsae. «Un número muy pequeño, pero importante, de genes podría tener roles muy antiguos en el apareamiento masculino-femenino, roles que se remontan al comienzo de la vida animal, hace 700 millones de años», afirma Schwarz.

COMENTARIO:

Este estudio nos muestra el papel tan importante que desenvuelve la genética en la evolución, pues para llevar a cabo un cambio que parece tan sencillo como este fue necesaria la pérdida de 7000 genes del genoma de esta especie. Esta mutación en el tipo de reproducción de estos gusanos les permitió aumentar el ritmo de crecimiento de su población. Algo positivo ya que parte de estos genes perdidos (llamados mss) provocaban una mayor producción de machos, lo que retrasaba el crecimiento de la población dificultando así su supervivencia. Me parece increíble que algo tan pequeño como son los genes pueda influir de tal manera en nosotros, que incluso determina nuestra supervivencia.

 

LOGRAN QUE EL TIEMPO FLUYA HACIA ATRÁS EN UN SISTEMA CERRADO

 

En nuestra experiencia cotidiana el tiempo transcurre, siempre, en una única dirección , esto es, desde el presente hacia el futuro. La materia envejece y se corrompe, los niños crecen, los adultos se hacen viejos y a nadie se le ocurriría quedar con un amigo “hace tres horas”. Sin embargo, y desde hace décadas, los científicos se preguntan si el Universo “debe” por fuerza avanzar y desarrollarse en esa única dirección. ¿Por qué no al revés? Sobre todo teniendo en cuenta que, en el mundo de las partículas subatómicas, esas de las que todo y todos estamos hechos, las leyes de la Física son simétricas con respecto al tiempo. O lo que es lo mismo, funcionan igual con independencia de que el tiempo transcurra hacia delante o hacia atrás. Es al pasar al nivel macroscópico cuando todo parece “elegir” moverse únicamente hacia el futuro. El físico Arthur Eddington bautizó esta situación, a principios del siglo pasado, como «la flecha del tiempo». La razón por la que esta “flecha” apunta siempre en una dirección, pero no en la otra, es uno de los mayores rompecabezas científicos de todos los tiempos. Y la respuesta clásica para que las cosas sean así es que la flecha del tiempo se desprende de la Segunda ley de la Termodinámica , que establece que la entropía, o el desorden, siempre aumenta dentro de un sistema cerrado. Es por eso, por ejemplo, que la leche se mezcla fácilmente con el café o el té, pero nunca vuelve a emerger limpia y pura de una taza de café con leche; o que un huevo, una vez frito, jamás volverá a ser un huevo crudo; o que el calor fluya siempre desde el objeto más caliente hacia el más frío, y nunca al contrario. Otra razón importante para que las cosas funcionen tal y como vemos son las condiciones iniciales del sistema. Y por motivos que aún escapan a nuestra comprensión, el Universo primitivo estaba muy caliente y su energía se distribuía uniformemente por todas partes. Lo cual es un estado de baja entropía en un sistema dominado por la gravedad. Con el paso del tiempo, en efecto, la entropía del Universo no ha dejado de aumentar, y eso es lo que determina la dirección de la flecha del tiempo. Ahora, un equipo internacional de investigadores liderado por Kaonan Micadei, físico en la Universidad Federal ABC, en Brasil, se ha preguntado qué sucedería al modificar las condiciones iniciales de un sistema cerrado. Es decir, si el estado inicial de un sistema determina la dirección de la flecha del tiempo, ¿sería posible crear, aquí en la Tierra, sistemas cerrados cuyas condiciones iniciales obliguen a la flecha del tiempo a apuntar en la dirección opuesta? Si la respuesta fuera afirmativa, dentro de ese sistema los huevos fritos podrían “desfreirse” de forma espontánea y el calor podría fluir de los objetos más fríos a los más calientes. La respuesta es que sí. Micadei y su equipo, en efecto, han logrado, por primera vez, construir un sistema de estas características. Y, efectivamente, en su experimento la flecha del tiempo apunta en dirección contraria, permitiendo a los investigadores comprobar cómo un objeto frío es capaz de aportar calor a otro más caliente, algo impensable en nuestra realidad cotidiana. El trabajo, publicado en arXiv.org, abre las puertas al desarrollo de toda una nueva generación de dispositivos en los que el tiempo se mueve hacia atrás, en lugar de hacia delante.La investigación, por supuesto, no nos permitirá emprender un viaje al pasado para ver dinosaurios, pero sí que podría decirnos por qué nuestro Universo está “atrapado” en una calle de un solo sentido. El exótico sistema creado en laboratorio por los investigadores es una mezcla de cloroformo disuelto en acetona. El cloroformo (CHCl3), está formado por un átomo de carbono, otro de hidrógeno y tres de cloro, un escenario perfecto para llevar a cabo experimentos de física cuántica, que es capaz de manipular los espin (una especie de rotación interna) de los núcleos de carbono e hidrógeno gracias a una técnica denominada resonancia magnética nuclear. La idea era alinear los núcleos por medio de un potente campo magnético. Los físicos usaron pulsos de radio para invertir uno o ambos espins, y consiguieron que ambos se entrelazaran. El entrelazamiento es un extraño, pero bien conocido proceso cuántico en el que dos partículas comparten la misma existencia de forma que, como si de dos gemelos microscópicos se tratara, lo que le sucede a una es inmediatamente “sabido” por la otra, con independencia de la distancia que las separe. Después, una vez entrelazados, al escuchar las señales de radio emitidas por los núcleos los físicos pudieron determinar cómo evolucionaban sus estados cuánticos. Al mismo tiempo, los núcleos de los átomos de carbono e hidrógeno estaban en contacto térmico, lo que significa que la energía térmica podía fluir entre ambos. Los investigadores podían controlar la temperatura de los dos núcleos y calentarlos de forma independiente gracias a la resonancia magnética nuclear. En estas condiciones, lo lógico sería que, como sucede en el mundo real, el calor fluyera desde el núcleo más caliente hacia el más frío. Pero Micadei y su equipo observaron justo lo contrario.  La clave para lograrlo fue, como se ha dicho antes, el entrelazamiento, el fenómeno que Micadei y sus colegas explotaron para crear el conjunto único de condiciones iniciales que permiten que, dentro de ese sistema, el tiempo corra hacia atrás. El resultado fue la creación de un tipo de “motor” capaz de impulsar la energía térmica en la dirección opuesta a la que nos es familiar. “Observamos -reza el artículo- un flujo de calor espontáneo desde el sistema frío al caliente”. El hallazgo tiene importantes implicaciones para nuestra comprensión de la naturaleza del tiempo, y de su relación con el entrelazamiento cuántico y la entropía. “Nuestros resultados soble la flecha termodinámica del tiempo -explica Micadei- podrían también tener estimulantes consecuencias sobre la flecha cosmológica del tiempo”. Lo cual da a entender que procesos parecidos a los descritos en su experimento podrían ser responsables de las condiciones iniciales del Universo, el sistema en que vivimos, y explicar por qué el tiempo fluye en la dirección que observamos. Otro aspecto significativo de este trabajo, de naturaleza más práctica, es que los fenómenos observados por los investigadores no se limitan solo a los sistemas microscópicos, sino que funcionan también a escala macroscópica, con un gran número de moléculas implicadas. Por lo tanto, estos resultados podrían desembocar en una nueva generación de dispositivos en cuyo interior el tiempo correría al revés, y que serían capaces de conducir la energía térmica de objetos fríos a otros más calientes.

COMENTARIO:

En mi opinión, este grupo de científicos ha llevado a cabo un gran labor al conseguir que la energía térmica fluya entre dos átomos entrelazados desde el frío hacia el caliente. Al conseguir que este fenómeno tenga lugar responden a uno de los mayores rompecabezas científicos: ¿Podría el tiempo fluir hacia atrás? La respuesta es, aunque nos parezca imposible, un si. La pena es q el experimento solo ha sido probado en átomos por lo que viajar al pasado es todavía imposible. Sin embargo, estamos un paso más cerca de que, en un futuro, podamos visitar a los dinosaurios o, incluso, descubrir como fue originado el universo en el que vivimos.

 

5 increíbles descubrimentos e eventos científicos que marcaron o 2017

Cada ano, científicos de todo o mundo fan novos descubrimentos que engaden un gran de area ao coñecemento humano.

A 2017 non foi a excepción: desde a detección das ondas gravitacionais esquivas que Einstein predeciu fai máis de 100 anos ata o desenvolvemento dunha técnica revolucionaria de edición xenética para evitar as enfermidades hereditárias mortais, a ciencia deunos moitas sorpresas.

E o planeta tamén nos sorprendeu, por exemplo, coa ruptura dun xigantesco iceberg na Antártida que fora monitoreado durante anos.

 

1. ONDAS GRAVITACIONAIS:

2017 entrará na historia como o ano das ondas gravitacionais.

En agosto, os astrónomos dos observatorios de Ligo en Estados Unidos e Virgo en Italia observaron as ondas gravitacionais - eventos no tempo espacial previsto por Albert Einstein fai máis dun século - xerados pola colisión de dúas estrelas mortas ou estrelas de neutróns.

O evento ocorreu fai 130 millóns de anos.

Foi a cuarta vez na historia que as ondas gravitacionais son detectadas, pero a primeira vez que se rexistra este evento por estas ondas e despois polas súas emisións de luz en diferentes lonxitudes de onda.

O descubrimento foi elixido pola revista Science como o máis importante do ano.

Cada unha das ondas gravitacionais detectadas foi xerada pola colisión de buracos negros miles de millóns de anos atrás.

E aínda que a súa detección foi suficiente para este ano o Premio Nobel de Física aos científicos Rainer Weiss, Barry Barish e Kip Thorne, o importante é que abre un camiño completamente novo na astronomía para descubrir os segredos do universo.

2. VISITANTE INTERESTELAR:

En outubro, os astrónomos confirmaron a visita do primeiro asteroide interestelar.

A velocidade e traxectoria do obxecto bautizado Oumuamua, que en hawaiano significa “mensaxeiro de lonxe que chega primeiro”, foron as primeiras indicacións que denotan a súa orixe desde fóra do noso sistema solar.

Non só é o primeiro visitante interestelar, senón tamén un dos obxectos cósmicos máis alargados que se viu.

Unha investigación do obxecto demostrou que non era un operador de ningún tipo de tecnoloxía intelixente e que podería conter auga dentro dela.

Despois de medir a forma en que Oumuamua reflicte a luz solar, concluíron que é similar aos obxectos conxelados do noso propio sistema solar que están cubertos por unha cortiza seca.

3.EDICIÓN XENÉTICA:

Por primeira vez na historia, un equipo de científicos de Estados Unidos e Corea do Sur conseguiu corrixir os embriones humanos, a través da edición xenética, un xene defectuoso que produce unha enfermidade hereditaria fatal que afecta a un de cada 500 persoas.

Este trastorno - miocardiopatía hipertrófica - pode causar que o corazón deixe de bater, causando unha morte súbita.

É causada por un erro nun único xene (unha instrución no ADN) e calquera que o leve ten un 50% de probabilidades de transmitilo aos seus fillos.

Este procedemento, que tivo lugar durante a concepción, abre a porta á prevención de preto de 10.000 desordes que se transmiten de xeración en xeración, segundo os investigadores.

En setembro, outro equipo, esta vez de China, informou de corrixir os embriones humanos que levaron un xene recesivo dunha enfermidade hereditaria que se coñece como talasemia, na que ambas as dúas conteñen a mutación problemática.

A técnica innovadora de edición xenética utilizada foi descrita polo científico que a desenvolveu como unha “cirugía química” de precisión.

É unha técnica pionera coñecida como “edición base”, desenvolvida o ano pasado nos Estados Unidos, na Universidade de Harvard. O método para modificar o xenoma é diferente da técnica de edición de CRISPR.

4.SEPARACIÓN DUN MONUMENTAL ICEBERG DA ANTÁRTIDA:

Un dos maiores icebergs rexistrados (preto de 6.000 km2) foi separado do continente a mediados de xullo.

O xigantesco bloque de xeo representaba aproximadamente o 12% da superficie da rexión coñecida como Larsen Ice Shelf.

A grieta orixinouse hai varios anos e acelerouse desde o 2014. O futuro da plataforma é incerto, pero se se colapsa, podería liberar glaciares que conteñan auga suficiente para aumentar os niveis globais do mar nun centímetro.

5. SETE PLANETAS COMO O NOSO:

En febreiro, os científicos informaron do descubrimento de sete planetas de tamaño similar á Terra que orbitan ao redor dunha estrela chamada TRAPPIST-1, a 41 anos luz do Sol.

A estrela - fría e baixa en masa - atópase na constelación de Aquarius. É a primeira vez que atopamos tantos planetas de tamaño similar ao noso, orbitando a mesma estrela. Isto podería indicar que a Vía Láctea está chea de corpos celestes que polo seu tamaño e firmeza se asemellan ao noso mundo rocoso.

O que chama a atención sobre o achado é o número de planetas TRAPPIST-1 que se atopan en órbitas relativamente templadas (a chamada zona habitable).

Estes planetas son algúns dos máis interesantes para explorar nos próximos anos.

COMENTARIO:

Unha vez feito o repaso polos maiores descubrimentos científicos que tiveron lugar durante este ano, podemos concluir que foi un ano de avances en numerosos eidos da ciencia, destacando sobre eles o ámbito da astronomía onde tiveron lugar numerosas achegas, como pode ser a visita dun o asteroide interestelar ou o descubrimento de sete planetas moi similares á Terra. Por outra banda, temos os avances no campo da xenética, que son aqueles que nos afectan de xeito máis directo, dado que graza a eles podemos detectar e erradicar enfermidades de carácter xenético. Isto supón un gran avance na medicina, pero de momento queda moito por indagar neste campo tan amplio e complexo.

O 2017 finaliza cunha balanza postiva no referente á ciencia, agardo que este ritmo se manteña para o vindeiro ano.

 

ENCONTRAN AS PISADAS DA SELECCIÓN ARTIFICIAL NO ADN

Durante os últimos 14.000 anos, os seres humanos non so domesticaron aos cans, ata convertilos nas seus mellores amigos. Tamén lles seleccionaron de forma artificial para que os ‘Canis lupus familiaris’ teñan a cor, o tamaño, a estructura corporal, as habilidades e, incluso, o comportamento psicolóxico que lles gustaba a seus donos.  Un grupo de científicos identificaron 155 rexións no seu xenoma nas que están as señais desta selección e que conteñen posibles xens característicos de cada unha das máis de 400 razas existentes.

O estudo, realizado en varias universidades estadounidenses, partiu do análise de 21.000 variacións nas secuencias de ADN nun nucleótido dun grupo de 275 cans de 10 razas distintas, como caniches, pastores alemáns, terrier e teckels ou cans salchicha.

En total, o equipo, dirixido por Joshua M. Akey, da Universidade de Washington, logrou identificar 155 rexións que variaron nos últimos séculos, que é cando a selección artificial tomou auge, nalgúns casos para ter razas adaptadas a determinadas tarefas (caza, pastoreo, etcétera) e noutras por puro esnobismo. Nese grupo están incluidos xens que xa se identificaron como característicos de algunhas razas, pero tamén outros candidatos que non foron estudados ata agora. É o caso da asociación que encontraron entre o xen HAS2 e o arrugamento da pel dos cans Shar-Pei, orixinarios de China.

Raras mutacións neste xen foron identificadas en humanos que sofren unha enfermidade na pel denominada mucinosis. “En muchos casos, como éste, es más fácil localizar subtratos de la selección en los perros que mapeando regiones genómicas humanas, y ello puede ayudar a localizar determinadas mutaciones”, afirman os científicos na revista Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS).

Na raza beagle os investigadores encontraron outro xen que modifica nas persoas o índice de masa corporal e determinadas características do metabolismo.

Os investigadores identificaron máis de 1.600 xens coñecidos e supostos xens cuxa información é traducida en proteínas. Entre eles hai cinco que xa foron recoñecidos en estudos previos como especialmente significativos na cría de cans e teñen que ver ca cor e o pelaxe. Moitos dos xens ao parecer teñen que ver con características visibles dos animais como a cor e a textura do pelaxe, o tamaño ou a estructura ósea. Os científicos aínda non poden dicir que xens foron influidos exactamente na cría, xa que en cada un dos 155 ámbitos hai varios xens.

O traballo de PNAS, según seus autores, axuda ademáis a entender como é a evolución a curto plazo, así como o mecanismo das variacións moleculares en poblacións naturais e súa diferenza coas artificiais.

 

COMENTARIO:  A necesidade por saber o maior cantidade posible de información sobre o “mellor amigo” do ser humano, provoca a investigación prolongada da súa especie. As múltiples e raras mutacións atopadas no xen, son un descubrimento máis que axuda ao recoñecemento de novas razas de cans. Consigo trae a resposta á evolución a curto plazo, ás variacións moleculares e diferenzas.

 

Nin máis altos nin máis fortes… Alcanzou o seu límite a especie humana?

Nin máis altos, nin máis lonxevos, nin máis fortes… A especie humana, en efecto, podería chegar ao seu límite en canto a altura, esperanza de vida e capacidades físicas. Pero non só iso. Segundo unha investigación recentemente publicada en Frontiers in Physiology, os humanos non só estamos suxeitos a toda unha serie de limitacións biolóxicas, senón que ademais, o noso impacto sobre o medio ambiente (cambio climático incluído) podería estar a ter un efecto negativo sobre eses límites. Trátase da primeira revisión de datos deste tipo, que abarca 120 anos completos de información histórica, ao mesmo tempo que considera os efectos de parámetros tanto xenéticos como ambientais. O resultado é que, a pesar da crenza de que cada xeración vive máis tempo e é máis alta e forte que a anterior, existe en realidade un limiar máximo para as nosas capacidades biolóxicas que non podemos superar. Os investigadores, un equipo interdisciplinar de científicos franceses, chegaron a esta conclusión estudando as tendencias que emerxen dos rexistros históricos. E concluíron que parece haber unha barreira infranqueable en canto aos nosos límites biolóxicos máximos en altura, idade e capacidades físicas. En palabras de Jean- Françoise Toussaint, da Universidade París Descartes e un dos asinantes do estudo, a proba é que “estes trazos xa non aumentan, a pesar do continuo progreso nutricional, médico e científico. E iso suxire que as sociedades modernas han conseguido que nuestraa especie chegue aos seus límites. Somos a primeira xeración que toma conciencia diso”. Menos récords deportivos Por iso, os investigadores cren que a partir de agora, en lugar de seguir mellorando, empezaremos a notar cambios na cantidade de persoas que logran alcanzar os límites máximos xa rexistrados. E eses límites faranse aínda máis patentes cando comprobemos que no futuro bateranse cada vez menos récords deportivos, mentres crecerá o número de persoas que alcancen, pero non superen, a esperanza de vida do presente. Ademais, cando os científicos consideraron como as limitacións ambientais e xenéticas combinadas podían afectar á nosa capacidade de alcanzar estes límites superiores, déronse conta de que os efectos que nós mesmos causamos no medio ambiente desempeñan un papel de fundamental importancia. “Precisamente -#predicir Toussaint- leste será un dos maiores desafíos deste século, xa que a presión engadida polas actividades antropogénicas será responsable dos efectos nocivos sobre a saúde humana e o medio ambiente. De feito, as reducións nas capacidades humanas que podemos ver xa na actualidade son un sinal de que os cambios ambientais, incluído o clima, están a contribuír a restrinxir os límites biolóxicos que agora debemos considerar”. Máis baixos en África “E observar estas tendencias decrecientes -prosegue o investigador- pode proporcionarnos un sinal temperán de que algo cambiou, aínda que non para mellor. Por exemplo, a altura humana ha diminuído durante a última década nalgúns países africanos, o que suxire que algunhas sociedades xa non son capaces de proporcionar suficiente alimento aos seus fillos e manter, por tanto, a saúde dos seus habitantes máis novos”. Para evitar que nós mesmos sexamos a causa de nosa propia decadencia, os investigadores esperan que os seus achados espoleen aos responsables políticos para que adopten estratexias capaces de aumentar a calidade de vida e maximizar a proporción de poboación capaz de alcanzar os límites biolóxicos máximos. “Agora que coñecemos os límites da especie humana -conclúe Toussaint- ese coñecemento debe ser un obxectivo claro para que as nacións garantan que as capacidades humanas alcancen os valores máis altos posibles na maioría da poboación. Pero coas limitacións ambientais en pleno aumento, isto pode custar cada vez máis enerxía e investimento para lograr equilibrar a crecente presión dos ecosistemas”. En definitiva, os investigadores descubriron que a natureza puxo uns límites máximos ao noso desenvolvemento e capacidades. E de nós depende que eses límites non empecen a baixar, ocasionando un lento, pero inevitable, deterioración da nosa especie.

imagen

COMENTARIO: Ao final chegamos as limitacións físicas como especie, descoñecía o dato de que estivéramos limitados biolóxicamente ata unha certa estatura, sabía que ao largo da evolución do home como o coñecemos habíamos aumentado de estatura e condicións físicas moi notablemente, sen embargo é increíble cómo é posible que non vayamos a conseguir máis records deportivos, etc… Simplemente pola nosa condición de especie, está claro que Michael Phelps por moi excelente nadador que sexa, van a existir especies marinas que polo simple feito da evolución das súas extremidades corpo forma de respirar etc… Phelps vai ter imposible que as supere nadando. Ou Usain Bolt a un Guepardo en velocidade… Así como o ser humano evolucionou hacia o saber e un peixe nunca vai ganar en intelixencia a un ser humano. Polo que pese a que non imos aumentar físicamente como especie moito máis, o que si que vai aumentar vai ser o noso saber e evolución tecnolóxica, que por iso esta última permítenos viaxar máis rápido nun avión que o halcón máis veloz do mundo.