Científicos y centros de investigación de España han contribuido a marcar grandes hitos en 2016. La primera detección de ondas gravitacionales de la historia, el hallazgo de un exoplaneta habitable, o la relación entre las grasas y las metástasis son algunos de los hallazgos con participación española.
La detección de ondas gravitacionales, los cambios en el cerebro de las madres o el Big Bell Test son algunos de los proyectos con participación española de este 2016.
Varios de los hitos científicos de este año 2016, algunos incluso destacados por revistas como Science y Nature entre sus descubrimientos del año, tienen participación española.
Proyectos liderados por científicos españoles –muchos en el extranjero–, o que han contado con centros de investigación y empresas de nuestro país, han hecho avanzar la investigación contra el cáncer y el VIH, la exploración espacial y la física teórica. Esta es la selección sobre las noticias más destacables de la ciencia hecha en España durante el año 2016.
Detección de ondas gravitacionales
Simulación de la fusión de los dos agujeros negros de los que proceden las ondas grativacionales detectadas.
Uno de los hallazgos científicos del año, el descubrimiento más importante de 2016 e incluso del siglo, tal y como lo denomina la revista Science, contó con participación española.
Investigadores de la Universidad de las Islas Baleares (UIB), pertenecientes al Grupo de Relatividad y Gravitación, participaron en los experimentos del observatorio LIGO donde se logró el hallazgo que, como aseguraba Alicia Sintes, de la UIB, “abre una nueva era: la de la astronomía gravitacional”.
El 11 de febrero de 2016 los portavoces de LIGo anunciaron que por primera vez, en septiembre del año anterior habían logrado observar las ondas gravitacionales, ondulaciones en el espacio-tiempo producidas por la fusión de dos agujeros negros a más de 1.300 millones de años luz de distancia. Confirmaron así algunas de las predicciones más significativas de la teoría de la relatividad general formulada por Albert Einstein en 1915.
El cruce de humanos modernos y neandertales se adelanta 35.000 años
Una niña observa una reproducción de un neandertal.
Una investigación codirigida por el biólogo español Sergi Castellano, del Instituto Max Planck (Alemania) probó que los humanos modernos y los neandertales se aparearon 35.000 años antes de lo que se pensaba. El trabajo se publicó el 17 de febrero en la revista Nature.
Ancestros de los neandertales en las montañas de Altai, en Siberia, coincidieron con una primera migración temprana de África, distinta a la gran migración de hace 65.000 años de los antepasados de los europeos y de los asiáticos.
“Tenemos la primera evidencia genética de que los humanos modernos habrían migrado ya de África hace 100.000 años. El estudio también nos dice que los humanos modernos y los neandertales se cruzaron múltiples veces a lo largo de muchos miles de años”, declaraba Sergi Castellano.
Nuevas claves para curar el VIH
Vista al microscopio electrónico de un linfocito con VIH.
Científicos españoles del Instituto de Salud Carlos III de Madrid publicaron el 25 de febrero en la revista Cell Reports los resultados de una investigación que mostraba cómo el virus VIH establecía una infección latente en linfocitos. Esa forma que tiene el virus de esconderse lo hace inaccesible a la acción de ciertos fármacos o del sistema inmunitario.
En el estudio, además, probaron que determinados medicamentos ya existentes, como los usados para tratar algunos tipos de leucemias, pueden servir para bloquear ese proceso y ayudar a la acción de otros tratamientos contra el VIH.
La Exomars llegó a Marte... con algún percance
El orbitador TGO (a la izquierda) y el módulo Schiaparelli (a la derecha) que se estrelló en su descenso contra la superficie marciana.
El 14 de marzo de 2016 y tras 12 años de trabajo, se lanzó la misión Exomars 2016. Con ella la Agencia Espacial Europea (ESA) pretende marcar el comienzo de una nueva era en la exploración de Marte.
La misión, de prueba, constaba de dos componentes principales, el orbitador TGO (Trace Gas Orbiter) y el módulo de descenso Schiaparelli. Ambos han contado con participación de empresas y centros de investigación españoles durante varias fases de su creación. España contribuye en un 6,7% del presupuesto de la misión.
En octubre, tanto el orbitador TGO como el módulo Schiaparelli llegaron a la órbita de Marte; sin embargo, este último se estrelló contra el planeta rojo durante el descenso. El TGO, por su parte, ha mandado imágenes inéditas de la superficie del planeta.
En 2018, se pretende que la misión continúe con una segunda fase que desplegará un rover en la superficie marciana. También se contará con participación española.
El origen de los homínidos de la Sima de los Huesos
Juan Luis Arsuaga (derecha) y su equipo durante los trabajos de excavación en la Sima de los Huesos.
Estudios previos apuntaban a que los restos encontrados en la Sima de los Huesos de Atapuerca estaban relacionados evolutivamente con los denisovanos (Homo denisova), que fueron parientes de los neandertales procedentes de Siberia. Pero el 14 de marzo de 2016, una investigación publicada en la revista Nature confirma que, en realidad, están mucho más cerca de los neandertales primitivos que de los denisovanos.
“Hemos esperado muchos años hasta que las técnicas paleogenéticas han avanzado lo suficiente como para que se produzca este pequeño milagro”, explicaba el coautor del trabajo, Juan Luis Arsuaga, director científico del Museo de la Evolución Humana de Burgos. Los resultados se han obtenido tras secuenciar el ADN nuclear de los restos fósiles de la Sima, una tarea difícil debido a su antigüedad y a que ofrecían fragmentos muy cortos.
Los avances en las tecnologías de secuenciación del genoma en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig (Alemania) han hecho posible secuenciar el ADN nuclear en un segundo fémur y en un incisivo.
Un nuevo mecanismo de resistencia a la quimioterapia
Célula tumoral tratada con los inhibidores de ATR desarrollados en el CNIO. En verde, las roturas en el ADN de las células generadas por el tratamiento. En azul, los cromosomas.
Una de las principales causas de los tratamientos oncológicos es la resistencia de las células cancerosas a la quimioterapia. Una investigación publicada en abril en la revista Molecullar Cell describe cómo la responsable de esta resistencia es una proteína, la CDC25A, muy frecuente en las células tumorales.
El estudio lo dirige el jefe del Grupo de Inestabilidad Genómica del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), Óscar Fernández-Capetillo, que asegura que determinar el nivel de esta proteína en el tumor permitiría identificar a los pacientes que responderán mejor al tratamiento oncológico.
Vuelta a África hace 45.000 años
Dadas las condiciones climáticas y ambientales adversas que existieron en ese periodo en Eurasia, las poblaciones de este linaje ancestral pudieron retornar a África hace entre 40.000 y 45.000 años.
Uno de los hallazgos de este año fue la evidencia de que algunos humanos modernos que se habían expandido por Eurasia decidieron migrar de vuelta al norte de África, quizá por las condiciones climáticas de la zona.
El análisis de los restos de una mujer de hace 35.000 años descubiertos en Rumanía, en la llamada “Cueva de la Mujer” (Pestera Muierii), reveló que portaba linaje mitocondrial U6 basal en su ADN. Se trata de un linaje de origen euroasiático, que hasta ahora no se había identificado en otro humano.
La investigación, llevada a cabo por un grupo internacional de científicos, entre ellos españoles, apunta a que se produjo una migración de regreso a África por parte de grupos humanos con genomas mitocondriales tipo U6 hace unos 45.000 años.
“El origen euroasiático del linaje U6, la existencia del linaje basal en Rumania hace 35.000 años, y los datos de los linajes del U6 de las poblaciones actuales norteafricanas, avalan la existencia de ese retorno”, según contó la profesora Concepción de la Rúa, del departamento de Genética, Antropología Física y Fisiología Animal de la Universidad del País Vasco, e investigadora principal de este estudio publicado en la revista Scientific Reports el 19 de mayo.
Ratones con telómeros hiperlargos sin alterar los genes
Los autores del trabajo, de izquierda a derecha: Miguel A. Muñoz-Lorente, Maria A. Blasco, Sagrario Ortega, Elisa Varela, Águeda M. Tejera.
El 2 de junio, científicos del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) difundieron en la revista Nature Communications que habían logrado crear en el laboratorio ratones con telómeros hiperlargos y con un menor envejecimiento celular.
Los telómeros (estructuras protectoras situadas en los extremos de los cromosomas) son básicos para mantener el estado juvenil de las células y se van acortando a medida que envejecemos.
Sin embargo, el impacto de esta investigación realizada por el grupo de Telómeros y Telomerasa del CNIO, dirigido por María A. Blasco, reside en que han alargado estos telómeros sin seguir el procedimiento habitual, es decir, sin necesitad de alterar los genes.
Las investigaciones han dado como resultado el retraso en los efectos del envejecimiento y un aumento en la vida de los ratones. Además, este método podrá utilizarse para crear células madre embrionarias y células de pluripotencia inducida para la medicina regenerativa.
Un exoesqueleto para los niños con atrofia muscular
Álvaro, de cinco años y afectado por atrofia muscular espinal, camina hacia sus padres durante una prueba del exoesqueleto.
El 8 de junio, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) presentó el primer exoesqueleto dirigido a niños que sufren atrofia muscular espinal, una enfermedad que destruye la capacidad motora y que en España afecta a uno de cada 10.000 bebés.
El exoesqueleto está preparado para que imite el comportamiento natural del músculo, aportando al niño la fuerza que, por su enfermedad, no puede conseguir para caminar y mantenerse en pie. Esta tecnología adaptada a cada niño ahora busca financiación para que todos los que padecen esta enfermedad puedan caminar.
Próxima b, un planeta similar a la Tierra
Ilustración de la superficie del planeta Próxima b con la estrella Próxima Centauri al fondo, donde también se observa muy pequeña la estrella doble Alfa Centauri.
El 24 de agosto conocimos el que, sin duda, es uno de los descubrimientos más importantes de 2016, tal y como lo recoge la revista Science: el hallazgo de Próxima b, un exoplaneta cuyas características serían similares a las del planeta Tierra.
El trabajo ha sido liderado por Guillem Anglada (Terrassa, 1979), profesor de astrofísica en la Universidad Queen Mary de Londres que, además, ha sido elegido como uno de los 10 investigadores más importantes de este 2016 por la revista Nature debido a este descubrimiento.
“Me imagino a Próxima b rojizo como Marte, pero con más hielo, nubes y una vegetación extraña”, explicaba Anglada. El exoplaneta orbita alrededor de Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sol, y es uno de los candidatos a albergar vida ya que se encuentra a una distancia de la estrella que podría permitir la existencia de agua líquida.
El sexo con neandertales nos trajo un papiloma y un cáncer
Reconstrucción de un hombre neandertal.
Un tipo particular de papilomavirus y genes que nos hacen ser más vulnerables a esa infección y a los tumores consiguientes es el legado que nos dejaron las relaciones sexuales entre humanos modernos y neandertales según un estudio publicado el 7 de octubre en la revista Molecular Biology and Evolution.
La investigación, llevada a cabo por científicos del Instituto Catalán de Oncología y del Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Francia (CNRS), arroja luz sobre un tipo de virus, el VPH16, cuya variante A se encuentra principalmente fuera del África subsahariana.
Estudiar el pasado y la evolución de este virus llevó a los científicos a la conclusión de que esa variedad se originó mucho antes que los humanos modernos, en la época de los neandertales y denisovanos.
Cuando los neandertales se encontraron con los humanos modernos al llegar a Europa y comenzaron a cruzarse con ellos, se intercambiaron genes y también esta variante A del VPH16. Por eso apenas existe en el continente Africano: porque se originó fuera de él.
Big Bell Test: más de 100.000 personas refutando a Einstein
Más de 100.000 personas participaron en el Big Bell Test a través de un videojuego.
El 30 de noviembre se realizó un experimento mundial con el objetivo de poner a prueba las leyes de la física cuántica. Con la colaboración de miles de personas, más de 100.000, se han generado aleatoriamente 90 millones de bits a través de un videojuego que los investigadores han usado para recoger los datos para sus experimentos.
Con esos datos enviados por los participantes, los investigadores pudieron realizar medidas para tratar así de refutar los postulados de Albert Einstein sobre la aleatoriedad del mundo. A primeras horas de la tarde del 30 de noviembre, varios laboratorios confirmaron haber violado la desigualdad de Bell, refutando así a Einstein y dando completo apoyo a las predicciones de la física cuántica.
La investigación fue coordinada por el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Barcelona, con participación de doce laboratorios en todo el mundo, también en España, y varias instituciones que ayudaron a hacer posible la experiencia.
Las grasas alimentan a las metástasis
Aznar y Pascual en su laboratorio del IRB.
El 90% de las muertes por cáncer se producen por metástasis, sin que aún se haya podido desarrollar un tratamiento específico y eficaz contra ellas. Un estudio publicado el 7 de diciembre en la revista Nature dio el que puede ser un paso de gigante en la lucha contra la metástasis.
La investigación, que dirige Salvador Aznar del Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona), identifica a esas células, descubre que se diferencian de otras porque dependen de las grasas y, lo más importante, ha descubierto un marcador que, al inutilizarse, consigue evitar la formación de metástasis y reducir las existentes.
Las pruebas con ratones revelaron que cuando la dieta de los roedores era alta en grasas (la equivalente a una dieta de cafetería) aparecían mayores metástasis. “Las grasas con alto contenido en ácido palmítico –incluido en muchos productos industriales– podrían estar detrás del aumento de mortalidad en algunos tipos de cáncer en los últimos años” tal y como contaba Salvador Aznar.
Aún queda mucho por investigar. El equipo de Aznar quiere comprobar si un mayor nivel de grasa en la sangre aumenta el riesgo de desarrollar metástasis, o si una dieta baja en grasas podría mejorar el tratamiento de los enfermos. Son líneas de investigación que el propio Aznar califica como complicadas por la dificultad de conseguir financiación: “Cuando no hay detrás un posible beneficio económico, es más difícil”.
Alargan la vida de ratones gracias a la reprogramación celular
En la imagen, Juan Carlos Izpisúa Belmonte, investigador español en el Laboratorio de Expresión Génica del Instituto Salk.
La progeria es una enfermedad genética que provoca un envejecimiento prematuro. En diciembre de este año, científicos del Instituto Salk de Estudios Biológicos en California (EE UU) publicaron que han logrado aumentar en un 30% la esperanza de vida de ratones con esta enfermedad mediante reprogramación celular.
Así, han conseguido revertir los signos del envejecimiento mediante la reprogramación de las marcas químicas en su genoma, las llamadas marcas epigenéticas. El albaceteño Juan Carlos Izpisúa Belmonte, profesor del Laboratorio de Expresión Génica del Instituto Salk y autor principal del estudio, explica que, aunque han logrado retrasar los efectos de ese envejecimiento prematuro, no han corregido la mutación que lo causa.
Sobre su posible aplicación en humanos, Izpisúa apunta: “Nuestro objetivo no es solo lograr que vivamos más, sino que vivamos más años sanos. Mejorando cómo envejecemos reduciremos el riesgo de padecer muchas enfermedades”.
El embarazo cambia el cerebro de la madre
En la imagen, el equipo de investigadores: Erika Barba, Susanna Carmona y Òscar Vilarroya. En la foto interior, Susanna Carmona, Erika Barba y Elseline Hoekzema.
Los cambios hormonales, algunos muy radicales, que sufre el cuerpo de la mujer durante el embarazo están identificados desde hace muchos años, pero se sabe poco de los cambios que se producen en el cerebro de la madre.
Una investigación liderada por la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y el Instituto de Investigación del Hospital del Mar (IMIM) ha comparado el cerebro de las mujeres antes y después de su primer embarazo, y ha detectado cambios en la morfología cerebral de la madre que se mantienen hasta dos años después del parto.
Los resultados, publicados el 19 de diciembre en la revista Nature Neuroscience, revelan una reducción en la materia gris del cerebro, en las áreas que rigen las relaciones sociales. Sin embargo, no provocan cambios en su memoria ni una merma de sus funciones intelectuales.
Además, los científicos detectaron que parte de esas regiones cerebrales se activaban cuando la mujer observaba imágenes de su bebé. Unos cambios que "probablemente corresponden a una especialización del cerebro para encarar los retos que supone la maternidad", según Óscar Villaroya, director del grupo de expertos que realizan la investigación.
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