lunes, 21 de diciembre de 2009

Avances científicos en el 2009


El fin de año además de crear un ambiente de nostalgia y alegría es al mismo tiempo un momento en el cual recapitulamos lo mejor y también por que no decirlo lo peor de los últimos doce meses. Science se une a este cometido y publica lo que consideran fueron los adelantes científicos más importantes de este año.

  1. Ardipithecus ramidus.
    Los restos fósiles de Ardi, cuya antigüedad es de 4,4 millones de años forman parte actualmente de los personajes centrales de la evolución humana. Tales personajes que incluyen el primer esqueleto humano antiguo, un Neandertal de Valle de Neander en Alemania, el niño de Taung de Sudáfrica que en 1924 demostró por primera vez que los ancestros de humanos vivieron en África y la famosa Lucy, cuyo esqueleto parcial puso de manifiesto una etapa clave en nuestra evolución. En el 2009 este grupo selecto tuvo un nuevo miembro: Ardi. Ardi son los restos fósiles de un ancestro humano, encontrado en la Depresión de Afar en Etiopía, junto a otros 35 miembros de su especie.

    Cuando Lucy fue descubierta en 1974, los científicos comenzaron a desarrollar hipótesis sobre como lucieron nuestros antepasados y en donde vivieron. Lucy fue un homínido primitivo, con el cerebro del tamaño de un chimpancé y que vivió hace 3,2 millones de años pero que ya caminaba erguida. Los primeros miembros de su especie, Australopithecus afarensis, vivieron millones de años después del último ancestro común que compartimos con los chimpancés. Aún hacían falta piezas en la evolución humana.

    El descubrimiento de Ardi, de 4.4 millones de años, proporciona más información sobre nuestros antepasados. Sus descubridores le dieron el nombre a su especie Ardipithecus ramidus, para describir a un homínido que forma parte de la genealogía humana. Aunque hay homínidos de mayor antigüedad, Ardi es de lejos el modelo más completo y antiguo. Las 125 piezas de su esqueleto incluyen la mayor parte del cráneo y dientes, así como huesos de la pelvis, manos, brazos, piernas y pies. El fósil del primate primitivo llamado Ida, de 47 millones de antigüedad, es también muy completo, pero no es un antepasado directo de los seres humanos, como inicialmente se había afirmado durante su presentación este año.

    Cuando los primeros fósiles de la especie de Ardi fueron descubiertos en 1994, se supo que tenían la misma importancia que los restos de Lucy, pero la grata emoción fue rápidamente atenuada por la condiciones en las que se encontraban los huesos: estaban frágiles y aplastados lo que llevo a un equipo multidisciplinario durante quince años a remover digitalmente las distorsiones y analizar los huesos.

    Finalmente en octubre de este año fue presentado el descubrimiento (Science, 2 de Octubre). Sus descubridores propusieron que era una nueva especie de homínido, la familia que incluye a los seres humanos y nuestros antepasados, pero no a los antepasados de los simios vivos. La anatomía inusual de Ardi pone de manifiesto diferencias con los simios actuales y con Lucy pero revela cambios anatómicos que sentaron las bases para caminar de forma erguida.

    No obstante, no todos los paleoantropólogos están convencidos de que Ardi fue nuestro antepasado o incluso un homínido. Pero nadie niega la importancia de las nuevas pruebas. Sólo una media docena de esqueletos parciales de homínidos de más de 1 millón de años han sido publicados. Y con un esqueleto completo en lugar de los restos de diferentes individuos no sólo proporciona una buena mirada a todo el animal, sino también sirve como una piedra de Rosetta para ayudar a descifrar los fósiles más fragmentados. A medida que el debate sobre la anatomía de Ardi avance y la búsqueda de relación con otros primates comience, los investigadores coinciden en que ella y los otros ejemplares de su especie proporcionan una gran cantidad de datos nuevos y sorprendentes sobre algunas de las preguntas más fundamentales de la evolución humana: ¿Cómo podemos identificar los primeros miembros de la familia humana? ¿Cómo evoluciono la capacidad para poder caminar en posición vertical? ¿Qué hizo que nuestro último ancestro común con los chimpancés se parezca? A partir de ahora, los investigadores de esas preguntas se referirán a Ardi.

    Cuerpo de la evidencia

    La mayor sorpresa que presenta Ardi es que ella no es una transición entre el Australopithecus y un ancestro común, que se supone se encuentra entre los chimpancés y los gorilas. Posee una estatura de 120 centímetros, su cuerpo y cerebro era sólo un poco más grande que el de un chimpancé y era mucho más primitivo que Lucy. Pero ella no se parece a un mono de África o a uno de los fragmentos conocidos de los simios más antiguos.

    Cuando los investigadores estudiaron la cara y los dientes, encontraron características que vinculan a todos las homínidos posteriores, incluidas las especies de Lucy y nosotros. Por ejemplo, sobresale el hocico Ardi, en la que incluso los machos de su especie carecía de grandes colmillos, caninos superiores vistos en los chimpancés. La base de su cráneo es corta y en posición de adelante hacia atrás, como en homínidos que se desplazan en en posición vertical, en vez de alargada, como en los simios cuadrúpedos.

    Adicionalmente la pelvis de Ardi convenció a sus descubridores de que efectivamente caminaba erguida, característica que la hace un miembro de la familia humana. La parte superior de la pelvis Ardi es más corta y más amplia comparada con monos que viven actualmente, lo que baja su centro de gravedad para que tuviera equilibrio sobre una pierna a la vez que caminaba con la otra, por ejemplo. Pero no lo hizo a pie, como los seres humanos o Lucy. Su pelvis era útil tanto para escalar y caminar erguidos, haciendo de ella una "facultativa" bípeda, según sus descubridores.

    Las articulaciones de la muñeca no son tan rígidas como la de los simios de África, y los huesos de la palma son cortos, indicando que no caminaba con los nudillos como los chimpancés o que se columpiaba debajo de las ramas de un árbol, añadieron los descubridores. Sin embargo, el pie de Ardi era más rígido que el de un chimpancé, sugiriendo que se trataba de un mosaico curioso utilizado tanto para caminar erguido sobre el terreno y pudiera también caminar encima de las ramas de los árboles. De hecho, los dedos largos y curvos además del dedo pulgar oponible sugieren que podía sujetarse de las ramas de los árboles.

    Si es así, nuestros antepasados comenzaron a caminar erguidos mientras todavía vivían principalmente en el bosque y no en un terreno más abierto, como la sábana, como se creía. El equipo de descubrimiento internacional se esforzó para reconstruir el escenario en el Ardi habitó, recogieron 150.000 especímenes de fósiles de plantas y animales de Aramis y sus alrededores. Después se usaron métodos radiométricos para seleccionar sedimentos de fósiles de tenían como edad 4,4 millones de años, con lo que el equipo concluyó que Ardi vivía en una llanura cubierta de bosques antiguos, entre olmos, higueras y palmeras y que convivió con monos, antílopes Kudu y pavos.

    Relaciones humanas

    A primera vista, Ardi es un homínido, si se define homínidos tomando como base los rasgos de la cara, cráneo y los dientes. Muchos investigadores que han leído las descripciones de Ardipithecus o visto moldes de los fósiles están de acuerdo con esto. Sin embargo, desde el descubrimiento de Lucy, el estándar de oro para la identificación de un homínido ha sido su posición erecta. Los primates, los seres humanos y sólo nuestros parientes más cercanos son bípedos habituales. En este punto, Ardi está más inestable en terreno.

    Investigaciones sobre su pelvis, que proporciona la evidencia crucial para conocer si caminaba erguida, no es posible completamente debido a que partes de ésta están fragmentadas y trituradas, tanto que sido llamadas "estofado irlandés" haciendo necesario su reconstrucción. Los descubridores indican que la interpretación de la posición erecta se basa en los rasgos de los pies y en las partes de la pelvis original, no de la reconstruida.

    Investigadores externos que ya han estudiado la pelvis, están de acuerdo en que comparte algunos rasgos fundamentales con los homínidos posteriores, como la forma y el tamaño de una abertura grande conocido como la escotadura ciática. Sin embargo las manos y pies de Ardi son tan primitivos que algunos investigadores cuestionan sobre si realmente caminaba erguida con más frecuencia que otros monos o era menos capaz de subir y bajar ramas. Las próximos investigaciones trataran de comparar los huesos de Ardi con los de los simios más antiguos y determinar a partir de sus características anatómicas únicas sobre como se desplazaba.

    En tanto algunos investigadores también cuestionan que sea un ancestro común de humanos y chimpances. Señalan que tal vez vivió de 1 hasta 3 millones de años después de los antepasados comunes. Algunos también cuestionan las implicaciones sociales de la reducción de los caninos en los machos Ardipithecus, que el equipo de descubrimiento interpreta en el sentido de una menor agresión masculina de la que se observa en los chimpancés.

    El debate pone de manifiesto lo difícil que es identificar la locomoción de forma erecta en los primeros homínidos. ¿Ardi debió haber caminado erguida como un Australopithecus para ser admitido a la familia humana? ¿O es suficiente que ella caminara erguida en una forma intermedia, si su rostro, el cráneo y los colmillos tienen características protohumanas? Ardi lleva a algunos a preguntarse si la posición erecta habitual es esencial para ser un homínido.

    Hasta ahora no había precedentes para que los fósiles homínidos nuevos provocaran polémica y una redefinición de lo que significa ser un miembro de la familia humana. Anteriormente se pensaba que un gran cerebro y el uso de herramientas emergieron con la posición erecta, hasta que Lucy, con un cerebro del tamaño de un chimpancé, demostró que la posición erecta fue primero.

    Así como los investigadores reflexionan sobre la definición de un homínido, también se preguntan exactamente cuál es el papel de Ardi en nuestro árbol genealógico. El equipo de descubrimiento sugiere como una hipótesis de que Ardipithecus dio lugar al género Australopithecus, que generalmente se cree que ha llego a nuestro propio género, el Homo. Pero también se señala que Ardi podría haber sido una rama lateral, un linaje extinto que fue una especie hermana a nuestros antepasados directos. Como el estudio de Ardi necesita ampliarse para incluir a nuevos colaboradores, el equipo requiere realizar solicitudes para ver los modelos y volver a Aramis para buscar más fósiles.

    En el año del bicentenario del nacimiento de Darwin, parece apropiado que los investigadores finalmente rompieran los 4 millones de años de barrera de la comprensión de nuestros orígenes. Los nuevos modelos de nuestros primeros ancestros ahora pueden ser formados por nueva información y al menos un cuerpo de evidencia.
  2. La apertura del cielo de rayos gamma

    Como un faro intermitente en la noche, un pulsar aparece parpadeando periódicamente, a medida que gira en el espacio produce radiación electromagnética en el cielo. Desde el descubrimiento del primer púlsar cuatro décadas atrás, los astrónomos han detectado cientos de estos objetos enigmáticos mediante las ondas de radio que emiten. Ahora, los astrónomos han abierto un nuevo canal de descubrimiento a partir de la gran energía de rayos gamma que producen, encontrando pulsares que las ondas de radio no podían detectar. El avance, parte de recientes observaciones de rayos gamma, facilitando a los investigadores una mejor comprensión de cómo funcionan los púlsares, junto al descubrimiento de nuevos pulsares que podrían ayudar en la búsqueda de detección de ondas gravitatorias.

    Los resultados provienen del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi, que ha cartografiado el universo de rayos gamma desde que fue lanzado por la NASA en junio de 2008. Con los datos recogidos en sus primeros meses, un equipo internacional descubrió 16 nuevos pulsares y fuertes pulsaciones de rayos gamma de ocho púlsares conocidos previamente con tiempos de giro de milisegundos, lo que demuestra que estos objetos brillantes producen diferentes longitudes de onda de rayos gamma, determinando que en el cúmulo globular Tucanae 47 alberga hasta 60 pulsares.

    Los resultados de Fermi pueden ser sólo el principio. Armados con nuevos conocimientos del comportamiento de los pulsares, los investigadores están comprobando si alguna de las fuentes no identificadas de rayos gamma que Fermi ha detectado podría ser un púlsar. En noviembre, los equipos de astrónomos en Estados Unidos y Francia, descubrieron cinco nuevos pulsares usando radiotelescopios sobre los objetos candidatos que Fermi señaló, una técnica de búsqueda mucho más específica que rastreando el cielo a ciegas con telescopios terrestres de radio.

    Los rayos gama de los púlsares se consideran son más anchos que sus ondas de radio, por lo que en principio, un telescopio espacial de rayos gamma tiene más posibilidades de encontrar y discernir un púlsar que un telescopio de radio en la Tierra. Sin embargo el precursor de Fermi, el Observatorio de Rayos Gamma Compton, que voló desde 1991 hasta 2000, no tuvo mucha fortuna para encontrar estos objetos. ¿Cuál es la diferencia en Fermi, que le permite detectar pulsaciones que habrían sido demasiado débiles para Compton.

    Los descubrimientos están arrojando nueva luz sobre la física de los púlsares. Los investigadores saben que los púlsares son estrellas de neutrones rápidos que giran sobre potentes campos magnéticos acelerando las partículas a velocidades cercanas a la luz y las disparan fuera de los polos. Los chorros calientes de la materia emiten rayos gamma. Pero, ¿cómo es la estructura de los campos magnéticos? y exactamente, ¿de dónde emanan los haces de partículas? En un modelo, los chorros brotan de los casquetes polares en la superficie de la estrella de neutrones, y en otro modelo, el rayo se origina por encima de los polos, a miles de kilómetros en el espacio.

    Un análisis de la emisión de rayos gamma de los pulsares por Fermi dio un duro golpe para el modelo del casquete polar, dicen los astrofísicos. Las observaciones sugieren que la mayor parte de las emisiones proviene de un lugar en la magnetosfera externa. En un examen detallado de cómo los púlsares trabajan no sería posible solamente a través de observaciones, porque las ondas de radio representan sólo una pequeña fracción del total de energía del púlsar, los rayos gamma representan una porción mucho más importante de su radiación.

    Los astrofísicos dicen que los resultados sobre los púlsares anuncian nuevos descubrimientos acerca de muchos otros tipos de objetos cósmicos. Las más de 1300 fuentes de rayos gamma que Fermi ha detectado incluyen galaxias, estallidos de rayos gamma y el agujero negro en el centro de las galaxias. En noviembre, los equipos de dos telescopios terrestres de rayos gamma, en combinación con Fermi, resolvieron un misterio de hace tiempo, trazando mediante rayos cósmicos, partículas de alta energía procedentes del espacio, a sus lugares de origen dentro de las estrellas en explosión (Science, 20 de noviembre). Los mismos pulsares podrían ayudar a los investigadores a detectar las ondas gravitacionales, ondulaciones en el espacio-tiempo, que debería provocar cambios aparentes en la tasa de rotación de la mayoría de los púlsares de rotación rápida.
  3. Receptores ABA

    Aunque "Luchar o huir" no está en su repertorio de comportamientos, las plantas tienen un equivalente para la adrenalina: un químico llamado ácido abscísico (ABA). Las altas concentraciones de ABA mantienen las semillas latentes y ayudan a reducir la pérdida de agua e inhiben a la raíz impiediendo el crecimiento de la planta cuando los tiempos son difíciles. Los receptores de esta hormona clave en la planta clave permanecieron en misterio durante mucho tiempo para los biólogos de plantas, enviándolos por pistas falsas y dejando la investigación en un caos aparente. Pero en mayo, dos equipos independientes, teniendo enfoques diferentes, identificaron la misma familia de proteínas así como los receptores (Science, abril 2009). A finales del otoño, otros grupos han confirmado la relación entre la ABA y las proteínas PYR/PYL/RCAR. Como un líder en el campo lo definió: "El receptor ABA finalmente es un éxito".

    Un equipo, con sede en Alemania, mediante la búsqueda de proteínas que unieran las enzimas llamadas ABI1 y ABI2, conocidas por la estimulación de la actividad de ABA. Encontraron dos "componentes regulatorios de los receptores de ABA" (RCAR). Un segundo equipo, con sede en California, localizó a un receptor de ABA encontrando la función de pyrabactin, un sustancia química que acelera la actividad de la ABA. Este grupo llamo al receptor PYR1. Ambos equipos descubrieron que los receptores forman parte de la misma familia de proteína de 14 miembros.

    Otros investigadores en China, Japón, Europa y los Estados Unidos han apoyado a estos resultados. Varios han obtenido las estructuras cristalinas de ABA unido a su receptor o logrado la interacción de ABA con las fosfatasas PP2C que deben cerrarse para permitir el funcionamiento de ABA. Las estructuras muestran que las proteínas PYR/PYL/RCAR actúan en parejas, haciendo que se cierre donde está ubicado ABA. ABA cambia la forma de la pareja de moléculas de modo que la "puerta" se cierra y se crea una superficie de unión para PP2C.

    Estos resultados son una bendición para la biología vegetal y posiblemente más allá. El PP2C y los receptores de ABA pertenecen a familias muy conservadas de las proteínas cuyas funciones en otros organismos puede ser más claro ahora que su función en las plantas se ha aclarado.
  4. Monopolos magnéticos

    En el libro para niños del Dr. Seuss "Cómo Grinch se robó la Navidad", el protagonista expresa en un momento dado, "¡Si no puedo encontrar un reno, voy a hacer uno de una vez!" Los físicos han adoptado un enfoque similar en la búsqueda de una partícula llamada monopolo magnético. Ellos todavía no han encontrado tal partícula, pero este año dos equipos crearon ondas, dentro de cristales magnéticos que actúan como monopolos.

    Sabemos que cada imán tiene un polo norte y un polo sur. Sin embargo, los teóricos han especulado acerca de las partículas fundamentales que tienen sólo uno o el otro. En 1931, el teórico británico Paul Dirac argumentó la existencia de monopolos que explicarían la cuantificación de la carga eléctrica. Monopolos fueron predichos también por "las grandes teorías unificadas" que tratan a la gravedad, electromagnetismo, fuerza nuclear débil y fuerte como aspectos diferentes de una interacción.

    En septiembre (Science, 3 de septiembre) se informo de monopolos que existían sólo en materiales como el titanato de Holmium y titanato de disprosio, que son conocidos como hielos de spin. Dentro de ellos, holium o iones de disprosio se colocaban en esquinas de cuatro lados, como pirámides o tetraedros, tal como hacen los iones de hidrógeno en el hielo. A bajas temperaturas, dos iones se colocaban en cada punto de tetraedro con sus polos norte apuntando hacia el centro del tetraedro y dos puntos apuntando hacia el exterior. Tapando un ion a continuación, se creaba un tetraedro desequilibrado, con tres iones y apuntando a otro tetraedro con un solo ion señalando dentro. De esta forma se obtenían monopolos.

    Estos "sistemas de spin" proporcionar una zona de investigación para teóricos y experimentalistas por igual. Los monopolos ilustran la riqueza de estos sistemas de manera sencilla.
  5. Vive viejo y prosperaras

    No es la visión de Ponce de León sobre la fuente de la juventud: es la secreción de una bacteria que vive la suciedad de la Isla de Pascua. Este año los investigadores mostraron que el compuesto, denominado rapamicina, aumenta la longevidad en los ratones, por primera vez una droga extendía el ciclo de vida de un mamífero.

    Usualmente los médicos recetan rapamicina para combatir el cáncer de riñón y para obstaculizar el rechazo de órganos transplantados. Después de que el Instituto Nacional de EE.UU. sobre el Envejecimiento añadiera la droga a su lista de sustancias que pueden aumentar la duración de la vida de roedores, tres laboratorios de EE.UU. comenzaron a experimentar con ratones logrando que vivieran 600 días, similar a 60 años de edad de seres humanos (Science, Julio 2009). Una dieta rica en rapamicina añadía entre 9% y 14% la vida de un roedor. Los investigadores han realizado hazañas similares en gusanos y moscas, pero el resultado obtenido se logra por primera vez en mamíferos y sobre todo es alentador, porque los animales ya no estaban en su juventud.

    El mecanismo de la droga ha confundido científicos. Rapamycin sigue el proceso bioquímico de TOR, involucrada desde la síntesis de proteínas hasta la división celular. Sin embargo, la droga no frustra cualquier causa específica de muerte: los ratones sufrieron toda la gama de enfermedades relacionadas a la edad, tales como úlceras e insuficiencia cardíaca. No obstante los ratones no adelgazaron, por lo que los investigadores dudan de que la rapamicina funciona de manera similar a la restricción calórica (RC)-una dieta extrema que puede aumentar la longevidad en ratones de laboratorio y algunos otros organismos, aunque otros científicos piensan que puede haber una conexión.

    No obstante rapamicina debilita el sistema inmunológico y los entusiasta de momento sólo pueden apegarse a la RC. En consecuencia, ni es probable que sea un extensor de la vida práctica o un longevo, pero podrían conducir a los investigadores a alternativas más aceptables para frenar el envejecimiento o, al menos, aumentar el tiempo que nos mantenemos saludables.
  6. Una Luna helada revelada

    Los científicos planetarios finalmente demostraron que la Luna albergaba hielo de agua en uno de sus polos. El descubrimiento alimenta aún más la idea de la exploración del sistema solar.

    Una luna helada no había sido una idea totalmente escandalosa. En la década de 1990 se había puesto de manifiesto lo que parecía ser hielo de agua enterrado bajo el suelo de los cráteres del satélite. Los depósitos sólo aparecían en los cráteres polares cuyos bordes permanecían permanentemente bajo la sombra, garantizando el frío perpetuo necesario. Los científicos motivados por tal idea, supusieron que el agua procedía de cometas y asteroides que impactaban en la luna y se congelaba en los cráteres de manera permanentemente. Sondas que orbitaron la Luna insinuaron hielo de agua en los cráteres lunares, también, pero esa idea siguió siendo polémica, incluso después de que un instrumento en órbita en 1998 detectara altas concentraciones en los polos de hidrógeno que podría ser parte de las moléculas de agua enterrada.

    Al final, se logro impactar el módulo Centauro de 2,249 kilogramos en un cráter de permanente sombra llamado Caebus a 7200 kilómetros por hora para convencer que existía gua. La sonda LCROSS proporcionó información sobre muestras espectroscópicas detectadas de vapor de agua, hielo y el agua derivada de hidroxilo en el lugar del impacto.

    LCROSS también reunió evidencia de una fuente de agua de la luna. Sus sensores detectaron moléculas como el monóxido de carbono, metano, metanol que estaban enterrados juntos al hielo de agua. Tales compuestos se encuentran en los cometas y asteroides de hielo, así que al menos algunos puntos en la luna pudieron haber conservado un vestigio de los cuerpos que han estado bombardeando a la luna desde hace millones de años.

    Tal descubrimiento permitiría obtener un registro de impactos lunares durante miles de millones de años. Los astronautas podrían consumir el agua, cultivar alimentos con ella o incluso dividir sus moléculas en hidrógeno y oxígeno como combustible para cohetes. Un problema: Alguien tiene que averiguar cómo llevar a cabo las operaciones de extracción de muestras y la minería en la Luna esta a tan sólo 40° C sobre el cero absoluto.
  7. Regresa la terapia génica

    La terapia génica permite solucionar el mal funcionamiento de las células mediante la reparación de su ADN, ofreciendo así una solución a las enfermedades causadas por un único gen defectuoso. Desde el primer estudio humano que comenzó en 1990, se han presentado obstáculos, dilemas, problemas técnicos y los reveses como la muerte de un voluntario en una prueba. Pero este año, la terapia génica logro avances, investigadores reportaron éxito en el tratamiento de varias enfermedades devastadoras:
    • Amaurosis congénita de Leber (LCA), una forma rara de ceguera hereditaria que afecta en la infancia. Investigadores en los Estados Unidos y el Reino Unido inyectaron en el ojo de pacientes con ACV un virus inofensivo que portaba un gen que codifica una enzima necesaria para realizar la detección de la luz. Se consiguió así devolver la sensibilidad a la luz de 12 pacientes parcialmente ciegos. Cuatro niños ganaron la visión suficiente para practicar deportes y dejar de utilizar ayudas para el aprendizaje en la escuela. (Otro equipo utilizando un enfoque similar dio la visión de color a los monos ardilla que nacen con el daltonismo rojo-verde).
    • Adrenoleucodistrofia (ADL), trastorno del cerebro que normalmente mata a los niños antes de que sean los adolescentes. La enfermedad implica un defecto en un gen que produce una proteína que ayuda a mantener la vaina de mielina alrededor de los nervios. Un equipo francés insertó un gen corrector en las células de la sangre de dos niños de 7 años con actividades cotidianas permitiendo que algunas de las células comenzaron a hacer la proteína faltante y al parecer migraron a sus cerebros. Dos años más tarde, el daño cerebral no progresivo típico de ADL se detuvo.
    • "Niño burbuja", una enfermedad de inmunodeficiencia combinada severa (SCID) debido a la falta de la enzima llamada adenosina de aminasa. En enero, investigadores italianos presentaron los avances en niños con 8 años de edad. Ocho de los 10 pacientes ya no necesitan la terapia de reemplazo enzimático y viven una vida normal. Ninguno ha sufrido graves efectos secundarios de la terapia. (Un terapia genica para una enfermedad relacionada, ligada al cromosoma X SCID, restauró el sistema inmunológico de 19 bebés pero causo leucemia en cinco de ellos, uno de los cuales murió).

      Los resultados clínicos para otras enfermedades genéticas se esperan pronto del mismo modo que más ensayos que auguran un buen resultado.
  8. El sólido grafeno

    El progreso en la ciencia de materiales es a menudo muy lento. Desde 2004, investigadores en el Reino Unido ha descubierto una manera sencilla de separar la estructura laminar plana de átomos de carbono como si se trataran de pedazos de grafito. Este año se llegó a un nuevo nivel, con una serie de descubrimientos que incluyen nuevos conocimientos fundamentales y nuevas maneras de unir hojas de grafeno grandes y convertirlos en dispositivos.

    Gran parte de la fascinación de grafeno radica en la forma en que conduce los electrones. Su casi perfecto orden atómico en forma de panal de abeja, permite a los electrones fluir a través del material a velocidades ultrarrápidas. Permitiendo a los físicos utilizarlo como banco de pruebas sencillas para algunas de las características inusuales de la mecánica cuántica. El mes pasado, por ejemplo, grupos de investigación independientes en Nueva York y Nueva Jersey, confirmarón que en el grafeno los electrones exhiben el efecto Hall cuántico fraccionario, en el que los electrones actúan colectivamente como si fueran partículas con sólo una fracción de la carga de un electrón. Este comportamiento fue descubierto hace décadas en algunos semiconductores de varias capas, pero nunca antes en un material tan simple.

    Su simplicidad sorprende. En mayo, investigadores de la Universidad de Austin, Texas informarón de que habían hecho películas de grafeno de hasta un centímetro cuadrado colocando encima láminas delgadas de cobre. Un equipo de la Universidad de Cornell modificando la técnica colocaron grafeno en obleas de silicio. Los dos avances abren la puerta para hacer del grafeno un material común en dispositivos electrónicos.

    En dispositivos también hay avances. En enero, investigadores de IBM informaron de la construcción de transistores de grafeno que pueden activar y desactivarse 26 mil millones de veces por segundo, superando con creces los dispositivos convencionales de silicio. Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts contribuyeron con una frecuencia de grafeno multiplicador de señales electrónicas, que podría conducir a nuevas aplicaciones en la comunicación y detección. Y por otra parte, investigadores obtuvieron una escala basada en el grafeno capaz de pasar a una célula fotoeléctrica. Simple o no, los investigadores están haciendo que parezca fácil con grafeno.
  9. Reparación de Hubble

    En otoño, el Telescopio Espacial Hubble comenzó a ofrecer las mejores imágenes de su carrera de 19 años, gracias a una misión de mantenimiento que tuvo éxito en mayo, lo que permitió extender la vida del telescopio por otros 5 años.

    La misión culminó una larga batalla por mantener dentro de la NASA el proyecto Hubble con vida después que el ex administrador de la NASA Sean O'Keefe anunció la cancelación de un vuelo previsto en 2004 para el mantenimiento del telescopio. Funcionarios de la NASA consideraron el envío de un robot para hacer las reparaciones necesarias, pero muchos expertos vieron la propuesta como poco realista y que podría condenar al Hubble. Los partidarios de mantener en operaciones el telescopio dejarón escapar un suspiro de alivio en 2006 cuando el sucesor de O'Keefe, Michael Griffin, pidió a los astronautas de la agencia un recorrido para la renovación del instrumento.

    En mayo, una tripulación de siete miembros a bordo del transbordador Atlantis viajó 500 kilometros sobre la Tierra, cerca de cinco caminatas espaciales durante 11 días para llevar a cabo una serie de maniobras complejas y arriesgadas. Al final, se lograron todas las tareas en su lista: se sustituyo la Cámara de Campo Ancho 2 con la nueva Cámara de Campo Ancho 3, que ofrece una resolución de la imagen hasta 10 veces mayor, la instalación del Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos, que mejora la capacidad del Hubble para tomar espectros ultravioleta y se hicieron arreglos endos dispositivos existentes, la Advanced Camera for Surveys y el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial.

    El 9 de septiembre, la NASA publicó los resultados de este esfuerzo: espectaculares imágenes de la Nebulosa Mariposa, el cúmulo globular de Omega Centauri y otras maravillas estelares. Hubble estaba de nuevo en marcha. Ahora, el trabajo científico a partir de datos que proporciona Hubble está acelerando el ritmo: en los últimos meses, por ejemplo, el instrumento ha emitido las imágenes más detalladas de la galaxia espiral cercana, M83, que debería ayudar a los investigadores a aprender más sobre el nacimiento de estrellas en su núcleo.
  10. El primer láser de rayos X En abril, físicos del Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) en Menlo Park, California, lograron el primer láser de rayos X, una estructura de 130 metros llamado Linac Coherent Light Source (LCLS.

    El LCLS es un acelerador, pero que merece el apelativo de "gran avance" porque toma un paso cualitativo más allá de sus predecesores. Durante décadas, los científicos han utilizado rayos X para investigar la estructura de la escala atómica de materiales. LCLS produce pulsos de rayos X tan breves como 2 millonésimas de un nanosegundo, trabajando con ondas duras (entre 1 y 20 Angstroms de longitud de onda) lo suficientemente cortas como para lograr imágenes en acción de reacciones químicas en progreso. En pocas palabras, el LCLS es el primer dispositivo que combina la escala atómica, espacial y temporal de la resolución. También se bombardea los rayos X en una onda cuántica coherente, permitiendo a los investigadores usar técnicas desarrolladas para los láseres convencionales.

    Los experimentos con LCLS comenzaron en octubre. Los científicos esperan determinar la estructura de una proteína a partir de una muestra de una molécula o averiguar el interior de una capa de electrones de los átomos de un material para ver cómo reacciona la materia. Teniendo en cuenta que fuentes de rayos X llamado sincrotrones ya son caballos de batalla para los biólogos estructurales y científicos de materiales, algunos se preguntan ¿cuál es exactamente la novedad en el LCLS? Pero el hecho de que los científicos se pregunten "¿Qué podemos hacer con esto?" muestra que la LCLS es algo completamente nuevo que pueden producir los espectaculares avances que nadie ha previsto.
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