El 2021 en las ciencias: entre retos y hazañas

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El 2021 en las ciencias: entre retos y hazañas

El software que predice la estructura de las proteínas, el hallazgo del año. La recuperación de ADN en cuevas, otro gran evento

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Atapuerta. Una jornada en Dolina, de cuyos restos se obtuvo ADN nuclear para determinar la identidad y el sexo.Santi Otero / EFE

Un software impulsado por Inteligencia Artificial (IA) capaz de producir por miles estructuras de proteínas y que tiene múltiples aplicaciones, como la lucha contra la más reciente variante del coronavirus, ómicron, es el descubrimiento del año para la revista Science.

El equipo de Science explicó que antiguamente las estructuras de proteínas solo podían ser determinadas a través de costosos análisis de laboratorio, que llevaban mucho tiempo, pero gracias al nuevo software pueden ser calculadas de forma rápida por decenas de miles y para complejos proteínicos que interactúan entre ellos. Para explicar la importancia de este logro, el bioquímico computacional de la Universidad de Washington (EE.UU.) David Baker, uno de los expertos que ha liderado uno de los proyectos de predicción de estructuras de proteínas, subrayó que, con este descubrimiento, “todas las áreas de la biología computacional y molecular se transformarán”.

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Las proteínas son “los caballos de tiro” de la biología, como recuerda Science, ya que ayudan a contraer los músculos, transforman la comida en energía celular, llevan el oxígeno a la sangre y luchan contra los microbios. Todas las proteínas se inician de la misma manera básica: una cadena lineal de hasta 20 tipos de aminoácidos, unidos en una secuencia codificada en el ADN, que tras ser ensamblada en los ribosomas se pliega en una forma 3D única y compleja.

Y así se ha llegado a 2021, el año en que las predicciones de estructuras de proteínas hechas con IA se han acelerado: A mediados de julio, Baker y sus colegas informaron de que su propio programa, RoseTTAFold, había resuelto las estructuras de cientos de proteínas, todas de un tipo común para el desarrollo de fármacos.

Una semana más tarde, los científicos de DeepMind anunciaban que habían hecho lo mismo con 350.000 proteínas halladas en el cuerpo humano, el 44 % de las que se conocen en las personas. Se espera que en los próximos meses su base de datos crezca a 100 millones de proteínas de todas las especies, la mitad del total que se piensa que existe.

Más allá del descubrimiento del año, Science indicó que a lo largo de 2021 ha habido otros hallazgos científicos reseñables que han quedado finalistas. Entre ellos figura la recuperación de ADN en cuevas, que ha servido para reconstruir la identidad de los habitantes de las cavernas, tanto humanos como animales, en la prehistoria. En 2021, los científicos emplearon ADN nuclear para trazar la ocupación humana y de animales de tres cuevas: una de ellas en España, otra en Georgia y una en México. En México, los expertos han comparado el ADN de un oso negro de hace 12.000 años de la cueva de Chiquihuite con el de ejemplares modernos y han hallado que tras la última edad de hielo los descendientes de este animal migraron hacia el norte, hasta llegar a Alaska.

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Otros de los hallazgos destacados por Science son las píldoras antivirales de Pfizer y Merck para combatir la COVID-19, las observaciones sísmicas de Marte, el uso de drogas psicodélicas para tratar el Síndrome de Estrés Postraumático y los avances en el campo de la generación de energía de fusión. A ellos se suman las nuevas mediciones del muón, la partícula cargada eléctricamente de menor masa después del electrón; el desarrollo de anticuerpos monoclonales fabricados en laboratorio para tratar enfermedades infecciosas.

Los otros grandes logros

  • En Marte. Como parte de los mejores hallazgos de 2021, Science eligió algunos de los descubrimientos del módulo de aterrizaje InSight de la NASA, que llegó a Marte en 2018 para estudiar las ondas sísmicas. Midió tres grandes terremotos entre agosto y septiembre, incluso uno que hizo temblar la superficie marciana durante una hora y media.
  • En el espacio, Más allá de la Tierra, Pekín logró un importante hito en la carrera espacial cuando, por primera vez, el explorador Zhurong amartizó el pasado 15 de mayo en una llanura del planeta rojo, un triunfo para la Administración Nacional China del Espacio (CNSA) y el principal arquitecto de esta misión, Zhang Rongqiao.
  • Lo del Clima . La científica Friederike Otto, del Instituto Grantham sobre Cambio Climático y Medioambiente de Londres, también dio pasos importantes para desarrollar, junto a otros colegas, sistemas encaminados a evaluar rápidamente si el cambio climático causado por el hombre ha tenido influencia en eventos extremos específicos.