Los 10 avances científicos del 2010 según la revista Science

Año a año, la 'ciencia ficción' se sigue haciendo realidad. Imagen: Neomundo.com.ar

1) La primera 'máquina cuántica': Un dispositivo que se mueve bajo las leyes de la mecánica cuántica encabeza la lista de Science, una de las principales revistas científicas. Antes de él, todos los aparatos se regían por la mecánica clásica.

Los físicos Andrew Cleland y John Martinis de la U. de California (Santa Bárbara) y sus colegas diseñaron la máquina: una diminuta paleta metálica de semiconductor, visible a simple vista y la hicieron que "bailara" a ritmo cuántico.

Primero, enfriaron la paleta hasta que alcanzó su "estado fundamental", o el estado energético más bajo permitido por las leyes de la mecánica cuántica (una meta perseguida desde hace tiempo por los físicos). Luego elevaron la energía de la pequeña aplicación por un solo quántum para producir un estado de movimiento puramente cuántico-mecánico.

Inclusive lograron poner el aparato en ambos estados al mismo tiempo, por lo que literalmente vibró un poquito y mucho al mismo tiempo, fenómeno rarísimo pero permitido por las extrañas reglas de la mecánica quántica.

A nivel práctico este concepto abre una variedad de posibilidades que van desde nuevos experimentos que unen el control cuántico sobre la luz, corrientes eléctricas y movimiento, hasta, quizá algún día, pruebas de los límites de la cuántica mecánica y nuestro sentido de la realidad.

2) Biología Sintética: Los investigadores construyeron un genoma sintético y lo usaron para transformar la identidad de una bacteria. El genoma reemplazó el ADN de la bacteria por lo que este produjo una nueva serie de proteínas. En el futuro, es posible imaginar genomas sintéticos hechos a la medida para generar biocombustibles, farmacéuticos u otros químicos útiles.

3) El genoma de los Neandertal: Se logró secuenciar el genoma de Neandertal a partir de los huesos de tres ejemplares que vivieron en Croacia hace entre 38,000 y 44,000 años. Nuevos métodos de secuenciación de fragmentos degradados de ADN permitieron a los científicos hacer las primeras comparaciones directas entre el genoma humano moderno y aquel de nuestros ancestros Neandertales.

4) Profilaxis HIV: Dos pruebas de prevención de VIH de estrategias diferentes, novedosas reportaron éxito inequívoco: un gel vaginal que contiene el medicamento anti-VIH tenofovir redujo las infecciones de VIH en mujeres por un 39 % y una profilaxis pre-exposición oral resultó en 43.8 % menos infecciones con VIH en un grupo de hombres y mujeres transgénero que tienen relaciones sexuales con hombres.

5) Secuenciación del Exoma / Raros genes de enfermedad: Al secuenciar sólo los exones de un genoma, o la más diminuta porción que de hecho codifica proteínas, investigadores que estudian raras enfermedades hereditarias provocadas por un solo gen defectuoso fueron capaces de identificar mutaciones específicas detrás de al menos una docena de enfermedades.

6) Simulaciones de Dinámica Molecular: Simular los giros que las proteínas llevan a cabo conforme se doblan ha sido una pesadilla combinatoria. Ahora, investigadores han aprovechado la energía de una de las computadoras más poderosas del mundo para rastrear los movimientos de átomos en una pequeña proteína plegable por un periodo de tiempo 100 veces mayor que cualquier esfuerzo previo.

7) Simulador Cuántico: Para describir lo que ven en el laboratorio, los físicos cocinan teorías con base en ecuaciones. Esas ecuaciones pueden ser muy difíciles de resolver. Pero este año los investigadores descubrieron un atajo al fabricar simuladores cuánticos. Son cristales artificiales en los que puntos de luz láser juegan el papel de iones y los átomos atrapados en la luz sustituyen a los electrones. Los artefactos proveen respuestas rápidas a problemas teóricos en la física de materia condensada y ellos podrían eventualmente ayudar a resolver misterios tales como la superconductividad.

8) Genómica de la Siguiente Generación: Tecnologías de secuenciación más rápidas y baratas están haciendo posibles estudios de muy grande escala tanto de ADN tanto antiguo como moderno. El Proyecto de los 1,000 Genomas, por ejemplo, ya ha identificado gran parte de la variación del genoma que nos hace únicamente humanos.

9) Reprogramación del ARN: La reprogramación de células que retrasan sus relojes de desarrollo para que se comporten como "células madre" no especializadas en el embrión, se han vuelto una técnica estándar de laboratorio para estudiar enfermedades y desarrollo. Este año, se encontró la manera para hacerlo utilizando ARN sintético. Comparada con métodos previos, la nueva técnica es dos veces más rápida, 100 veces tan eficiente y potencialmente segura para su uso terapéutico.

10) Ratas de laboratorio: Los ratones dominan el mundo de los animales de laboratorio, pero para varios propósitos los investigadores preferirían usar ratas. Es más fácil trabajar con ratas y anatómicamente son más similares a los seres humanos; su único inconveniente es que los métodos utilizados para hacer "ratones nocaut" animales hechos a la medida por investigación mediante el tener genes específicos discapacitados no funcionan con ratas. Una oleada de investigación este año, sin embargo, promete traer "ratas nocaut" al laboratorio en gran escala.

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