Descubrimientos y Tecnología, Eventos y Premios

FOTCIENCIA 16

Buenos días concienzud@s,

Empezamos este lunes compartiendo con vosotros las imágenes ganadoras de la decimosexta edición del certamen de fotografía nacional científica FOTCIENCIA.

Este certamen está convocado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) con la colaboración de la Fundación Jesús Serra y según nos cuentan su objetivo es acercar la ciencia y la tecnología a los ciudadanos mediante una visión artística y estética sugerida a través de imágenes científicas.

Además, si vivís en Madrid o tenéis previsto venir, podréis disfrutar de ellas en vivo y en directo ya que actualmente se encuentran expuestas en la sede central del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) situado en calle Serrano 117.

Un saludo.

 

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Curiosidades, Descubrimientos y Tecnología

Madera transparente ¿realidad o alquimia?

¡¡Feliz comienzo de semana concienzudXs!!

Como sabéis, cada vez estamos más concienciados de que el mantenimiento de nuestro entorno depende principalmente de lo que nosotros hagamos de él. La semana pasada se lanzó el reto de intentar no consumir productos con envases desechables durante siete días, en algunas de nuestras ciudades empezamos a ver contenedores para materia orgánica, hay protocolos de limitación de circulación de vehículos por la contaminación….

Pero esta “conciencia ecológica” va más allá de nuestros pequeños gestos diarios, y una de las áreas de la ciencia que trabaja activamente en ella es la de los materiales. Justamente la semana pasada salió publicada en los medios una noticia digna de ciencia ficción. Y es que un científico sueco había revolucionado el mundo de los materiales creando… ¡madera transparente!

Quedaos con este nombre: Lars Berglund. Este profesior del Wallenberg Wood Science Center del Real Instituto de Tecnología de Estocolmo (KTH) tuvo una idea de científico loco hace unos años. Quería obtener un material de base biológica para emplear en construcción, que fuera rígido como la madera, capaz de absorber el calor, biodegradable y que dejara pasar la luz. En sí la madera era el material que buscaba, pero no era transparente, así que su planteamiento fue sencillo: ¿y si hago transparente la madera? La idea fue bastante controvertida en el campo de los materiales, pero su grupo hizo una aproximación experimental tan genial como “sencilla”: eliminar la lignina de la madera y sustituirla por un polímero transparente.

Científicamente, la lignina (de la que la madera recibe su nombre, ya que en latín lignum es madera) es un polímero polifenólico que se deposita en las paredes de las células de las plantas. Es una sustancia hidrofóbica que elimina agua de las paredes celulares, limita la difusión lateral, facilitando el transporte longitudinal y refuerza la resistencia mecánica de los tejidos, además de hacer resistentes a las células frente a ataques bacterianos. Es una molécula muy abundante en las plantas  leñosas y es el segundo biopolímero más abundante en la Tierra, tras la celulosa. Los árboles pueden tener entre un 20 y un 30 % de lignina, mientras que las hierbas por debajo del 20 %.

Para nosotros, los mortales comunes, es la sustancia que forma parte de la pared celular de las paredes vegetales que dota a estas células de una dureza y resistencia que las permite crecer en la estructura que conocemos como madera.

Una de las principales ventajas de este material es que su capacidad de absorción del calor, a diferencia de los cristales habituales, evitaría que se “reconcentre” el calor en las casas, generando espacios térmicamente protegidos, lo que ahorraría costes y huella de carbono para climatizar las casas y además podría revolucionar el campo de las placas solares. El investigador afirma que sería también un material óptimo para fachadas, ya que al extraer la lignina, la madera se vuelve blanca, dejando pasar la luz pero pudiendo mantener la privacidad del interior de las viviendas.

Comenzó sus estudios en 2016 y han estimado que en cinco años esta tecnología podría estar disponible en nuestras casas.

¿Ficción? ¡No! Una vez más es ciencia 😉

 

 

Descubrimientos y Tecnología, juegos, Neurociencia

Cómo jugar a ser científico

¿Pasas los ratos muertos jugando al Candy Crush? ¿Eres un as en el buscaminas? ¿Coloreas mandalas para desestresarte? Ahora puedes seguir jugando y relajándote a la vez que contribuyes al próximo gran descubrimiento científico.

Te presentamos Mozak, un videojuego gratuito desarrollado por el centro de ciencia del juego en colaboración con el instituto Allen del cerebro. En él, podrás convertirte en un neurocientífico desarrollando modelos de células cerebrales.

En principio parece sencillo, tan sólo debes seguir las intrincadas ramas de cada célula e irlas trazando. No obstante, según vayas avanzando tendrás que ir adivinando a donde lleva cada una y quizás rectificando por el camino. De esta forma ayudaras a comprender la estructura de tu cerebro e irás reconstruyendo las células en 3D que lo conforman!

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Y, por si te quedas con ganas de más, aquí te dejamos el link de otros dos juegos con los que contribuir con el avance científico, Foldit, donde resolviendo puzzles podrás predecir la estructura tridimensional de las proteínas y aportar tu granito de arena al desarrollo de nuevos fármacos o combustibles:

Neo, un juego que saldrá próximamente con el que te sumergirás en fantásticos mundos microscópicos y conseguirás habilidades y objetos especiales que  te permitirán llevar tu traje espacial al próximo nivel:

 

Descubrimientos y Tecnología

Terapias contra el cáncer que van al meollo del asunto

¡Feliz comienzo de semana ConcienzudXs!

Seguramente muchos de vosotros leeríais la semana pasada una noticia muy prometedora en lo que se refiere a la terapia contra el cáncer, y es que un grupo de investigación del Vall d’Hebrón, en concreto el de la Dra. Laura Soucek, publicó un artículo científico con unos resultados pre-clínicos muy prometedores después de tratar tumores de pulmón en ratones con un fármaco que se llama Omomyc, que inhibe el oncogen MYC.

¿Qué es lo que aporta este fármaco que no aporten ya otros?

Bueno, pues lo novedoso de este fármaco es que actúa directamente sobre el oncogen. Para aquellos que os hayáis quedado igual que estabais, MYC es un factor de transcripción que está presente en todas las células de nuestro organismo, y regula de alguna manera (potenciando o inhibiendo) el funcionamiento de casi una cuarta parte del total de nuestros genes. Es crucial en los tumores porque está implicado en los procesos de multiplicación de las células, que son clave para la renovación de los tejidos y el crecimiento del organismo. Por esto mismo, un mal funcionamiento del oncogen MYC está implicado en la malignización y potencial invasividad de muchos tumores diferentes, pero hasta ahora se consideraba que una terapia contra esta proteína podía tener un elevado riesgo de generar efectos secundarios importantes, ya que, como hemos dicho, está implicado también en el funcionamiento y supervivencia normal de todas nuestras células.

Sin embargo, lo que este grupo ha encontrado ha dejado boquiabierta a la comunidad científica, y es que al parecer, MYC facilita el ciclo de multiplicación de las células, pero NO ES IMPRESCINDIBLE. En las células normales lo único que pasa es que la división es más lenta, pero al final se produce, con lo que siguen viviendo. Por el contrario, la supervivencia de las células tumorales, al tener alterada la actividad de MYC, sí que depende de este oncogen, con lo que mueren si se tratan con Omomyc.

Otra dificultad de hacer terapias contra MYC es que este factor se encuentra en el núcleo de las células, pero estudios previos de la primera autora del artículo, Marie-Eve Beaulieu, demostraban que el fármaco puede penetrar hasta el núcleo de las células tumorales tanto en ensayos in vitro como in vivo.

 

 

En esta imagen se puede ver cómo el fármaco administrado intranasalmente llega perfectamente a los pulmones del ratón.

 

Lo impactante de este descubrimiento es que los autores demuestran que el tratamiento con Omomyc es efectivo en varios modelos animales de cáncer, tanto si se administra por vía intranasal como intravenosa, y si se administra tanto solo como en combinación con quimioterapia (en modelos animales de cáncer de pulmón), lo que abre la posibilidad de desarrollar ensayos clínicos con esta terapia. Además, los efectos secundarios que produce en ratones son leves, tolerables y reversibles, lo que ha animado a la industria farmacéutica a realizar el primer ensayo clínico en este hospital a finales de 2020.

¡Desde luego son buenas noticias! ¡Os mantendremos informados! 😉

Para aquellos que queráis echar un vistazo más a fondo al artículo, os dejamos el link: DOI: 10.1126/scitranslmed.aar5012

 

 

Curiosidades, Descubrimientos y Tecnología, Física, Química y Astronomía, Neurociencia

La ciencia amplia los límites de la visión

Los superpoderes siempre han estado de moda, pero un vistazo rápido a la cartelera de estos últimos años deja claro que ahora están más presentes que nunca. Curiosamente, una de las características más comunes de un gran número de superhéroes es que poseen sentidos hipersensibles, capaces de detectar estímulos completamente inaccesibles para un humano “normal y corriente”.

La vista es, precisamente, uno de esos sentidos que con frecuencia se encuentran mejorados en estos seres extraordinarios, permitiéndoles, por ejemplo, ver en la oscuridad. Como siempre, un paso por detrás de la ficción, la ciencia pone a nuestra disposición este “superpoder” sin necesidad de usar gafas especiales.

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Los mamíferos solo podemos detectar con nuestro sentido de la vista la parte de la radiación electromagnética conocida como luz visible, mientras que la radiación infrarroja, de menor energía y mayor longitud de onda, es completamente invisible para nuestros ojos…hasta ahora.

espectro visible
Un grupo de investigadores ha logrado, mediante la inyección de nanopartículas en la retina de ratones, que estos sean capaces de detectar la radiación infrarroja con sus propios ojos.

Estas nanopartículas actúan como pequeños transductores, absorbiendo la energía proveniente de la radiación infrarroja y transformándola en radiación visible. Al ser colocadas en la parte posterior del ojo, las nanopartículas se unen a los fotorreceptores presentes en la retina de los ratones de modo que, al emitir luz visible, son capaces de estimular las células fotosensibles a las que están unidas.

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Los fotorreceptores son células especializadas sensibles a la luz que, al activarse, producen impulsos nerviosos que viajan hasta la corteza visual, en la parte posterior del cerebro, a través del nervio óptico.

retinaEn los mamíferos existen fotorreceptores de dos tipos, los conos y los bastones. Los primeros detectan el color, y en humanos pueden ser de tres tipos, los que muestran mayor sensibilidad a la luz azul, los que responden más frente a la luz verde y los que son más sensibles a la luz roja. El segundo tipo de fotorreceptores se denominan bastones, son muy sensibles a la luz, permitiéndonos ver en condiciones de casi oscuridad, pero no permiten distinguir colores, lo que resulta en que, cuando apenas hay luz, tengamos una visión en blanco y negro.

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Según los autores de este estudio, debido a las similitudes entre la fisiología de la visión de ratones y humanos, esta técnica podría conferir nuevas habilidades, como la visión térmica. Esto es posible gracias a que todos los cuerpos que emiten calor por encima del cero absoluto (0 grados Kelvin o -273,15 grados centígrados) generan radiación infrarroja.

Además, también podría resultar útil para el tratamiento de pacientes con deficiencias visuales, con la ventaja de que no parecen tener efectos secundarios y no interfieren con la detección normal de la luz del espectro visible.

Si quieres saber más y te atreves con el artículo, aquí tienes el enlace.

 

Descubrimientos y Tecnología

¿Qué quiero ser de mayor? ¡Científica!

¡Feliz comienzo de semana concienzudXs!

Como muchos de vosotros sabréis, hoy es el Día Internacional de la Mujer y la Niña en Ciencia 🙂

En realidad sólo hace 3 años que celebramos este día, que sirve para dar visibilidad y crear conciencia del trabajo científico que realizan las mujeres, ya que la ciencia no es un campo sólo de hombres.

Esto es así desde hace años, aunque quizá muchos no seamos realmente conscientes de que las mujeres llevamos años aportando avances increíbles a la humanidad. Es por esto que hemos decidido dedicar este post a algunos de los grandes descubrimientos científicos realizados por mujeres, y os retamos a ver cuántos (y a cuántas) conocíais 😉

¡Es más! A ver si sois capaces de identificar estas 10 fotos de mujeres con los 10 descubrimientos (mañana a las 10 colgaremos un micropost con quién es quién para que comprobéis si habéis acertado o no).

1- El ADN.

Es bastante conocido que Rosalind Franklin fue quien tomó la primera fotografía de la estructura helicoidal del ADN, en la que posteriormente se basaron Watson y Crick para desarrollar el modelo que les valió el Nobel, mientras su colega femenina no recibía ningún crédito ni mérito por uno de los hallazgos más relevantes del siglo XX.

2- Los genes tienen la capacidad de saltar.

Fue una mujer, Barabara McClintock, quien, estudiando el genoma del maíz, descubrió que había secuencias enteras de genes que cambiaban de posición en el genoma de esta planta, a los que llamo transposones. A diferencia de otras científicas, y tras treinta años de trabajo y muchos detractores, consiguió que le dieran el premio Nobel por este descubrimiento.

3- La fisión nuclear.

Esto ya no lo sabe tanta gente. Lisa Meitner era una investigadora austriaca que fue parte del equipo que descubrió la fisión nuclear. En concreto, fue quien sugirió la existencia de la reacción en cadena que permite que hoy en día tengamos energía nuclear. A pesar de que su figura se ignoró durante muchos años, el elemento 109, el Meitnerio, recibe su nombre en reconocimiento a su trabajo.

4- El origen de la célula eucariota.

Lynn Margulis es una bióloga cuyo trabajo es equiparable al de Charles Darwin, ya que mientras que el segundo describió la evolución de las especies, la Dra. Margulis propuso que las células con núcleo de los animales, vegetales y hongos (eucariotas) tienen su origen en la incorporación de bacterias (células procariotas) a su citoplasma celular. Es una teoría que aún a día de hoy genera controversia, pero planteó una revolución en la manera de entender el origen y metabolismo de las células como las conocemos hoy en día.

5- La cura de las cataratas.

En 1988 Patricia Bath consiguió la patente de un descubrimiento que cambiaría la manera de tratar las cataratas, hasta el punto de que se sigue utilizando a día de hoy: un dispositivo láser que permitía la erradicación de las cataratas de una manera mínimamente invasiva, y con muy buenos resultados.

6- El primer programa informático de la historia.

Ada Lovelace, la hija de Lord Byron, diseñó, allá por el año 1843, una “máquina analítica”, que sería el precursor de lo que hoy en día conocemos como ordenador. Es más, fue la primera programadora, ya que diseñó el primer programa informático conocido para poder usar la máquina.

7- El primer compilador de la historia.

En 1952, Grace Hopper sacudió el concepto de tecnología informática cuando desarrolló el primer compilador de la historia. En sí, un compilador es un programa que traduce lenguaje de programación a un lenguaje común o a un lenguaje de máquina (con los códigos propios de la máquina). Además, generó un lenguaje informático universal llamado COBOL, que se utilizó principalmente en el mundo de los negocios.

8- Propulsión a reacción de cohetes y satélites.

Yvonne Brill era una ingeniera aeroespacial que entre sus múltiples inventos cuenta con el desarrollo de la tecnología de propulsión a reacción de cohetes y satélites, gracias a la cual hoy en día podemos tener satélites más eficientes.

9- La materia oscura.

La materia oscura es una “masa no visible” que influye en la rotación de las galaxias y representa el 95% del Universo, mientras que el resto de la materia únicamente el 5% restante. Las investigaciones de Vera Rubin fueron fundamentales para descubrirla, pero no suficientes para que recibiera el Nobel de física por su trabajo.

10- El chaleco antibalas.

También fue una mujer, Stephanie Kwolek, quien descubrió el kevlar, material altamente flexible y 5 veces más resistente que el acero, del que están hechos los chalecos antibalas, cascos, neumáticos e incluso frenos de coche.

¿Y a día de hoy? ¿Qué avances están realizando las científicas?

¡Pues muchísimos! Por ejemplo, fueron 2 mujeres, Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier, quienes encontraron una utilidad con un gran potencial de un descubrimiento realizado hace más de tres décadas por un investigador español (Francis Mojica) para el tratamiento de múltiples enfermedades. Este no es otro que el uso del sistema CRISPR-Cas9 como bisturí molecular para editar el genoma, de una manera precisa, eficaz y dirigida. En otras palabras: este sistema podría permitir hacer modificaciones a nivel de ADN en células concretas, que estén afectadas por una enfermedad o que la generen, para utilizarlas contra la enfermedad y curarla. Como os podéis imaginar, ahora mismo hay miles de laboratorios en el mundo investigando en la manera de erradicar varios tipos de cáncer y algunas enfermedades genéticas. Os mantendremos informados 😉

Otro ejemplo es Padmanee Sharma, investigadora del MD Anderson en Texas, un centro de investigación y tratamiento del cáncer reconocido a nivel mundial. Su equipo ha descubierto dos estructuras celulares claves para la inmunoterapia de células tumorales: el ICOS y el CTLA4. Esta investigación permite el desarrollo de fármacos que activen a nuestro sistema inmune para que ataquen a las células tumorales sin confundirlas con las células sanas. El CTLA4 actúa como un inhibidor del reconocimiento de células como tumorales, es decir, evita que nuestro sistema inmune las reconozca y las elimine. Sin embargo, si se bloquea sí que pueden reconocerlas y actuar contra ellas. Y el ICOS es una molécula que también mejora esta respuesta inmune contra algunos tumores.

Y no queremos terminar este post sin recordar a Carolyn Bertozzi, catedrática de la Universidad de Stanford, que desarrolla su investigación en el campo de la química y cuyo nombre ha sonado varias veces como candidata al Nobel. Esta investigadora se ha especializado en la “química click”, un conjunto de reacciones rápidas que permiten añadir fragmentos de unas moléculas a otras de una manera sencilla y sin dejar residuos. Lo impresionante de su investigación es que ha conseguido hacerlo dentro de las células. Impresionante.

¡Feliz semana ConcienzudXs!

 

Descubrimientos y Tecnología, Naturaleza y Biología

El revuelo de las mitocondrias: ¿tenemos o no un 50% de ADN de cada progenitor?

¡Feliz comienzo de semana concienzudXs!

Seguramente muchos de vosotros leyerais una noticia la semana pasada que hablaba de que se habían documentado 17 casos inéditos de herencia de ADN mitocondrial paterno, y algunos os estaréis preguntando: ¿a qué viene tanto revuelo?

Empezaremos por el principio 😉

¿De dónde vienen los seres humanos?

Centrándonos en el aspecto más simple biológicamente hablando: de la unión entre un espermatozoide y un óvulo.

Como podéis ver en la imagen, son dos células muy diferentes. En principio el proceso es sencillo, el espermatozoide que llega primero al óvulo gracias a que es más rápido, o a que se ha acercado al óvulo en en momento óptimo, atraviesa la corona con su cabeza y se desprende del segmento intermedio (esa parte engrosada que está entre la cabeza y la cola) y es en este momento cuando se considera que ambos gametos se han fusionado, combinando sus genomas para crear un nuevo individuo. La cosa es que este nuevo individuo no tiene un 50% de ADN materno y un 50% de ADN paterno. ¿Por qué? Pues por las mitocondrias.

Las mitocondrias, son los orgánulos encargados de dar energía a las células, y además de tener una forma muy característica y muchas particularidades, una de las cosas más exclusivas que tienen es que contienen un complemento propio de ADN, diferente al que se encuentra en el núcleo celular.

Estos orgánulos se encuentran en el segmento intermedio de los espermatozoides, para dar un rápido aporte energético a la cola y que se mueva a más velocidad, mientras que en los óvulos se encuentran en el citoplasma. Como os acabamos de decir, al introducirse la cabeza del espermatozoide en el óvulo, se pierde el segmento intermedio, de manera que las mitocondrias que va a tener el nuevo individuo se heredan por vía materna. Esto ha sido un dogma en biología y antropología, hasta el punto que se puede seguir la genealogía de las diferentes poblaciones en función de su ADN mitocondrial, y saber de qué ancestro (tatara-tatara-tatara-…-abuela) común provienen (si os interesa el tema, hay un libro superinteresante que se llama “Las siete hijas de Eva” de Bryan Sykes 😉 ).

Hay dos explicaciones biológicas justificar la eliminación de las mitocondrias paternas. La primera teoría es que la destrucción de las mitocondrias del espermatozoide puede ser una adaptación evolutiva para coordinar mejor el ADN mitocondrial y el nuclear, y que esta eliminación se produce por genes que se encuentran en el núcleo de la célula. La segunda es que, como los espermatozoides tienen una tasa mayor de mutaciones en su ADN mitocondrial, al eliminarlas el organismo nuevo tiene más probabilidades de tener unas mitocondrias sanas y sin mutaciones.

El revuelo surge a raíz de una publicación del Dr. Taosheng Huang en la prestigiosa revista PNAS la semana pasada. En ella explicaba cómo al mandar a secuenciar el ADN mitocondrial de un niño para intentar establecer un diagnóstico de una enfermedad que parecía de origen mitocondrial, no había encontrado ninguna de las 37 mutaciones descritas que aparecen en el ADN de estos orgánulos. Y para su sorpresa, las mitocondrias de este niño no sólo no portaban ninguna de estas mutaciones, sino que había dos tipos de mitocondrias con genomas diferentes. Tras validar sus resultados con un análisis externo, llegó a la conclusión de que su madre había heredado algunas mitocondrias paternas, además de las habituales por línea femenina.

El fenómeno de tener mitocondrias con ADN de distintos tipos en la misma célula no es algo nuevo, en biología se conoce como heteroplasmia. En general, se considera que las heteroplasmias aparecen por la acumulación de errores durante la replicación celular o por daños oxidativos generados por la acumulación radicales libres que se producen durante la respiración celular. Generalmente, las heteroplasmias se asocian con enfermedades mitocondriales y con envejecimiento celular acelerado.

Lo novedoso de este caso es que el material genético que encuentran en las mitocondrias del niño es tanto materno como paterno, y que esta herencia mitocondrial biparental muy probablemente se deba a la mutación de un gen del núcleo de la célula. Como hemos dicho antes, estos genes coordinan el proceso de destrucción de los componentes celulares del segmento intermedio del espermatozoide, y sería un fallo en este proceso lo que permitiría que las mitocondrias del padre sobrevivieran. Otro dato impactante del estudio es que los autores estiman que 1 de cada 5000 bebés podría tener ADN mitocondrial de ambos progenitores.

Si bien no podemos perder de vista que esta incidencia es una estimación, y el caso no deja de ser algo “extraordinario”, este estudio abre un campo de investigación muy interesante, en el que lo primero sería identificar qué gen del núcleo es el que permite que se produzca este proceso. Esto podría ser de gran utilidad para aquellas parejas que quieren tener hijos en la que la madre tiene diagnosticada una enfermedad mitocondrial. Si se identificara este gen, podría conseguirse que el hijo heredara las mitocondrias del padre y así fuera un bebé sano, sin tener que recurrir a una donante de mitocondrias para garantizar la salud del bebé (que es la única opción hoy en día).

¿Qué os parece?