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Los avances contra el alzhéimer, la búsqueda del hidrógeno natural, las huellas de los primeros pobladores de América, y los esfuerzos por combatir la malaria, son algunos de los avances científicos más importantes de 2023 destacados por la revista Science.
De acuerdo con la revista científica, el principal avance de este año es una nueva clase de terapias que puedan reducir las tasas de obesidad y enfermedades crónicas interrelacionadas. Se trata de los fármacos del péptido-1, similar al glucagón (GLP-1), que brindan “una oleada de esperanza”.
“Los medicamentos imitan una hormona intestinal llamada péptido similar al glucagón-1 (GLP-1) y están remodelando la medicina, la cultura popular e incluso los mercados bursátiles mundiales, de maneras tanto electrizantes como desconcertantes”, menciona en Science.
Si bien, estos fueron desarrollados originalmente para la diabetes hace casi 20 años, los estudios demostraron que los fármacos del péptido-1 inducen una pérdida de peso significativa, con efectos secundarios en su mayoría manejables, que, además, reducen los síntomas de insuficiencia cardíaca, el riesgo de ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares. “Es la evidencia más convincente hasta el momento de que los medicamentos tienen importantes beneficios más allá de la pérdida de peso en sí”, indican en la edición más reciente de la revista. (Lea: Medicamentos contra la obesidad reducirían el riesgo de enfermedades cardíacas)
Para llegar a dichas conclusiones, este año hubo dos ensayos, uno con 529 personas con obesidad e insuficiencia cardíaca y otro con 17.000 personas con cualidades similares. En ambos se determinó que quienes consumían los medicamentos tienen menores riesgos de sufrir ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares fatales o no fatales.
Sin embargo, aún quedan varias incógnitas por responder sobre estos medicamentos. A los médicos les preocupa que las personas que no tienen sobrepeso ni obesidad recurran al tratamiento para adelgazar, así como la duda de si se deben tomar indefinidamente para preservar el peso.
La bomba de carbono de la Tierra se está desacelerando
En el primer semestre de este año se publicaron dos estudios que afirman que “la bomba de carbono de la Tierra” o la fijación de carbono por parte del océano, está en grave peligro. En el Océano Austral está ubicado el “corazón océano”. Allí las aguas saladas de la superficie se hunden hasta el fondo del océano, extrayendo calor, oxígeno y dióxido de carbono de la atmósfera. Estos elementos quedan atrapados en el abismo, donde el agua se extiende lentamente hacia el norte.
Este proceso es uno de los componentes principales del flujo masivo que conecta todos los océanos del mundo, ayudándolos a capturar un tercio de las emisiones anuales de carbono de la humanidad. “Muchos investigadores creen que cuando aumenta o falla, esta bomba de carbono puede amplificar el cambio climático”, resalta la revista. (Lea: El cometa Halley comenzó su viaje de regreso para ser visible en nuestro cielo)
En marzo, un estudio publicado en Communications Earth & Environment aportó pruebas más directas. Investigadores estadounidenses utilizaron los pocos registros de mediciones históricas de buques en la región en un modelo climático, que demostró que la circulación se había ralentizado hasta un 20 % desde la década de 1970.
Luego, en mayo, un estudio publicado en Nature Climate Change, dirigido por científicos australianos, utilizó mediciones de barcos y boyas para mostrar que el flujo del agua se desaceleró casi un 30% entre 1992 y 2017. Los modelos climáticos tradicionales habían pronosticado que la circulación podría ser lenta, pero no durante años. “Los nuevos datos indican que una amenaza, que antes se creía más lejana, ya ha llegado”, indican en la revista.
La búsqueda de hidrógeno natural se intensifica
Investigadores en todo el mundo continúan en la búsqueda de hidrógeno en la Tierra, algo que desafía la sabiduría geológica convencional, pues los científicos pensaban que en la corteza terrestre la mayor parte del hidrógeno sería devorado por los microbios o convertido en otros compuestos.
Sin embargo, en todos los continentes, excepto en la Antártida, se han encontrado señales de importantes depósitos de hidrógeno. Un estudio del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) sugiere que la Tierra puede contener un billón de toneladas de hidrógeno, suficiente para satisfacer la creciente demanda de hidrógeno como combustible y fertilizante durante miles de años.
“Su sorprendente existencia en tantos lugares ha provocado especulaciones de que se filtra desde el núcleo de la Tierra o se crea como elementos radiactivos en el agua dividida de la corteza. Pero muchos investigadores creen que se genera cuando el agua reacciona con minerales ricos en hierro a altas temperaturas y presiones”, mencionan en Science.
El pronosticador del tiempo con inteligencia artificial
Desde la Segunda Guerra Mundial, se han utilizado modelos para pronosticar el clima. Los científicos desde entonces han implementado la predicción numérica del tiempo, que utiliza cantidades masivas de potencia informática para resolver las ecuaciones de dinámica de fluidos que gobiernan la atmósfera.
Sin embargo, este modelo ya ha empezado a cambiar con la inteligencia artificial (IA). Empresas tecnológicas como Google, Huawei y Nvidia han entrenado modelos de inteligencia artificial para predecir el clima con hasta diez días de anticipación, con una precisión que incluso supera a los modelos tradicionales. En lugar de resolver ecuaciones, estos modelos de “aprendizaje profundo” predicen el futuro cercano basándose en patrones aprendidos a través del entrenamiento sobre 40 años de clima pasado, capturados por observaciones alimentadas a través del modelo numérico del Centro Europeo de Pronósticos Meteorológicos a Plazo Medio (ECMWF), el principal pronosticador del mundo.
Si bien, este modelo no es perfecto, pues hay datos que no puede predecir como la intensidad de los huracanes, los investigadores esperan que los pronosticadores de IA mejoren a medida que comiencen a aprender de las observaciones meteorológicas directas recopiladas por sensores, y no solo de los datos que ya pasaron a través de los modelos existentes.
Nueva esperanza contra la malaria
La evaluación de Mosquirix, la primera vacuna contra la malaria del mundo, mostró que redujo significativamente las muertes en niños pequeños, el grupo más afectado por esta enfermedad. Sin embargo, GSK, la empresa que fabrica Mosquirix, solo puede producir 18 millones de dosis de aquí a 2025, lo cual solo alcanzaría para vacuna a 4,5 millones de niños de los 40 millones que nacen cada año en las regiones afectadas por la malaria.
Por esto, se desarrolló la inyección R21/MatrixM, que tiene un diseño similar al Mosquirix, pero se puede producir de forma más económica y en mayores cantidades. Esta vacuna fue desarrollada en la Universidad de Oxford y tiene licencia del Serum Institute of India, un importante fabricante de vacunas.
La compañía dice que puede producir 100 millones de dosis por año a entre 2 y 4 dólares por dosis, menos de la mitad del precio de Mosquirix. La Organización Mundial de la Salud dice que el R21 debería estar disponible para su uso generalizado a mediados de 2024.
Modestos avances contra el Alzheimer
En enero, los reguladores estadounidenses dieron luz verde al primer fármaco que de manera modesta frena el deterioro cognitivo del alzheimer, al abordar la biología subyacente de la enfermedad, y un segundo tratamiento relacionado le sigue de cerca. Aunque, ninguno de ellos se acerca a una cura y ambos conllevan riesgos graves, sí ofrecen nuevas esperanzas a los pacientes y sus familias.
El primer tratamiento, ya aprobado en Estados Unidos y Japón, ralentizó la pérdida de cognición en un 27 %, mientras que el segundo tratamiento con anticuerpos, ralentizó el deterioro cognitivo hasta en un 35 %, y aún no ha sido aprobado. Ambas terapias se administran por vía intravenosa.
Aunque los investigadores, médicos y pacientes de Alzheimer están celebrando, también están viendo un lado oscuro: el riesgo de inflamación y hemorragia cerebral debido a los tratamientos, que en casos raros han sido fatales. Las personas con una variante genética que predispone al Alzheimer, llamada APOE4, son especialmente propensas a sufrir este efecto secundario. También corren un riesgo potencialmente mayor las personas con Alzheimer que toman medicamentos para prevenir o disolver los coágulos de sangre, incluidos aquellos que sufren un derrame cerebral y reciben potentes destructores de coágulos como tratamiento de emergencia.
El poblamiento temprano de las Américas está cada vez más cerca de ser aceptado
Este año un grupo de investigadores estuvieron más cerca de confirmar que las primeras personas en llegar a las Américas, desde Asia, lo hicieron al menos 5.000 años antes de lo que se creía.
En 2021, investigadores que trabajan en el Parque Nacional White Sands en Nuevo México anunciaron el descubrimiento de huellas humanas inconfundibles, dejadas en la orilla fangosa de un antiguo lago hace entre 21.000 y 23.000 años. Si las fechas son correctas, esto sugiere que fueron dejadas en el pico de la última edad de hielo, cuando los glaciares cubrieron Canadá, lo que sugiere que los humanos debieron haber hecho el viaje a América antes de que se formaran esas capas de hielo.
El estruendo de las fusiones de agujeros negros gigantes
Este año, los astrofísicos detectaron señales de un débil y buscado estruendo cósmico. Es el sonido de ondas gravitacionales de masas titánicas en movimiento: agujeros negros supermasivos en todo el universo moviéndose unos alrededor de otros en pares orbitales apretados. La observación, como los investigadores prefieren llamarla, es el apoyo más sólido hasta el momento para la existencia de estos monstruosos dúos y una poderosa demostración de un método que utiliza señales de estrellas distantes para detectar ondas gravitacionales.
Tras 15 años de observaciones, cinco equipos de científicos, lograron reducir el ruido de los datos lo suficiente como para afirmar que lo que quedaba era el estruendo combinado de agujeros negros supermasivos binarios en todo el universo.
Las reivindicaciones de los científicos que inician su carrera
Durante décadas, los estudiantes de posgrado y posdoctorados se han quejado de los bajos salarios y las malas condiciones laborales. Su frustración ocupó un lugar central durante el año pasado cuando los científicos que iniciaban su carrera se unieron para exigir cambios en el sistema.
En Estados Unidos, por ejemplo, 48.000 trabajadores académicos del sistema de la Universidad de California (UC) organizaron la huelga académica más grande en la historia de ese país, obteniendo aumentos salariales considerables para estudiantes de posgrado y posdoctorados. En Canadá, miles de trabajadores académicos de todo el país participaron en una protesta masiva en mayo para exigir mayores fondos federales para estudiantes, y en Alemania ocurrió algo similar.
La computación a exaescala
Frontier, en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, se convirtió en la primera computadora de exaescala abiertamente reconocida para usuarios científicos, capaz de resolver desafíos en campos que van desde el clima hasta los materiales a un exaflops, una unidad de medida, que representa 1 quintillón de operaciones matemáticas por segundo. Si bien se espera que unos 60 equipos registren tiempo en Frontier el próximo año, los primeros resultados han comenzado a aparecer.
Además, de esta computadora de exaescala, el Laboratorio Nacional Argonne se encuentra desarrollando otra. Esta se encuentra en fase de depuración final antes de abrirse a los usuarios. Se espera que el próximo año entren en funcionamiento nuevas supercomputadoras a exaescala en California y Alemania, a las que seguirán otras en Francia y Japón, abriendo las puertas a la ciencia a una escala que antes era inalcanzable.
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