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Los impresionantes avances en biología molecular de las últimas décadas han permitido el desarrollo de herramientas moleculares capaces de modificar incluso las leyes tradicionales de la genética. Una de estas leyes sostiene que, en la reproducción sexual, los nuevos organismos generados heredan de cada uno de los progenitores un gen. Algunas técnicas de manipulación de genes permiten soslayar esta ley y conseguir que, al menos en uno de los genes, un nuevo organismo generado por reproducción sexual sea genéticamente idéntico a solo uno de sus progenitores. Este proceso de manipulación se ha denominado genética dirigida o genética con impulso. La manipulación realizada permite dirigir la expansión de una variante determinada de un gen en la población de organismos de una especie dada. Sin embargo, la expansión excesiva puede ser peligrosa. Por esa razón, Científicos de la Universidad de California han conseguido desarrollar dos mecanismos genéticos que permiten “frenar” los genes con impulso.

Estudiar el presente y futuro de los bosques requiere una observación continuada y la elaboración de modelos que permitan conocer su evolución. Un lugar de condiciones excepcionales para este tipo de investigaciones es Noruega, un país que tiene casi el 40% de sus superficie cubierta de bosques en los que abundan los abetos, pinos y abedules. Allí se encuentra nuestra invitada de hoy en Hablando con Científicos, la burgalesa Clara Antón Fernández, investigadora del Instituto Noruego de Bioeconomía (NIBIO). Los investigadores de NIBIO llevan décadas haciendo un seguimiento de 12.000 parcelas arboladas de unos 250 m2 repartidas por todo el territorio noruego, en las que recoge información sobre el tipo de suelo, densidad del arbolado, salud de los árboles, tipo de vegetación, daños producidos por el viento, nieve y plagas, biodiversidad, gestión, etc. Con esos datos elaboran modelos que permiten hacer una proyección de futuro sostenible de los bosques y proponen las políticas de gestión que permitan afrontar los retos provocados por el cambio climático.

Uno de los primeros ejemplos de lo que será en un futuro próximo un nuevo campo de la medicina, la medicina bioelectrónica, viene en la forma de un muy pequeño aparato diseñado por investigadores de la Universidad Northwestern y de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington. Se trata de un minúsculo dispositivo que es implantable, inalámbrico y lo más importante, biodegradable. Servirá para acelerar la regeneración y la curación de nervios dañados. Funciona enviando pulsos eléctricos a los nervios que han sido sometidos a procesos quirúrgicos para su curación. El resultado es que se acelera el crecimiento de los nervios, la recuperación de la fuerza muscular y su capacidad de controlar los movimientos.

Llevamos ya más de nueve meses desde el inicio de la pandemia de COVID-19 y a pesar de que se han publicado más de 31.000 artículos de investigación científica sobre la enfermedad y el virus que la causa, el SARS-CoV-2, todavía quedan muchas incógnitas por resolver. Una de esas incógnitas sigue siendo el origen del virus SARS-CoV-2. Los estudios realizados hasta ahora indican que este es idéntico en más de un 96% a un virus de murciélago, llamado RaTG13. Aún así, casi 4% de diferencia en el genoma entre RaTG13 y SARS-CoV-2 es importante. Otro de los asuntos de importancia crítica que todavía sigue siendo objeto de cierto debate es el modo de transmisión del SARS-CoV-2. Al inicio de la pandemia, se pensaba que el nuevo coronavirus se transmitía por contacto de superficies contaminadas con las manos. Sin embargo, los estudios posteriores revelaron que este también se puede contagiar por inhalación de aerosoles. Humanos y murciélagos tenemos muchas cosas en común, somos animales gregarios, vivimos en cuevas y no reunimos para hablar, toser y estornudar.

Sabemos que el mundo que nos rodea está compuesto por átomos, una partículas diminutas de dimensiones nanométricas. Esa escala de medida es difícil de imaginar, dice Daniel Ramos, nuestro invitado en Hablando con Científicos. Para hacernos una idea, un nanómetro es, comparado con nuestra estatura, como somos nosotros comparados con el tamaño de la Vía Láctea. El movimiento a esa escala diminuta es el objeto de estudio de la “Nanomecánica”, una rama del conocimiento que da nombre al libro escrito por Daniel Ramos y que hoy comentamos en este programa. El libro, editado por la editorial CSIC, nos invita a conocer qué herramientas y dispositivos ha desarrollado la ciencia para estudiar el movimiento a escala nanométrica, instrumentos como el microscopio de efecto túnel o de fuerzas atómicas, sensores, balanzas atómicas y todo un conjunto de tecnologías con las que se puede pesar un átomo o medir las interacciones entre las moléculas. Tecnologías que tienen aplicaciones en multitud de campos, desde la biomedicina o la fabricación de componentes para teléfonos móviles hasta los detectores de ondas gravitacionales.

Cuando un paciente acude al hospital con potenciales síntomas de infarto, es muy importante diagnosticarlo con seguridad lo antes posible para administrarle el tratamiento adecuado. Los métodos diagnósticos incluyen un electrocardiograma y análisis bioquímicos para determinar la presencia en la sangre de proteínas que se liberan a ella desde la lesión cardíaca. Una de estas proteínas es la llamada troponina, una sustancia que liberan las células muertas del corazón durante el infarto. Una nueva investigación abre el camino para detectar la troponina en la saliva de una manera más rápida que con un análisis de sangre.

Los hombres y las mujeres somos diferentes, genéticamente hablando, las diferencias más obvias están en los cromosomas sexuales, la mujer tiene XX y el hombre XY. Esas diferencias tienen consecuencias evidentes en la fisionomía de cada persona pero los efectos del sexo van mucho más allá. Un estudio publicado en Science y firmado por nuestra invitada, Meritxell Oliva, investigadora de la Universidad de Chicago, revela que el sexo tiene una notable influencia en la actividad o expresión de genes en las distintas células que componen los tejidos humanos. Los resultados muestran que más de un tercio de los genes tienen una expresión sesgada por el sexo en, al menos, un tejido. El estudio forma parte del proyecto Genotype-Tissue Expression (GTEx), cuyo objetivo consiste en estudiar, analizando la genética, lo diversos que somos los seres humanos.

El proceso de aprender a leer cambia nuestros cerebros, pero también lo hace lo que leemos, cómo leemos y en qué leemos. Todo esto es especialmente importante en esta nueva realidad que vivimos, cuando muchas personas se ven obligadas a atender a múltiples pantallas al mismo tiempo. Estamos apenas en los albores de entender el impacto del aprendizaje basado en lo digital en el desarrollo de los cerebros lectores de los niños, al igual que el mantenimiento de los cerebros lectores en los adultos. Con la mayoría del mundo trabajando desde su casa y millones de estudiantes aprendiendo también en su hogar, desarrollar un cerebro “bilingüe”, uno adaptado simultáneamente al aprendizaje digital y al impreso, nunca había sido tan importante.

La actividad antitumoral del sistema inmunitario depende en gran medida de la activación de los conocidos como linfocitos T citotóxicos, o citolíticos, que son capaces de matar a las células que se encuentran enfermas y que, por esta razón, suponen una amenaza para la vida de todas las células del organismo. Las células T citolíticas no están normalmente activadas ni capacitadas para matar. Necesitan la presencia de células presentadoras de antígenos, ya que presentan a las células T los antígenos, las moléculas, extraños que provienen de los microorganismos y también de los genes mutados de las células tumorales. Las células presentadoras de antígenos se activan al detectar moléculas de microorganismos o daño en los tejidos causado por las células tumorales. Para su activación necesita de una proteína llamada STING. La activación de la proteína STING por medios farmacológicos se ha mostrado eficaz para activar a más células T citolíticas y disminuir el desarrollo de los tumores.

El Parkinson es una enfermedad neurogenerativa que afecta generalmente a personas mayores y que, en su estado avanzado, provoca un temblor incontrolado en las manos y otras extremidades, lentitud de movimientos y otros trastornos. La enfermedad fue descrita en 1817 por el doctor James Parkinson y, como comenta hoy Analia Bortolozzi, nuestra invitada en Hablando con Científicos, “A día de hoy, a pesar de haber transcurrido más de 200 años, sabemos muchas cosas, pero aún no podemos saber con exactitud cuáles son las causas”. Ahora la doctora Bortolozzi y su equipo ha diseñado una molécula que en un futuro puede convertirse en nuevo tratamiento para la enfermedad de Parkinson.