Nanohistorietas desde Harvard

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8048 <meta name="Title" content=""> <meta name="Keywords" content=""> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"> <meta name="ProgId" content="Word.Document"> <meta name="Generator" content="Microsoft Word 11"> <meta name="Originator" content="Microsoft Word 11"> <link rel="File-List" href="file://localhost/Users/pere/Library/Caches/TemporaryItems/msoclip1/01/clip_filelist.xml"> <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/george-whitesides-pere-estu.jpg" id="img_10" class="imgdcha">El lunes estuve en Boston entrevistando para una revista al químico vivo con más citas científicas que existe, <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/George_M._Whitesides" title="http://es.wikipedia.org/wiki/George_M._Whitesides" id="link_0">George Whitesides</a> de la Universidad de Harvard.<o:p></o:p> Más adelante os cuento qué le mantiene tan motivado a sus 70 años, porqué la química es el futuro de la ciencia, la diferencia entre nanotecnología comercial y revolucionaria, algunas reflexiones sobre si hay investigaciones que no deberíamos estar haciendo, y sus críticas al conservador sistema de peer review en las publicaciones científicas que criban tanto las ideas malas como las más originales. Pero las damas primero. Cuando terminé de conversar con el carismático profesor Whitesides, me dijo “Deberías conocer a una postdoc española que investiga en <a href="http://gmwgroup.harvard.edu/people_groupmembers.html" title="http://gmwgroup.harvard.edu/people_groupmembers.html" id="link_1">mi laboratorio</a> ”. Recorrimos los pasillos de su departamento hasta encontrar a Anna Laromaine, una química gironina que inmediatamente se ofreció a contarnos algunos de los proyectos en que están trabajando.<o:p></o:p> <o:p></o:p> Diagnóstico para todos<o:p></o:p> Lo primero que me mostró Anna fueron unos papelitos de colores de apariencia muy sencilla, y que en realidad eran tests para analizar de manera fácil y barata muestras de sangre y orina. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/anna-paper.jpg" id="img_2" class="imgizqda">La idea “lab on a chip” no es nueva, pero George Whitesides está obsesionado en bajar el precio de la tecnología para que pueda ser utilizada a gran escala en países del tercer mundo. Utilizando técnicas de microfluidica <a href="http://www.pnas.org/content/105/50/19606" title="http://www.pnas.org/content/105/50/19606" id="link_2">ha diseñado</a> un chip de papel cromatográfico (imagínate algo parecido al test de embarazo, pero más complejo), que puede detectar niveles de glucosa, proteínas, y suministrar de manera asequible y rápida información relevante relativa a la salud. George Whitesides ha creado la fundación sin ánimo de lucro “Diagnostics for all” para intentar transferir tecnología desde los países que –en sus propias palabras- tienen más “wants” (deseos), hacia los que tienen más “needs” (necesidades).<o:p></o:p> <a href="http://www.pnas.org/content/105/50/19606"></a><o:p></o:p> <o:p></o:p> Extinguir llamas con electricidad<o:p></o:p> Luego entramos en un laboratorio donde vimos una llama encendida dentro de una caja negra. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/anna-flame.jpg" id="img_3" class="imgdcha">Como todas, además de CO2 y agua, durante la combustión también se genera una gran cantidad de partículas cargadas positiva y negativamente. Cuando Kyle empezó a aplicar un campo eléctrico alrededor de la llama, dichas partículas cargadas se desplazaron generando un efecto parecido al viento. La llama se movía a un lado como si alguien estuviera soplando. Kyle subió de golpe la intensidad, y la llama se apagó inmediatamente. <o:p></o:p> El grupo de Whitesides está obsesionado con la innovación, y en abrir nuevos caminos. Por el momento la intensidad eléctrica requerida es demasiado alta, pero quien sabe si en un futuro podremos apagar o prevenir cierto tipo de incendios de maneras que ahora ni nos podemos imaginar. Incluso lo están probando con ondas acústicas.<o:p></o:p> <o:p></o:p> Infoquímica, levitación y chips de c. elegans<o:p></o:p> Infoquímica fue uno de los conceptos que más me costó asimilar. Normal, es algo tremendamente novedoso y del que Whitesides es un pionero. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/322677_anna-chemistry-info.jpg" id="img_0" class="imgizqda">Como explican en un <a href="http://www.pnas.org/content/106/23/9147.abstract" title="http://www.pnas.org/content/106/23/9147.abstract" id="link_3">artículo reciente</a> se trata de utilizar reacciones químicas para codificar información en lugar de bits eléctricos de 0 y 1. Los investigadores que visitamos nos mostraron sus chips realizados con técnicas de microfluidos en los que el movimiento de una burbujita de aire podía contener información. ¿Aplicaciones? Ya llegarán.<o:p></o:p> <o:p></o:p> <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/anna-levitation.jpg" id="img_8" class="imgdcha">Me produjo una sensación inicial de estupor ver cómo unas bolitas de diferente densidad levitaban a diferente altura dentro de un medio paramagnético cuando se les aplicaba un campo magnético. “Bonito, ¿y qué?” es lo que me pasaba por la cabeza. La levitación que habréis visto anteriormente requiere fluidos a temperatura supercrítica (muy baja). Simplicidad es una palabra clave para el grupo de Whitesides, que está investigando maneras más sencillas de utilizar la levitación. El proceso ya está patentado y ahora buscan aplicaciones, como sensores, ver si un aceite está adulterado, o cualquier aspecto asociado a diferencias de densidad. <o:p></o:p> <o:p></o:p> <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/anna-celegans.jpg" id="img_9" class="imgizqda">Cuando Lizzy me mostró su trabajo le consulté cuál era la pregunta que quería responder. Ella me repitió uno de los lemas del grupo: “nosotros no hacemos ciencia con herramientas, sino herramientas para hacer ciencia” (tools for science instead of science for tools). <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/anna-chip-elegans.jpg" id="img_11" class="imgdcha">Era obvio con el chip para c.elegans que había preparado con la técnica de <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Soft_lithography" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Soft_lithography" id="link_4">soft lithography</a> desarrollada por Whitesides. En el fondo no es más que un dispositivo que permite tener un gran numero de gusanos c-elegans en un espacio reducido, y poder hacer de manera más fácil un tipo de experimentos que antes no se podían realizar. No es poco.<o:p></o:p> La investigación principal de Anna es otro ejemplo excelente de búsqueda de mejores herramientas para hacer ciencia.<o:p></o:p> <o:p></o:p> Cultivos celulares en 3D<o:p></o:p> Todas las células de tu cuerpo tienen algún vaso sanguíneo cerca que les suministra oxígeno y nutrientes. Cuando un tumor crece, sin embargo, va acumulando capas y capas de células de manera que las centrales pueden llegar a quedar aisladas y recibir menos oxígeno. Los científicos quieren entender qué ocurre allí. Una de las herramientas que utilizan son los cultivos celulares; placas en las que introducen un tipo de células en unas condiciones determinadas que les permiten hacer experimentos y ver qué ocurre en esas células. Una limitación de estos cultivos es que son “planos”, sólo hay una única capa de células y resulta difícil reproducir una estructura tridimensional. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/anna-3dculture.jpg" id="img_12" class="imgizqda">Hay maneras de conseguir cultivos celulares 3D utilizando geles y ciertos polímeros, pero Anna Laromaine con otros miembros del laboratorio está combinando geles con papel para diseñar una estructura muy simple que le permita alojar células en una disposición tridimensional. Esto permitirá a los científicos analizar qué ocurre a las células del centro, analizarlas de forma sencilla y poder reproducir ‘in vitro’ por ejemplo la estructura de un tumor.<o:p></o:p> <o:p></o:p> Continuará…<o:p></o:p> Pero no puedo despedir este post sin citar la conversación con Anna mientras almorzábamos. Anna representa a la perfección la científica española con ganas de volver a su país para investigar, patentar, y ayudar a generar tanto conocimiento como riqueza. Tras los recortes presupuestarios de hace un par de semanas lo ve cada vez más difícil. <o:p></o:p>

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1 Nanohistorietas desde Harvard

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8048 <meta name="Title" content=""> <meta name="Keywords" content=""> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"> <meta name="ProgId" content="Word.Document"> <meta name="Generator" content="Microsoft Word 11"> <meta name="Originator" content="Microsoft Word 11"> <link rel="File-List" href="file://localhost/Users/pere/Library/Caches/TemporaryItems/msoclip1/01/clip_filelist.xml"> <link rel="Edit-Time-Data" href="file://localhost/Users/pere/Library/Caches/TemporaryItems/msoclip1/01/clip_editdata.mso"> <div style="text-align: center;"><big>Texto escrito por Roberto Guzmán de Villoria Físico e Ingeniero de Materiales del MIT </big></div> Llegan los Insectos-Robot, por R.G.V <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/309835_rob-cyb-0.jpg" id="img_0" class="imgdcha">Aunque ya hay <a href="http://www.youtube.com/watch?v=W1czBcnX1Ww" title="http://www.youtube.com/watch?v=W1czBcnX1Ww" id="link_0">robots grandes, ágiles y potentes</a> con clara aplicación militar, para tareas de vigilancia y poder espiar de forma discreta resulta mucho más eficiente tener 100 robots pequeños; aunque sean tan “frágiles” que se puedan aplastar con la mano<o:p></o:p>. La mosca, rápida y sigilosa, parece un espía ideal. En <a href="http://harvardmagazine.com/extras/robotic-fly">Harvard</a> están tratando de imitar su vuelo con unos diminutos robots voladores.<o:p></o:p> <o:p></o:p> La “mosca artificial” que han desarrollado es capaz de agitar sus diminutas alas de plástico, gracias a un material que se deforma al aplicar electricidad. Aunque el avance es muy prometedor, de momento “sólo” son un par de alas que se mueven, conectadas a un par de cables para la fuente de alimentación (el dispositivo no tiene suficiente potencia para cargar con una batería). Le falta todo el sistema de navegación, visión, sensores… Cada vez es más sencillo reducir el tamaño de cualquier componente, pero todavía no a este nivel, y menos a un precio razonable.<o:p></o:p> Sin embargo el Pentágono tiene claro que es prioritario poder contar con cientos de insectos voladores para utilizarlos en misiones de defensa. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/rob-cyb-1.jpg" id="img_1" class="imgizqda">Es por ello que la agencia DARPA (los mismos que iniciaron <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Internet">Internet</a>) ha decidido lanzar el proyecto HI-MEMS. La idea es sencilla: si los insectos tienen todo lo necesario para volar de forma autónoma, ¿por qué no dirigirlos y usarlos para el beneficio del hombre?. Básicamente, la filosofía del proyecto es la misma que hizo que hace muchos siglos se utilizaran palomas mensajeras, caballos o bueyes. El problema es que esto no es tan sencillo en el caso de los insectos. Para conseguir guiarlos lo más eficaz sería hacer una especie de hibrido robot-insecto…o lo que se suele denominar un<a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Ciborg"> ciborg</a>.<o:p></o:p> <o:p></o:p> <img src="file:///Users/pere/Library/Caches/TemporaryItems/msoclip1/01/clip_image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1026" border="0" height="73" width="129">Principalmente se suelen utilizar insectos de un tamaño considerable, como unas polillas que llegan a los 10 cm de longitud. De esta forma es más sencillo “modificarlas” o añadirles los dispositivos necesarios.<o:p></o:p> Se sabe que las polillas utilizan para guiarse el abdomen a modo de timón, así que para controlar su vuelo, una de las soluciones es hacerles mover el abdomen. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/rob-cyb-2.jpg" id="img_2" class="imgdcha">Para ello se les realiza una incisión cuando se encuentran en la fase crisálida y se les introduce una especie de anillo flexible con electrodos alrededor del cordón nervioso. Estimulando los electrodos con una señal eléctrica oscilante, se puede dirigir a una polilla adulta. La universidad de Cornell trabaja con el mismo tipo de polillas, pero en este caso actúan directamente sobre los músculos principales encargados del vuelo. En ambos casos se aplican una señal eléctrica oscilante para modificar la dirección o el aleteo del insecto.<o:p></o:p> <o:p></o:p> El problema de las polillas es que al no poder volar con mucho peso, deben estar ancladas para poder aplicar la señal eléctrica. Por eso lo más interesante sería encontrar un insecto que pueda cargar con más peso, vuele y tenga un tamaño suficiente para poder implantar los electrodos. Uno de los candidatos son los escarabajos, especialmente el denominado rinoceronte, que pueden cargar hasta 3g. Gracias a ello se les puede acoplar encima un microcontrolador, una pequeña batería, un implante, y conseguir que se eleve con todo ello. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/roberto-cyb-3.jpg" id="img_3" class="imgizqda">En el caso del implante, se insertan los electrodos en el área del cerebro responsable del control del vuelo y en los músculos principales utilizados para volar. El sistema de dirigir en un principio consistía en varios pequeñas luces situadas en el área visual del escarabajo. Según se iluminaban las luces de un lado u otro se conseguía modificar la dirección del insecto. El problema es que dependiendo de la luz ambiental, el escarabajo podía ser guiado o no, y le costaba distinguir obstáculos, por lo que en posteriores experimentos se implantaron otros dos electrodos en el lóbulo óptico izquierdo y derecho del insecto. En los últimos resultados de la <a href="http://www.eecs.berkeley.edu/%7Emaharbiz/Cyborg.html">universidad de Berkeley</a> se ha le ha añadido un receptor de radiofrecuencia, con lo que se pueden guiar de forma inalámbrica.<o:p></o:p> <o:p></o:p> De momento no se ha conseguido incorporar una cámara o algún sistema que permita a los insectos ir a un determinado objetivo sin tener que ser dirigidos constantemente. En un principio nos parecería extraño un insecto-espía que volara por una determinada zona y reconociera a un sospechoso, pero si se entrena a las abejas a reconocer la fotocopia del rostro de una persona, son capaces de acertar un 80% de las veces. Aunque el resultado es bastante significativo, cuando se giran las fotos 180º, <a href="http://jeb.biologists.org/cgi/content/abstract/208/24/4709">los resultados bajan significativamente.</a><o:p></o:p> La mayoría de estas investigaciones son de carácter militar, pero todos estos avances podrían tener aplicaciones civiles como encontrar victimas en un terremoto o detectar determinados compuestos químicos tóxicos, que de una forma u otra podrían salvar muchas vidas. Desde luego es una tecnología compleja que plantea muchas dudas, no sólo a nivel científico….<o:p></o:p> <div style="text-align: right;">Roberto Guzmán de Villoria</div>

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cyborgs-insectos-robot

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1 Cyborgs de Insectos-Robot

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8048 <meta name="Title" content=""> <meta name="Keywords" content=""> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"> <meta name="ProgId" content="Word.Document"> <meta name="Generator" content="Microsoft Word 11"> <meta name="Originator" content="Microsoft Word 11"> <link rel="File-List" href="file://localhost/Users/pere/Library/Caches/TemporaryItems/msoclip1/01/clip_filelist.xml">  <style>  </style> A mediados del 2007 un grupo de científicos inyectaron la copia correcta del gen RPE65 directamente en la retina de 3 jóvenes de 22, 24 y 25 años que sufrían un tipo de ceguera congénita causada por la mutación de este gen responsable de codificar una proteína necesaria para el correcto funcionamiento de las células fotorreceptoras.<o:p></o:p>  <o:p></o:p> El 13 de Agosto de 2009, los responsables de este ensayo clínico de terapia génica en humanos <a href="http://content.nejm.org/cgi/content/extract/361/7/725" title="http://content.nejm.org/cgi/content/extract/361/7/725" id="link_2">confirmaron</a> que las pruebas hechas 1 año después de la intervención mostraban una mejora radical en la visión de los pacientes, que se había mantenido en el tiempo, y que no había aparecido ningún problema o respuesta inmune en los ojos ni en otras zonas de sus cuerpo. <o:p></o:p>  <o:p></o:p> Se trata de uno de los avances más significativos en el esperanzador y controvertido campo de la terapia génica, pero también un excelente ejemplo para reconstruir el proceso científico<a href="http://www.nei.nih.gov/lca/" title="http://www.nei.nih.gov/lca/" id="link_5"> </a> desde la investigación básica hasta la posible cura de una enfermedad por el momento intratable.<o:p></o:p> Del laboratorio al hospital En 1993 investigadores del <a href="http://www.nei.nih.gov/lca/" title="http://www.nei.nih.gov/lca/" id="link_6">National Eye Institute de EEUU</a> descubrieron un gen encargado de metabolizar la vitamina A imprescindible para que los fotorreceptores de la retina reaccionen a la llegada de luz. Sospechando que su mal funcionamiento podría estar relacionado con problemas de visión, testaron pacientes y vieron que una mutación en dicho gen RPE65 estaba asociada a un tipo de ceguera infantil llamada <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Leber%27s_congenital_amaurosis" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Leber's_congenital_amaurosis" id="link_1">Leber Congenital Amaurosis</a> (LCA), cuyos afectados sufren diversos grados de déficit visual, incluso ceguera.<o:p></o:p>  <o:p></o:p>Tras establecer la relación entre mutación y LCA, los científicos crearon unos ratones transgénicos cuyo RPE65 estaba inactivo, para así hacer experimentos y comprender todos los aspectos relacionados con dicho gen. <o:p></o:p> Con estos <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Knockout_mouse" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Knockout_mouse" id="link_0">Ratones Knockout</a> (una de las herramientas más utilizadas en los laboratorios para investigar los aspectos bioquímicos que rodean a las alteraciones genéticas) descubrieron que los bastones y conos de la retina estaban completamente intactos, y simplemente no funcionaban porque no recibían vitamina A.<o:p></o:p> Eso habría la puerta a un posible tratamiento con terapia génica: si se lograba introducir la copia correcta del RPE65 en la retina de pacientes y hacer que se expresara con normalidad, produciría vitamina A y quizás se restauraría la visión.<o:p></o:p> Lo siguiente fue averiguar cómo transportar el gen al interior de las células de la retina. <o:p></o:p> <o:p></o:p>Los virus saben muy bien cómo hacerlo, y por eso han sido utilizados durante décadas como vectores para introducir genes de manera dirigida dentro de las células.<o:p></o:p> Un grupo de investigadores utilizó copias inactivas de un Adenovirus (causante de resfriados comunes), para recombinar su material genético junto al RPE65 y permitirle infectar células de manera inocua sin generar una respuesta inmunológica.<o:p></o:p> Nuevos estudios con ratones demostraron a finales de los 90 que inyectando el virus vector en el fondo de sus retina se lograba que el gen RPE65 se expresara sin efectos secundarios aparentes.<o:p></o:p>  <o:p></o:p>Antes de ser probado en humanos, hacían falta evidencias más sólidas. <o:p></o:p>  Un tipo de perros fue el siguiente animal de laboratorio utilizado. Sus ojos eran similares en tamaño y estructura a los humanos, y daba la casualidad que existía un modelo animal de perros con una ceguera parecida al LAC, causada también por problemas en el RPE65.<o:p></o:p> En el 2001 empezaron los experimentos de terapia génica con perros, y el resultado fue un éxito rotundo. Los perros mejoraban su visión, no sufrían problema alguno, y el efecto se mantenía al cabo de los años. <o:p></o:p> Este segundo aspecto era muy relevante (y también es lo más trascendente del artículo publicado el presente Agosto), ya que demostraba que los genes no sólo se expresaban en el interior de las células semanas después de su inyección, sino que se integraban correctamente en el genoma y reproducían junto con el resto de material genético en cada división celular.<o:p></o:p>  <o:p></o:p>Todo parecía listo para los ensayos clínicos con humanos. <o:p></o:p>  <o:p></o:p>Estos llegaron a mediados del 2007 con los 3 jóvenes aquejados de LAC. Los resultados publicados en 2008 confirmaron mejoras en la visión, que según el reciente artículo de 2009 se han incluso incrementado. Una de las pacientes dijo que, por ejemplo, ahora podía leer un reloj luminoso en el coche de sus padres cuando antes era completamente incapaz. Los científicos especulan que ciertas áreas del cerebro podrían estar adaptándose a las nuevas señales visuales contribuyendo así a la progresiva mejora de la visión.<o:p></o:p>  <o:p></o:p> Tales resultados son de gran esperanza para los afectados de una enfermedad sin tratamiento como la LAC, pero significan también un fuerte espaldarazo al campo de la terapia génica.<o:p></o:p>  <o:p></o:p> El concepto subyacente a la <a href="http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/medicine/genetherapy.shtml" title="http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/medicine/genetherapy.shtml" id="link_3">terapia génica</a> es muy sencillo: remplazar genes defectuosos por copias correctas, silenciar los que funcionen mal, o introducir nuevos genes para combatir alguna enfermedad. <o:p></o:p> Aunque hace más de 40 años que los científicos trabajan en estas líneas de investigación con notables resultados, todavía no existe ningún tratamiento que haya superado la fase experimental. Además, en 1999 se produjo la <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Jesse_Gelsinger" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Jesse_Gelsinger" id="link_0">muerte de una joven de 18 años</a> durante su participación en un estudio de terapia génica, con lo que las alarmas sobre su seguridad dificultaron su progreso.<o:p></o:p> El resultado de los estudios sobre LAC, junto con otros que utilizan nanopartículas para la terapia génica sobre el cáncer, afianzan el interés por dicha técnica y muestran a la perfección el laborioso <a href="http://www.nei.nih.gov/lca/" title="http://www.nei.nih.gov/lca/" id="link_7">camino recorrido</a> desde los laboratorios hasta la cama del hospital.<o:p></o:p>

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2009-08-27T13:09:00Z 367582

2009-08-31T16:13:02Z

terapia-genica-recuperar-vision

2009-08-27T13:09:06Z

1 Terapia génica para recuperar la visión

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8048 Hace un par de semanas Michio Kaku publicaba en el Wall Street Journal un artículo titulado “<a href="http://online.wsj.com/article/SB124571630311739305.html" title="http://online.wsj.com/article/SB124571630311739305.html" id="link_0">La nueva carrera hacia la Luna</a>”, en referencia a los proyectos de EEUU, China, Rusia, India y Japón de enviar misiones tripuladas de vuelta a nuestro satélite. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/nasa.jpg" id="img_4" class="imgdcha">Esta mañana he estado en la sede central de la NASA en Washington DC atendiendo una sesión para la prensa con 7 de los astronautas que han pisado la Luna en las misiones Apollo. Y tras constatar, como ya sospechaba, que la verdadera justificación al descomunal gasto que supondría un viaje tripulado a la Luna y después a Marte, no son tanto los beneficios científicos ni innovación tecnológica que puedan conllevar, sino el afán explorador de nuestra especie y sobre todo inspirar a las nuevas generaciones como hizo en su momento el Apollo 11, creo que toca replantear el concepto de “carrera” espacial. A mi, por lo menos, no me inspira ver a una serie de países gastando dinero público en paralelo “compitiendo” para plantar su banderita y sacar pecho a la antigua usanza. Si el principal motivo para enviar humanos a explorar el espacio es inspirar (una de las palabras más repetidas durante la conferencia de hoy) y que la humanidad logre una nueva gran hazaña… perfecto. Hagámoslo. Pero tendría mucho más sentido hacerlo todos juntos en una misión internacional que aunara esfuerzos y representara no sólo a un país, sino a todos los pueblos del mundo. Aunque sea por las limitaciones presupuestarias, quizás este podría ser el futuro del viaje tripulado a la Luna. ¿MERECE LA PENA VOLVER A LA LUNA? Planes aprobados ya los hay. En 2004 George W. Bush anunció la intención de enviar de nuevo humanos a la Luna en el 2020 para recolectar materiales, realizar investigaciones científicas, entender funcionamiento del cuerpo en el espacio, y fundamentalmente prepararse para una futura misión tripulada a Marte. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/universal-luna-marte.jpg" id="img_1" class="imgizqda">Pocos son los confiados en que se van a cumplir los plazos, pero es que además, existen bastantes discrepancias entre los convencidos de que la exploración humana del espacio es imprescindible y los que opinan que los costes exceden holgadamente los beneficios esperables. En resumen, hay 3 motivos básicos que se suelen apuntar para justificar que “vale la pena” ir a la luna: recolectar materiales, investigación científica / innovación tecnológica, e inspiración. Pero todos tienen sus detractores. Concretemos: Recursos minerales: Conseguir Helio-3 Aprovechar recursos y exportar materiales de la Luna es uno de los argumentos utilizados para justificar su regreso. Se ha hablado con relativa seriedad, por ejemplo, de instalar placas solares que permitirían enviar energía hacia la Tierra. Pero el compuesto que más interés ha generado es el Helio-3, un isótopo extremadamente escaso en la Tierra pero que los vientos solares han dejado en cantidades considerables en el suelo lunar. Su interés radica en que por sus características químicas podría ser muy útil en los reactores de fusión nuclear. Los críticos apuntan que las enormes cantidades de materiales lunares que deberían ser transportadas a la Tierra para una vez aquí extraer el Helio 3, la hacen una tarea demasiado costosa. También dicen que sería bueno primero asegurarnos de que podemos controlar la fusión nuclear… y en otra consideración muy relevante, se plantean si eso mismo no lo pueden hacer robots de manera más barata y segura. De hecho, este es uno de los principales focos de discusión. La cuestión no es si debemos explorar el espacio o no, la rotundidad del sí está fuera de cualquier duda. La discusión es si debemos hacerlo con humanos o con unos mucho más baratos robots. Los defensores del viaje tripulado replican que esos mismos argumentos existían al inicio de los 60 y posteriormente se vio que las habilidades y versatilidad humanas eran muy superiores. Continúa siendo así, pero sin duda llegará un momento en que el cuerpo humano tendrá más limitaciones que los futuros robots. Ciencia: Telescopios en la Luna Enviar un astronauta geólogo a recoger muestras e investigar la superficie lunar estaría muy bien, si fuera seguro y más barato. De momento esta brutal inversión científica no parece justificada por mucho que nos ayudara a conocer mejor el origen de nuestro planeta o del sistema solar. Otra iniciativa científica que cuenta con muchos adeptos es instalar telescopios en la cara oculta de la Luna. Su superficie estable permitiría construir estructuras mayores que los telescopios espaciales, y sin una atmósfera que interfiera en las observaciones, y escondidos de las radiaciones de radio terrestres, permitirían explorar en un espectro de bajas frecuencias todavía no testadas. Y el pasado nos dice que siempre que vemos con una nueva lente descubrimos alguna novedad. Los críticos se preguntan hasta qué punto es factible construir un telescopio en las condiciones lunares. Argumentan que, como en el caso del helio 3, los defensores de los viajes tripulados no prestan suficiente atención a las profundas limitaciones técnicas de dichos proyectos. De nuevo, no se trata de investigar sí o investigar no. Claro que sí! Pero si queremos maximizar la relación coste/beneficios, los científicos de la NASA prefieren invertir el dinero en otros telescopios, exploración con robots, sondas… que en viajes tripulados. Inspiración Apollo 11 fue histórico, un hito de nuestra especie que inspiró a jóvenes y adultos pero… ¿volvería a ocurrir lo mismo? Difícil de pronosticar, la sociedad ha cambiado mucho y el concepto “presencia física” a disminuido su valor. Sin duda un proyecto como el de enviar un humano a Marte (a la Luna ya hemos ido) sería tremendamente inspirador, pero quizás no tanto como lo fue el Apollo en su momento. Está en nuestros genes En el epílogo de su libro “Man on te moon”, Andrew Chaikin dice que le irrita oír a la NASA repitiendo la expresión “the next logical step is…” (el siguiente paso lógico es….”. “¿Qué tiene que ver la lógica con todo esto???”, se pregunta Chaikin. Para él, y muchos otros, explorar el espacio es algo más emocional que racional, algo instintivo intrínseco a la naturaleza de nuestra especie. Innegable. Para los pro, éste es uno de los motivos más poderosos. Y para los anti, de los más absurdos. El debate se intensifica cuando unos y otros le añaden argumentos bastante flojos como “algún día la humanidad deberá salir de este planeta” o “tenemos otros problemas aquí en la Tierra”. La segunda carrera espacial A no ser que aparezca la interesante propuesta de un programa conjunto, a nadie se le escapa que las opciones Chinas y Rusas son una “amenaza” al liderazgo estadounidense en la exploración espacial. Uno de los astronautas de la reunión de hoy en la NASA ha citado el programa Ruso buscando la motivación para acelerar el de USA. Ojalá el hombre pise de nuevo la Luna, pero sin que sea una carrera absurda. Innovación tecnológica Es uno de los puntos fuertes para defender el viaje tripulado. Obvio que una empresa así genera grandes avances en su camino que revierten posteriormente en la sociedad. Claramente es un motor de innovación indirecto. La pregunta de los críticos es si los mismos se pueden conseguir de manera directa y sin rodeos. “Pues quizás no, porque como en muchos otros campos, la investigación en lo desconocido es imprevisible”, sería la respuesta más corta y contundente. Ir a Marte, and beyond <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/aldrin.jpg" id="img_2" class="imgdcha">Está clarísimo: ir a la Luna no está justificado si no es pensando en ir más lejos después. ¿Por qué no vamos directamente a Marte entonces? Es la <a href="http://www.elpais.com/articulo/reportajes/Habra/vida/otros/planetas/terricolas/vayan/elpepusoc/20090719elpdmgrep_5/Tes" title="http://www.elpais.com/articulo/reportajes/Habra/vida/otros/planetas/terricolas/vayan/elpepusoc/20090719elpdmgrep_5/Tes" id="link_1">sugerencia de Buzz Aldrin</a> . “Porque debemos entrenarnos antes”, es la respuesta oficial. La luna sería un lugar ideal para testar cómo responde el cuerpo humano a la vida fuera de la Tierra, y establecer una base que en algún momento podría actuar como parada intermedia en el viaje a Marte. Si esta es la mejor opción o no, es un debate técnico más que ideológico y por lo visto en la sesión de hoy, no parece todavía absolutamente claro. En definitiva, está claro que habrá futuros astronautas pisando la superficie de la Luna, Marte, u otros rincones del Sistema Solar. La discusión es si debido a los enormes costes que eso representa debemos empezar ya o vale la pena esperar un poquito. Lo que sí está claro es que si EEUU quiere cumplir el mandato de Bush de llegar a la Luna en el 2020, Obama deberá decidir pronto si pone todavía más dinero para hacer que sea posible, o anuncia que tiene otros planes prioritarios tan inspiradores para el planeta como las Misiones Apollo. Yo apuesto por lo segundo.

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1 El fin de la carrera espacial

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8048 Si os cuento que unos científicos están investigando ciertos pinos porque podrían ser plantados en Marte dentro de centenares o miles de años, ¿qué pensaríais? Quizás la primera reacción sería: “¿¿¿¿con dinero de mis impuestos????” Y si se justifican diciendo “es que dentro de un tiempo aquí ya no cabremos…, o tendremos que colonizar otros mundos porque habremos agotado los recursos de la Tierra… y además, en unos pocos millones de años el sol se expandirá y los futuros humanos deberán mudarse a otros planetas…” tal vez el sofoco aumente y repliquéis “¿y tanta prisa tenéis? ¿no se os ocurre nada más prioritario que solucionar?” En esa línea escribí <a href="http://ksjtracker.mit.edu/?p=9032" title="http://ksjtracker.mit.edu/?p=9032" id="link_1">una nota crítica en el rastreador científico</a> sobre un artículo aparecido en el periódico mexicano Universal, que explicaba muy bien el proceso de terraformar Marte y el rol de los pinos del Monte Orizaba, pero no buscaba las cosquillas al proyecto. Tras insinuar un “basta ya de hacer caso a ciegas de todo lo que nos cuenten los científicos, los periodistas no tienen porqué ser siempre sus aliados”, y plantear en tono sarcástico dudas sobre la conveniencia de gastar dinero público en el estudio de los pinitos marcianos, llego a México y me presentan al investigador principal del proyecto. Ups… Tierra trágame… y llévame a otro planeta... Pasos para terraformar Marte <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mexic-navarro-2.jpg" id="img_1" class="imgdcha">Hacer habitable nuestro planeta vecino no es una idea nueva. La NASA lleva años dándole vueltas y financiando investigaciones como las de Rafael Navarro para esclarecer los pasos que lo harían posible. Rafael matiza: “lo primero de todo, antes de plantear cualquier intervención, es saber si existe algún tipo de vida en Marte. Si la hubiera debemos respetarla, estudiarla, y olvidarnos de modificar las condiciones de ese planeta. Pero si dentro de unos años comprobamos que Marte es inerte, entonces sí podemos plantearnos convertirlo en un lugar que pudiera acoger seres vivos”. El primer paso sería calentarlo. Hay varios métodos propuestos (explosiones nucleares, espejos gigantescos que hagan incidir más luz solar…) pero el más factible parece ser introducir en su atmósfera gases que causen un efecto invernadero muy fuerte, calienten rápidamente la superficie del planeta, y derritan el agua que Marte tiene en los polos y su subsuelo. El octafluoropropano es uno de los últimos candidatos para no dejar escapar los rayos de luz solar que rebotan de la superficie de Marte, y Rafael Navarro considera que en sólo 100 años ya tendríamos una temperatura suficientemente alta para abordar la segunda etapa: introducir microorganismos que pudieran sobrevivir en esas condiciones y cuyo metabolismo liberara oxígeno a la atmósfera. Las cianobacterias que oxigenaron la Tierra hace 2000 millones de años podrían ser ideales para esta función, ya que además los microbiólogos están encontrando variedades sobreviviendo en ambientes extremos parecidos a la superficie de Marte en cuanto a aridez, pH, temperaturas y presencia de radiaciones. Esta etapa de oxigenación duraría unos 1000 años, y entonces ya sería viable enviar líquenes, musgos, pastos…, y los pinos que Rafael Navarro investiga en el Monte de Orizaba, por ser los que crecen mayor latitud del mundo. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mexico-marte-terraformacion.jpg" id="img_0" class="imgcen"> Cuando este ecosistema haya acampado, ya pondremos termitas, otros animales, y al final quizás humanos. Conglomerado de ideas Una de las ventajas de hablar cara a cara con alguien es que te transmite más que palabras. La expresión tan honesta de Rafael cuando le dices “convénceme, porque yo a esto todavía no le veo el sentido” no deja lugar a dudas: sí tiene sentido. No estamos hablando de un capricho de científicos. Lo que ocurre es que no debemos quedarnos sólo con la idea, irrelevante en estos momentos, de la colonización humana de Marte dentro de miles de años. Independientemente de si pueden llegar ser plantados en Marte o no, el Monte de Orizaba cuenta con el bosque de pinos más alto del mundo. Los científicos no terminan de comprender cuáles son las condiciones que les permiten sobrevivir a 4100 metros de altitud. Y esto vale la pena ser investigado. También hay motivos más que justificados para entender la esencia de la vida e investigar sus límites con los microorganismos de ambientes extremos como Río Tinto en Huelva, o el desierto de Atacama en Chile. Rafael Navarro <a href="http://www.egu.eu/awards-medals/award/alexander_von_humboldt/medalist/44.html" title="http://www.egu.eu/awards-medals/award/alexander_von_humboldt/medalist/44.html" id="link_0">ha recibido este año la medalla “Alexander von Humboldt”</a> por identificar en dicho desierto una región casi análoga a la superficie de Marte, y que está permitiendo a los astrobiólogos de la NASA y la ESA testar nuevas formas de búsqueda de vida en el planeta temporalmente rojo. Da la sensación que la idea de terraformar Marte más bien sea una especie de ejercicio intelectual en el que se aglutinen conceptos y aparezcan nuevas preguntas sobre las características básicas de la vida, cómo se regulan los ecosistemas, investigar desde otro ángulo las propiedades de los gases de efecto invernadero, entender cómo podía ser Marte en el pasado… un útil conglomerado de ideas más que una iniciativa real. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/277115_mexico-unam.jpg" id="img_0" class="imgizqda">Pero cuando a Rafael Navarro le dices “entonces olvidémonos de intentar terraformar Marte en serio, no?” su cara refleja de nuevo un sincero convencimiento, basado en su larguísima trayectoria como astrobiólogo en la preciosa, immensa y vibrante <a href="http://www.unam.mx/" title="http://www.unam.mx/" id="link_0">Universidad Nacional Autónoma de México</a> . “No es tan complicado como piensas”, dice, “y los tiempos que te he dado son extrapolaciones con la tecnología actual. En el futuro el proceso podría acelerarse”. De repente, veo que el debate está más cercano de lo que me imaginaba. Ahora sé que sí merece la pena investigar los pinos de Orizaba, pero continúo pensando que plantearse su futura exportación a Marte es empezar la casa por el tejado, y sigue pareciéndome poco más que una distracción pensar que en el futuro la humanidad necesitará colonizar nuevos mundos. Sin embargo, si nos alejamos de este objetivo final, tenemos en cuenta el avance exponencial de la tecnología, y analizamos el proceso pasito a pasito, quizás no estemos hablando de algo tan lejano. En el muy probable caso que dentro de unos pocos años los astrobiólogos nos digan “chavales, aquí no hay nada”, posiblemente alguien presentará una propuesta de proyecto destinada a enviar octafluoropropano, o algún otro gas de efecto invernadero, a la superficie de Marte para intentar calentar su atmósfera y empezar el proceso de terraformación. Suponiendo que no fuera tan costoso económicamente. ¿vosotros lo aprobaríais?

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1 Plantar pinos en Marte

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8048 Lo peor contra el sueño cuando regresas a tu casa un viernes de madrugada no es cierta llamada inoportuna, sino encontrarte en tu buzón el número de Mayo de la revista del National Geographic y sucumbir a la tentación de empezar a ojearla. A la mañana siguiente te habías planteado la dura tarea de buscar información no parcial sobre transgénicos y escribir un post sobre este importante pero ya casi cansino debate. Sin embargo, no puedes quitar ojo de la revista que la noche anterior dejaste tirada en el suelo abierta por las páginas de un maravilloso <a href="http://ngm.nationalgeographic.com/2009/05/mammoths/mueller-text" title="http://ngm.nationalgeographic.com/2009/05/mammoths/mueller-text" id="link_1">reportaje</a> sobre el mamut congelado mejor preservado descubierto hasta la fecha. El descubrimiento de Lyuba <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mamut-man3.jpg" id="img_0" class="imgdcha">Una mañana de Mayo del 2007 el cuidador de renos Yuri Khudi iba caminando con tres de sus hijos por las congeladas cercanías del río Yuribey en la península de Yamal en el Noroeste de Siberia, cuando vio frente a él algo que le dejó sobrecogido. A lo largo de su vida había encontrado gran cantidad de colmillos y otros restos de mamuts, pero nunca un ejemplar entero y aparentemente intacto. Inquieto por las leyendas sobre los malos augurios que acompañan a los mamuts, pero consciente de la posible gran notoriedad del hallazgo, avisó a las autoridades locales. Días después Yuri tomaba un helicóptero con varios museólogos en búsqueda del cuerpo del animal extinto. Cuando llegaron a la zona del descubrimiento, el mamut había desaparecido. Tras las dudas iniciales, sabiendo lo preciados que son los restos de este animal, una opción nada disparatada es que alguien se hubiera percatado de la noticia y lo hubiera recogido antes que ellos. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/263766_mamut-people.jpg" id="img_3" class="imgizqda">Efectivamente, durante la visita al poblado de Novyy Port encontraron el ejemplar mejor conservado de mamut hallado hasta el momento recostado sobre la pared de una tienda, a la que fue ofrecido a cambio de 2 motos de nieve y un año de comida por el propio primo de Yuri. Con sólo unas pocas marcas de mordeduras de perros, los expertos consiguieron recuperar la cría de Mamut y llevársela al Museo cercano de Shemanovsky, desde donde empezaron a ofrecerla a la comunidad científica para su estudio. Breve historia de los mamuts Los mamuts provienen de elefantes africanos que migraron hacia el norte y poco a poco quedaron adaptados a climas fríos: Los primeros mamuts lanudos aparecieron hace 400.000 años provistos de una densa mata de pelo, piel gruesa, orejas pequeñas, y largos colmillos que les permitían luchar y escarbar en la nieve. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mamut-front3.jpg" id="img_4" class="imgdcha">Durante la edad de hielo se expandieron por una amplia zona del hemisferio norte, su población descendió durante una época de calentamiento 120.000 años atrás, su número volvió a aumentar, luego se redujo drásticamente durante un corto período entre 14.000-10.000 años, y el último ejemplar se extinguió hace 3.900 años. Hay cierta controversia sobre las causas del tremendo declive sufrido por los mamuts y otros grandes mamíferos hace 10.000 años. Se habla de meteoritos, enfermedades, sequías, fuegos, cambios en la vegetación… pero todo indica que está ligado al final de la edad del hielo y las consecuencias derivadas del agudo aumento de la temperatura. Una de ellas, la expansión de humanos modernos a latitudes superiores acompañados de virus y eficientes técnicas de caza. Desde que en 1806 se descubriera el primer mamut lanudo congelado se han ido acumulando otros ejemplares, pero ninguno tan bien preservado como Lyuba, la cría de mamut cuya excelente conservación de dientes, estómago, esqueleto y órganos internos entusiasmó a los científicos. La autopsia Quizá la pregunta más inquietante sobre Lyuba es ¿cómo puede aparecer de golpe en medio del paseo de un cuidador de renos? Una de las primeras pruebas que hicieron fue un escáner del interior de su cuerpo. En él se comprobó que la garganta, esófago, nariz y boca estaban llenas de un sedimento denso, por lo que se dedujo que Lyuba había muerto asfixiada tras quedar atrapada y sumergida en el barro. Pero lo que más llamó la atención era su excelente y enigmático estado de conservación. Debió fallecer rápido, y hundirse por algún movimiento de tierras en los hielos del permafrost. Pero aún así, después de 40.000 años su impecable estado era inexplicable. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/263769_mamut-ct.jpg" id="img_7" class="imgizqda">Durante la autopsia que le realizaron en junio del 2008 los científicos descubrieron un hecho curioso: Olía extraño. Esto hizo sospechar que algunos microorganismos podían estar implicados en tal preservación. Lyuba había sido protegida durante todo este tiempo por el ácido láctico que ciertos microbios habían generado en condiciones anaerobias entorno a sus tejidos. Sobre el misterio de su repentina aparición, la explicación más coherente es que los fuertes movimientos por el deshielo que se produjo en esa zona en el 2006 rompieron el permafrost, llevaron a la superficie el fragmento que contenía a Lyuba, éste se derritió, y su cuerpo quedó expuesto hasta que Yuri Khudi lo descubrió. Con la autopsia los investigadores descubrieron muchos aspectos más: el análisis de sus dientes reveló que Luyba sólo tenía un mes de edad cuando falleció. Analizar la piel y grasa del abdomen permitió concluir que tanto hija como madre estaban muy bien alimentadas y no debían pasar penurias. Con los restos fecales se comprobó que, como también hacen los elefantes, las crías se alimentan de las heces de la madre para conseguir sus bacterias intestinales. Se identificó el tipo de vegetales que había en esa zona, el grado de parentesco con los elefantes… pero lo más intrigante fueron las posibilidades que ofrecía su también muy bien conservado ADN. Recuperar especies extinguidas ¿valdría la pena volver a ver a Luyba caminar? Esta sería una de las primeras preguntas a hacernos. Inmediatamente aparece la segunda ¿sería posible, y <a href="http://http//ngm.nationalgeographic.com/2009/05/mammoths/cloning-interactive" title="http://http://ngm.nationalgeographic.com/2009/05/mammoths/cloning-interactive" id="link_0">cómo</a>? La primera opción que nos viene en mente es al típica clonación por transferencia nuclear. El método con que se clonó a la mítica oveja Dolly: Extraer el material genético del núcleo de una célula de mamut, introducirlo en un óvulo de elefanta, hacer que empiece a dividirse, implantarlo en el útero de otra elefanta, y esperar a que nazca un mamut sano. Esto, imposible no es, pero a medida que la clonación reproductiva acumula fracasos se ve cada vez más complicado. Otra opción que barajan los científicos es conseguir el esperma de un mamut macho y fecundar un óvulo de elefante con él. Si fuera exitoso nacería un híbrido. que por reproducciones selectivas posteriores podría terminar generando un mamut. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/mamut-kid3.jpg" id="img_9" class="imgdcha">El año pasado, la <a href="http://www.elpais.com/articulo/sociedad/genoma/partir/pelo/mamuts/elpepusoc/20081120elpepisoc_5/Tes" title="http://www.elpais.com/articulo/sociedad/genoma/partir/pelo/mamuts/elpepusoc/20081120elpepisoc_5/Tes" id="link_0">secuenciación del 70% del genoma del mamut</a> abrió la puerta a dos nuevas posibilidades más descabelladas todavía. Una sería sintetizar la cadena de ADN del mamut, organizarla en cromosomas, empaquetarla en un núcleo, y clonarlo. La otra sería fijarse en las diferencias entre el ADN de elefante y de mamut, y hacer los 400.000 pequeñas modificaciones que transformarían el ADN de un elefante en el de un mamut. Aunque suene irrisorio, algunos científicos creen que es cuestión de tiempo poder conseguirlo, y que algún día seremos realmente capaces de revivir especies extinguidas. Yo no termino de creérmelo, pero de nuevo, los científicos implicados deberían poder justificar muy claramente porqué merece la pena siquiera intentarlo. Más info: visitad la excelente web del National Geographic, y estad atento@s al nuevo <a href="http://channel.nationalgeographic.com/episode/waking-the-baby-mammoth-3630/Overview#tab-Overview" title="http://channel.nationalgeographic.com/episode/waking-the-baby-mammoth-3630/Overview#tab-Overview" id="link_0">documental</a> sobre el descubrimiento de Lyuba que se estrenará a finales de abril. Créditos fotos: Francis Latreille, todo plagiado de la <a href="http:///" title="http://" id="link_0">web</a> del Nat. Geo.

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1 Lyuba: los secretos del Mamut Congelado

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8048 Lunes 16 de marzo del 2009, 10:20 de la mañana; Primera pausa en el <a href="http://www.sei2003.com/nida/1014902/index.asp" title="http://www.sei2003.com/nida/1014902/index.asp" id="link_1">congreso sobre epigenética</a> que se está realizando en el auditorio Natcher del campus del <a href="http://www.nih.gov/" title="http://www.nih.gov/" id="link_2">NIH</a> en Bethesda, Maryland, US. Salgo de la sesión introductoria convencidísimo de que la secuencia del ADN sólo es una parte de la información que contienen mis genes. Depende de lo que haga con mi vida, activaré y desactivaré algunos mediante modificación de histonas, ARN’s de interferencia…, y sobre todo un mecanismo llamado metilación. ¡Adiós al determinismo! la información genética no es tan estable como me pensaba; va modulándose constantemente en función de mi dieta, el ambiente que me rodea, o las vivencias que experimente. Pero algo me deja todavía más inquieto: mis hijos podrían heredar algunas de estas adaptaciones. Reviso el programa, y en la sesión de tarde descubro un nombre familiar: Manel Esteller, director del programa de epigenética del cáncer en el <a href="http://www.idibell.cat/es_index.html" title="http://www.idibell.cat/es_index.html" id="link_0">IDIBELL</a> de Barcelona. “Mira qué bien! Es el mayor experto de España, a ver si puedo saludarlo…” pienso segundos antes de levantar la cabeza y encontrármelo a escasos 5 metros de mí. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/esteller-5.jpg" id="img_2" class="imgdcha">- Hola Manel! Soy Pere Estupinyà, te acuerdas de mí? Te entrevistamos en <a href="http://www.smartplanet.es/redesblog/" title="http://www.smartplanet.es/redesblog/" id="link_5">redes</a> hace un par de años… Hombre Pere! Sí, claro… ¿qué haces tu por aquí? - Larga historia… oye, te apetece tomar un café? Sí, vamos. Llegué ayer y tengo un jet-lag horrible… - Pues subamos a la cafetería. O prefieres que nos veamos más tarde si quieres oír la siguiente sesión… No, no… me la salto. Además regreso a España esta misma noche. 10:30 AM, cafetería feísima, armados de alitas de pollo, coca-cola, y café. - Así qué tal estás? Cómo os va a los científicos? Diría que mejor que a los periodistas, no? - Eso seguro… pero no os afecta a vosotros la crisis? Si, claro, pero por suerte la notamos menos que en otros campos - ¡Uno que no se queja de la financiación! Yo no he dicho eso… en los últimos años hemos mejorado, pero en inversión científica España todavía está muy por detrás de países con su mismo potencial económico. - Por qué ha ocurrido esto? Nunca hubo perspectiva a largo plazo. Los políticos tienen una agenda de 4 años, pero deben entender que la ciencia avanza más lenta, y que se requieren apuestas fuertes y mucha continuidad. Sólo así aporta desarrollo social y económico. - Hablaremos después de esto, pero antes deja que te pregunte algo que me intriga: esto de las metilaciones, que afectan al ADN en función de las experiencias que vivimos y modifican aspectos de nuestro cuerpo, o nos predisponen a enfermedades… ¿se transmite a la siguiente generación o no? Por cierto… ¿te puedo grabar? Sí, graba tranquilo… Mira, la metilación de ADN es algo muy común, y de hecho los patrones están muy conservados entre especies. Es obvio que esta epigenética normal se transmiten de padres a hijos. Pero tú lo que me preguntas es si las alteraciones que acumulamos en nuestra vida, y que modifican la expresión de algunos genes, también se manifiestan en las células germinales y pasan a la descendencia... Pues claramente sí. Estamos recuperando una especie de neolamarckismo; algunos caracteres adquiridos se pueden heredar. - Esto era insospechado sólo unos años atrás! Cierto, pero si lo piensas bien tiene mucho sentido evolutivo. Los genes son la información básica, la materia prima, pero es necesario que se modulen de alguna manera, y parecería lógico que estas adaptaciones se transmitieran a la siguiente generación. La epigenética en el fondo es muy darwiniana. Imagínate una mujer asiática que llegue a EEUU y tenga una dieta totalmente diferente. La secuencia de sus genes no cambia, pero la expresión de ellos lo hace sin duda, y sería normal que algo pasara a sus hijos para que ya nacieran mejor preparados para el entorno en que les tocará vivir. - Esto puede tener repercusiones muy profundas en cómo entendemos la evolución, no? En la rapidez de los cambios observados… Exacto! Este es un punto clave. La evolución por mutaciones en la secuencia del ADN y posterior selección es muy lenta. La herencia epigenética podría haber acelerado el proceso. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/esteller-methylation-2.jpg" id="img_5" class="imgizqda">- Impresionante… pero hablemos de medicina. La epigenética está implicada en muchas enfermedades, no? Sí, sobretodo en el cáncer. La primera metilación en un tumor humano se descubrió en 1982, pero por limitaciones metodológicas no se pudo continuar investigando. Fue en 1995 cuando se observó un gen supresor de tumores, el p16, que se inactivaba por metilación del ADN y causaba cáncer. Desde entonces el campo ha vivido una explosión y hemos encontrado biomarcadores de un montón de enfermedades - ¿Pero las curaréis algún día o no? ¡Ya hay cuatro fármacos epigenéticos aprobados! Para leucemia y linfoma - Ah sí? ¿cómo actúan? Reprograman la célula para que exprese los genes inactivados. Los despiertan, los devuelve a la actividad. De hecho el domingo estaba en Madrid rodeado de hematólogos entusiasmados por la presentación de un nuevo medicamento para un tipo de leucemia que antes no tenía tratamiento. - Y la cura? De momento no la cura del todo, pero expande muchísimo la supervivencia. Piensa que antes no había nada que hacer, sólo cuidados paliativos. - Ahora recuerdo que tú, cuando investigabas en EEUU, hacías estudios con gemelos, no? Sí, empezamos simplemente viendo que a pesar de nacer con la misma secuencia de ADN, su epigenética iba cambiando con el tiempo en función del ambiente en el que cada uno vivía. Ahora lo que hacemos es comparar gemelos concordantes y discordantes respecto ciertas enfermedades. - ¿? Concordantes son los que si uno sufre diabetes, al otro le aparece pronto. Y discordantes son los que uno nunca termina sufriéndola. Así miramos si hay alteraciones epigenéticas que expliquen la enfermedad. - Habéis tenido resultados? Sí, vimos un efecto muy claro en enfermedades autoinmunes. Hay gemelos con poca metilación que expresan antígenos de manera aberrante, y producen muchos anticuerpos que reaccionan contra proteínas de su propio cuerpo. Estos son los resultados más interesantes que tenemos. - Os deberían dar más dinero… Eso, eso… ☺ <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/esteller-2.jpg" id="img_6" class="imgdcha">- Tu qué estrategia de financiación crees que es mejor, ¿tener menos grupos de investigación pero con mayores recursos, o más grupos repartiéndose el dinero? Yo quiero muchos grupos con muchos recursos - Ya, ya… pero reconocerás que hay investigaciones que si se cortaran, tampoco pasaría nada… Claro, lo importante es premiar la excelencia científica, las investigaciones que ya han demostrado su valía y que tendrán un impacto en la sociedad. - Es tan obvio… ¿esto no se hace? La tendencia es al café para todos, porque políticamente es más conveniente - El otro día hablaba con un joven investigador español que ha ganado una plaza en una universidad americana y me decía: “cuando llegué me preguntaron qué necesitaba para montar mi laboratorio, me lo dieron, y me dijeron que me evaluarían en 7 años. Estoy acojonado, sé que si no obtengo resultados será sólo por mi culpa” Eso es lo ideal en investigación, pero tampoco es tan habitual. - Volvamos a las metilaciones… qué hace que estemos más o menos metilados? La dieta, por ejemplo. El ácido fólico es un precursor de las metilaciones, y los alcohólicos están hipometilados porque no tienen vitamina B12, que es otra fuente de metilos. Y hemos visto que este déficit está implicado en cáncer de hígado y cirrosis hepática. - ¿Pero es mejor estar más metilado o menos? Lo justo. Las metilaciones son imprescindibles, necesitamos un mínimo, pero pasarse es perjudicial - Porque estas metilaciones… son dirigidas? Afectan a genes específicos en función de tus experiencias? Claro, están hechas para eso. Su función es reaccionar específicamente sobre lo que vayas haciendo en tu vida - Qué otros hitos habéis conseguido? Estamos siguiendo los pasos del genoma humano para hacer el epigenoma humano completo, y poder comparar células sanas con enfermas. En mi laboratorio de Barcelona coordinamos un esfuerzo financiado por la UE, en el que nos encargamos el cáncer de colon. Por otra parte acabamos de secuenciar los virus de doble cadena de ADN como el Epstein-Barr, el papiloma virus y el de la hepatitis B. Estas enfermedades causan más de 2 millones de muertes cada año. - Y se podrían hacer tests epigenéticos para detectar predisposición a enfermedades? Sí, los biomarcadores. De hecho la <a href="http://www.fda.gov/" title="http://www.fda.gov/" id="link_3">FDA</a> estadounidense está a punto de aprobar un marcador para el cáncer de próstata. Uno de los problemas de este cáncer es que la prueba del <a href="http://www.cancer.gov/espanol/cancer/hojas-informativas/antigeno-prostatico-especifico-respuestas" title="http://www.cancer.gov/espanol/cancer/hojas-informativas/antigeno-prostatico-especifico-respuestas" id="link_4">PSA</a> da muchos falsos positivos. Ahora sabemos que en la mayoría de casos hay un gen metilado, y esto puede mejorar el diagnóstico. - Y en cuanto comportamiento, veis si la epigenética modifica nuestro carácter? Seguro que lo hace, pero no es tan conocido. Yo tengo un proyecto con científicos de Boston en el que estudiaremos si ser zurdo o diestro, o que un ojo domine sobre el otro, está relacionado con cambios epigenéticos durante las primeras etapas del desarrollo. Cogeremos ratas, les taparemos un ojo durante semanas, y veremos si la expresión de sus genes se modifica debido a metilaciones. - Y si transmiten ese cambio a sus hijos… Podríamos mirarlo, sí. - Oye, quizás querrías ir al congreso Uy! Ya son casi las 11 y media! Si, si…. Vamos. - Ok, te acompaño. Por cierto, llegaste a ver la entrevista de redes? No, se me pasó - Ah, pues ya te la enseñaré… <object style="border: 0pt none ; margin: 0pt; background: transparent none repeat scroll 0% 0%; -moz-background-clip: -moz-initial; -moz-background-origin: -moz-initial; -moz-background-inline-policy: -moz-initial;" height="344" width="425"><param name="movie" value="http://www.youtube.com/v/V1lwe0JUMwk&hl=es&fs=1"></param><param name="allowFullScreen" value="true"></param><param name="allowscriptaccess" value="always"></param><embed src="http://www.youtube.com/v/V1lwe0JUMwk&hl=es&fs=1" type="application/x-shockwave-flash" allowscriptaccess="always" allowfullscreen="true" height="344" width="425"></embed></object>

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1 El mago de la epigenética

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8048 <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/elec-car-pere-estupinya-mit.jpg" id="img_0" class="imgdcha">Te compras un porsche de los años 70 por ebay, se lo dejas a unos estudiantes del Instituto Tecnológico de Massachusetts (<a href="http://web.mit.edu/" title="http://web.mit.edu/" id="link_1">MIT</a> ), ellos se encargan de buscar quien les financie el proyecto, y a los pocos meses ya han sustituido el motor de gasolina por otro completamente eléctrico capaz de alcanzar los 150 km/h y recorrer 100 millas antes de necesitar conectarse a un enchufe convencional de nuevo. A ver… no es un modelo que compita con los vehículos eléctricos actuales. Cuando lo enchufes deberás esperar 8 horas a que esté del todo cargado, no planees llevar maletas porque las 18 baterías donadas por <a href="http://www.valence.com/" title="http://www.valence.com/" id="link_2">Valence</a> ocupan tanto el capó como el maletero, tampoco se te ocurra hacer un adelantamiento arriesgado con su pobre aceleración de 0-100 en 22 segundos, y quizás los 40.000 euros por los que te saldría la reforma hagan que te cueste decidirte… pero según Fernando de Sisternes, ingeniero industrial español que realiza un postgrado en el MIT y forma parte del <a href="http://web.mit.edu/evt/" title="http://web.mit.edu/evt/" id="link_0">Electric Vehicle Team</a> , competir no es el principal objetivo. “la motivación inicial fue reunir un grupo pluridisciplinar de 40 estudiantes y ser capaces de diseñar un prototipo que nos sirviera para experimentar, aprender, hacer pruebas, y también demostrar al público que construir coches eléctricos no es tan complejo como puede parecer”, dice. “Además, el proyecto ha sido tan exitoso que estamos trabajando en un nuevo modelo mejorado cuyo tiempo de carga será de 10 minutos y su autonomía más de 300 km. Y este sí podría ser competitivo!”, añade Irene Berry, la joven directora del proyecto desarrollado enteramente por estudiantes emprendedores a los que no se les escatiman recursos... <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/249809_electric-car-fernando-siste.jpg" id="img_0" class="imgcen"> ¿Qué falta para que todos conduzcamos coches eléctricos? La gran baza a favor de los vehículos eléctricos es obvia: eliminar la dependencia del petróleo y diseñar coches que no emitan CO2 a la atmósfera. Especialmente en países como España o Dinamarca, con un <a href="http://www.elpais.com/articulo/sociedad/renovables/baten/marcas/generan/electricidad/elpepisoc/20090309elpepisoc_4/Tes" title="http://www.elpais.com/articulo/sociedad/renovables/baten/marcas/generan/electricidad/elpepisoc/20090309elpepisoc_4/Tes" id="link_3">gran aprovechamiento</a> de las energías renovables, el proceso global puede ser medioambientalmente muy limpio. Pero aunque en el peor de los casos la electricidad provenga de fuentes que sí generen emisiones, la eficiencia energética de estos coches es tan superior a los convencionales que son la verdadera apuesta a perseguir. ¿quedan limitaciones para una implantación masiva? Claro… desde el punto de vista técnico el coste, la autonomía y la rapidez de carga de las baterías todavía es una limitación fundamental, pero Fernando de Sisternes lo tiene claro: “dentro de no tantos años los vehículos eléctricos serán mejores que los de gasolina en todos los aspectos; esto no será una limitación en el futuro”. Otro punto muy importante a considerar, como apunta <a href="http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Llega/coche/electrico/enchufamos/elpepisoc/20090304elpepisoc_1/Tes" title="http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Llega/coche/electrico/enchufamos/elpepisoc/20090304elpepisoc_1/Tes" id="link_6">este recomendable artículo</a> , es diseñar toda la red de puntos de recarga y distribución de la energía. En Australia fracasó una iniciativa que favorecía el uso de combustibles alternativos simplemente porque los usuarios no tenían suficientes puntos de repostaje a su disposición. Construir una red inteligente que vaya intercambiando electricidad entre ella y el coche es un gran reto que requiere una clara volutad política para desarrollarse, y aquí justamente es donde encaja la investigación de Fernando en el <a href="http://tppserver.mit.edu/" title="http://tppserver.mit.edu/" id="link_5">Technology and Policy Program</a> del MIT, un programa que implica a científicos e ingenieros en grupos de trabajos multidisciplinares encaminados a desarrollar e implementar estrategias que saquen el máximo partido a nuevas tecnologías. “Si los gobiernos quieren apostar por este cambio deben dar un empujón inicial; sin un compromiso firme será muy difícil que esto llegue a implantarse. Por suerte, España ya tiene un <a href="http://www.idae.es/index.php/mod.pags/mem.detalle/id.407" title="http://www.idae.es/index.php/mod.pags/mem.detalle/id.407" id="link_4">proyecto piloto</a> muy ambicioso”. Fernando de Sisternes muestra mucha confianza en el futuro del coche eléctrico; para él los biocombustibles y coches híbridos son soluciones transitorias: “los biocombustibles pueden funcionar a pequeña escala en ciertas zonas donde sea fácil generarlos, pero para una implementación masiva tienen demasiados problemas colaterales, sobre todo cuando afectan a la producción de alimentos. Los “plug-in hybrids”, que funcionan con electricidad y combustible, es algo intermedio. Existirán hasta que las baterías y la infrastructura de puntos de recarga estés suficientemente extendidos, pero al final se impondrán los coches 100% eléctricos”. Seguro que tenéis comentarios o cuestiones. Fernando se ofrece gentilmente a contestarlas en los comentarios.

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1 El primer Porsche eléctrico tuneado

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8048 Hasta finales del siglo XX las esperanzas de descubrir vida extraterrestre pasaban por encontrarla en algún rincón de nuestro sistema solar. ¡Claro que en el vasto Universo debían existir multitud de planetas con seres vivos! Pero… ¿Cómo íbamos a encontrarlos? Podemos ver estrellas, supernovas o cometas porque emiten luz, pero los planetas son opacos; no había forma de verlos. Y de todos modos... si llegáramos a detectar alguno de manera indirecta a nosecuantos años luz, ¿cómo podríamos saber si albergaba vida? <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/guillem-anglada.jpg" id="img_1" class="imgdcha"> Guillem Anglada es un astrofísico de Ullastrell que realiza su investigación post-doctoral en la <a href="http://www.ciw.edu/" title="http://www.ciw.edu/" id="link_0">Carnegie Institution</a> de Washington DC, y en estos precisos instantes se encuentra buscando planetas extrasolares en un <a href="http://www.ifa.hawaii.edu/mko/" title="http://www.ifa.hawaii.edu/mko/" id="link_1">observatorio astronómico de Hawaii</a> . Científicos como él se las han apañado para encontrar maneras con las que ver indirectamente planetas lejanos. Pero no sólo eso, también son capaces de averiguar cuál es la composición de su atmósfera. Y si resulta que en ella observan una proporción de gases extraña, que no encaja con lo esperado en un mundo inerte, posiblemente significará que hay algo vivo pululando por allí. Personalmente, ahora sí estoy casi convencido que dentro de unos años las portadas de los periódicos electrónicos anunciarán uno de los descubrimientos más trascendentes de la historia de la humanidad: no estamos solos en el Universo. De momento, los planetas que pueden descubrir Guillem y compañía con los telescopios actuales son muy grandes y demasiado cercanos a las estrellas como para poder contener formas de vida mínimamente parecidas a la nuestra, pero mañana la NASA enviará al espacio un <a href="http://kepler.nasa.gov/" title="http://kepler.nasa.gov/" id="link_2">telescopio</a> más potente que permitirá rastrear planetas parecidos a la Tierra, en lo que representa un nuevo gran paso para hallar señales de vida. Tardé sólo un par de cervezas en convencer a Guillem de que nos explicara más detalles sobre dicha misión Kepler, sobre qué métodos utilizan para buscar planetas extrasolares, que nos vaya explicando sus peripecias científicas en Hawaii, y que entre observación y observación se entretenga respondiendo las consultas que podamos plantearle en los comentarios. Esta es la primera de una serie de participaciones periódicas sobre astrofísica de Guillem Anglada en este blog. Démosle la bienvenida! Buscando planetas más allá del Sistema Solar, por Guillem Anglada ¿Por que buscamos planetas en otras estrellas? Para satisfacer nuestro instinto de curiosidad y exploración! Si, vale… Pero científicamente hablando, a que pregunta queremos responder? La detección de planetas extrasolares nos ayuda a comprender las circunstancias de formación del Sistema Solar y es el primer paso para entender cuan extraña, preciosa y variada puede emerger la vida en el Universo. Hace 15 años, sabíamos de una estrella que albergaba un sistema planetario, el Sol, y de los nueve planetas que lo orbitan sabemos sólo de uno que contenga vida. Este panorama está cambiando. En un par de años se van a mandar sondas a Marte para buscar formas de vida exóticas en el subsuelo y a día de hoy tenemos evidencia de más de 350 mundos alrededor de otras estrellas. La mayoría de exoplanetas conocidos son gigantes de gas como Júpiter, porque es mas fácil detectarlos, pero ya empezamos a encontrar a los más pequeños (<a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Super-Earth" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Super-Earth" id="link_3">supertierras</a> ). <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/guillem-581.jpg" id="img_0" class="imgcen">Fig 1.- Representación artística del sistema planetario en Gliese 581 que contiene un trío de supertierras. Créditos : ESO ¡Detectar exoplanetas no es fácil! No emiten luz propia, solamente la reflejan y hay que buscarlos de forma indirecta. Aunque se han propuesto muchos métodos de detección, en la práctica solamente unos pocos han funcionado: espectroscopia Doppler, tránsitos, microlentes gravitatorias, astrometría e imagen directa. El orden no está escogido al azar. La espectroscopia Doppler es el método que ha dado más y mejores resultados. La mayoría de los 350 candidatos se deben a esta técnica que consiste en medir el movimiento radial de la estrella debido a la fuerza que ejerce el planeta sobre ella a lo largo de su órbita. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/guillem-doppler.jpg" id="img_1" class="imgcen">Fig 2.- La estrella se acerca y se aleja periódicamente debido a la fuerza que hace un pequeño planeta al orbitarla. La velocidad de la estrella puede medirse gracias al efecto Doppler en la luz que recibimos. Créditos : ESO Su éxito se debe, en parte, a una coincidencia afortunada que cogió a todo el mundo por sorpresa. En Diciembre de 1995 los astrónomos suizos Michel Mayor y Didier Queloz <a href="http://www.nature.com/nature/journal/v378/n6555/abs/378355a0.html" title="http://www.nature.com/nature/journal/v378/n6555/abs/378355a0.html" id="link_2">anunciaban</a> la detección del primer objeto de masa planetaria alrededor de otra estrella, <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/51_Pegasi_b" title="http://en.wikipedia.org/wiki/51_Pegasi_b" id="link_1">51 Peg b</a> , una estrella cercana poco peculiar y parecida al Sol. Sin embargo, 51 Peg b si tiene un elemento sorprendente; su periodo orbital es de 4,2 días solamente. Como más corto es el periodo orbital de un planeta, más cercano debe estar a la estrella y más rápido debe moverse, de ahí el éxito del método espectroscópico. En comparación, la órbita de Mercurio es de casi tres meses. Haciendo caso a los teóricos de la época, 51 Peg b nunca debería haber existido. Los planetas gigantes deben formarse en órbitas alejadas, donde el gas es frío y abundante durante los primeros millones de años de vida de una estrella. Actualmente, la idea más aceptada es que los planetas migran, es decir, cambian su órbita significativamente después de su formación. Esto no ocurrió de forma muy drástica en el sistema solar o Júpiter habría barrido la Tierra y el resto de pequeños planetas interiores. En 51 Peg no tuvieron tanta suerte. La existencia de órbitas tan cercanas a la estrella sugiere otro método de detección: los tránsitos. Un planeta pasará por delante de su estrella periódicamente bloqueando una pequeña parte de la luz si la inclinación orbital es la adecuada. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/guillem-transito.jpg" id="img_2" class="imgcen">Fig 3- Un planeta transita delante de su estrella boqueando una pequeña fracción de la luz que nos llega. Créditos : CNES Para órbitas como la de la Tierra la probabilidad de que esto ocurra es minúscula (<0.01%), pero para planetas como 51 Peg b es del 10%. En 2001 se detectaron por primera vez los tránsitos de HD 209458 b, otro Júpiter caliente como 51 Peg b. La cantidad de luz bloqueada depende del cociente de áreas entre la estrella y el planeta. Un objeto del tamaño de Júpiter oculta el 1% del brillo de una estrella como el Sol. Para un objeto de tamaño terrestre la ocultación es de un parte entre 10 000 y no hay mas remedio que ir al espacio para evitar la variabilidad inducida por la atmosfera. Esto hace la <a href="http://smsc.cnes.fr/COROT/" title="http://smsc.cnes.fr/COROT/" id="link_3">misión COROT</a> (CNES/ESA) siguiendo 10 000 estrellas con un telescopio de 15 cm. Hace dos semanas anunciaron la detección de su primera supertierra, de la que aún no han podido medirle la masa, ya que es muy pequeña y la estrella bastante activa. Una forma poco científica de anunciar resultados, pero es que les ha entrado la prisa. Este sábado la NASA lanza <a href="http://kepler.nasa.gov/" title="http://kepler.nasa.gov/" id="link_4">Kepler</a> , su primera misión exclusivamente dedicada a planetas extrasolares también por el método del tránsito pero con un telescopio ‘algo’ más grande (1 metro), que monitorizará 100000 estrellas durante 3 años y medio. Las estadísticas apuntan a que, al menos, el 10% de las estrellas tienen gigantes gaseosos y que el 30% contienen una o más supertierras. Basándose en esta tendencia, los teóricos apuestan que la práctica totalidad de las estrellas tienen planetas tipo Tierra en órbita. Esta es la pregunta que Kepler va a responder. Al margen de los grandes acontecimientos que ocurren en el mundo, me preparo para mi primer experimento planetario en el <a href="http://www.ifa.hawaii.edu/mko/" title="http://www.ifa.hawaii.edu/mko/" id="link_5">Mauna Kea</a> , Hawaii. Llegar fue toda una aventura, hay niebla, me equivoqué de volcán, llegué tardísimo a la montaña y no tenía habitación reservada… En fin, si el tiempo acompaña vamos a confirmar la detección del planeta más joven… si es que está! Las estrellas jóvenes son tan activas que es necesario un espectrógrafo infrarrojo para sacarles la velocidad radial, pero esa es otra historia que ya os contaré otro día. En resumen, un pasito más hacia la respuesta a una vieja pregunta que trasciende a la astronomía. ¿Existen otros lugares como la Tierra? ¿Es la vida, tal y cómo la conocemos, un fenómeno común en el universo?... ¿estamos solos? <div style="text-align: right;">Guillem Anglada (rezando al espíritu de la montaña para que se vayan las nubes) </div>

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1 Kepler: hacia el descubrimiento más fascinante de la historia

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8048 Durante mi regreso a Boston, donde placer, ciencia y trabajo se entremezclan, un amigo me aconsejó: “Deberías conocer a Rubén Juanes, un profesor español del <a href="http://mit.edu/" title="http://mit.edu/" id="link_1">MIT</a> que trabaja en algo muy interesante”. - “¿En qué?” - “Investiga cómo los fluidos se mueven entre los medios porosos” <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/juanes-ruben.jpg" id="img_1" class="imgdcha">Sonreí y me quedé unos instantes reflexionando sobre el concepto tan raro de “interesante” que tienen los científicos…, pero cuando al rato visité <a href="http://cee.mit.edu/juanes" title="http://cee.mit.edu/juanes" id="link_2">la web</a> de este ingeniero coruñés y descubrí que aplicaba dicho “movimiento de fluidos en medios porosos” a averiguar cómo mejorar el rendimiento de los pozos petrolíferos, a entender los peligrosos escapes de metano de los hidratos de gas en los fondos oceánicos, y a buscar maneras de inyectar bajo tierra el dióxido de carbono emitido por las centrales térmicas, le escribí de inmediato para pedirle que nos recibiera en su despacho del <a href="http://cee.mit.edu/" title="http://cee.mit.edu/" id="link_0">departamento</a> de ingeniería civil y medioambiental del Instituto Tecnológico de Massachussets. Volveremos con calma a estos temas extensísimos, pero hagamos hoy honor a la filosofía con que nació este blog llamado “Apuntes científicos desde el MIT”, y todavía desde Cambridge resumamos de manera desenfadada las principales anotaciones que realicé durante mi conversación con Rubén sobre el “movimiento de fluidos en medios porosos”. Hidratos de gas – El hielo que se enciende Tanto las bajas temperaturas de las zonas polares como la presión existente en los fondos oceánicos hace que se produzca un fenómeno extraño: en zonas donde la descomposición de materia orgánica genera gran cantidad de gas metano, cuando el agua se congela deja atrapado este gas en su interior y forma una especie de hielo que puede llegar a encenderse. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/juanes-hidrato-gas.jpg" id="img_2" class="imgizqda">Los <a href="http://www.netl.doe.gov/technologies/oil-gas/FutureSupply/MethaneHydrates/about-hydrates/about_hydrates.htm" title="http://www.netl.doe.gov/technologies/oil-gas/FutureSupply/MethaneHydrates/about-hydrates/about_hydrates.htm" id="link_3">hidratos de metano</a> se descubrieron hace más de 30 años, y según algunas estimaciones estas gigantescas capas en el subsuelo oceánico y el permafrost ártico pueden llegar a contener más carbono orgánico que todo el carbón, petróleo y gas natural existente en la Tierra. Por tanto, la primera gran línea de investigación que apareció sobre los hidratos de gas fue averiguar cómo poder extraer el metano atrapado en ellos para quizás convertirlo en una nueva fuente de energía. Según Rubén todavía hay enormes limitaciones tecnológicas para conseguir rescatar el de los océanos, pero hay regiones de Canadá en las que se han hecho <a href="http://energy.usgs.gov/other/gashydrates/mallik.html" title="http://energy.usgs.gov/other/gashydrates/mallik.html" id="link_1">ensayos</a> prometedores sobre los hidratos situados en capas superiores. La otra línea importantísima, y aquí aparece el “movimiento en medios porosos” de Rubén, es entender los mecanismos por los que este metano atrapado en el hielo de los sedimentos oceánicos se va escapando hasta llegar a la atmósfera y contribuir significativamente al calentamiento global del planeta. El metano es un gas que provoca un efecto invernadero considerable, y existe un enorme interés en comprender el rol exacto que tiene en las alteraciones del clima terrestres. ¿Cuánto petróleo queda? Rubén me cuenta que de media, en cada yacimiento petrolífero sólo se extrae el 20-30% del petróleo que contiene. El resto está demasiado impregnado en el subsuelo y es tan complicado extraerlo que con la tecnología actual no resulta rentable hacerlo. Él, analizando el “movimiento de fluidos por medios porosos”, es uno de los muchos que investiga para mejorar la recuperación de petróleo. No es un campo que cojee en financiación, cualquier pequeño avance en este aspecto tiene unas repercusiones económicas muy considerables. No pude resistirme a la típica pregunta acerca de cuántos años de petróleo nos quedan. “No tiene mucho sentido plantearlo de esta manera”, respondió, “el petróleo nunca se terminará, simplemente dejará de utilizarse cuando su precio suba por las nubes y resulte más barato utilizar otras alternativas energéticas”. Obvio, pero insistí un poco y le pedí que valorara el baile de cifras que solemos recibir dependiendo de las fuentes. Me explicó que para obtener tales estimaciones utilizan el “ratio R/P”, que significa la relación entre las Reservas restantes y la Producción o ritmo al que se extrae. La diversidad de pronósticos es considerable, pero admite que desde hace 40 años se está repitiendo que queda petróleo para 40 años más. El motivo de que el petróleo se resista a terminarse no está en la “P” sino en la “R”: En las últimas décadas se han ido descubriendo grandes yacimientos petrolíferos que han ido aumentando las reservas contabilizadas, y además la extracción es cada vez más efectiva. Pero ojo! Rubén advierte que está todo ya tan explorado que cada vez es más improbable descubrir ningún otro gran yacimiento oculto que añada más años de vida al petróleo. La única opción para mantener el R/P estable es aprender a mejorar ese 20-30% de rendimiento en las extracciones. Ahí está el reto, y parte del trabajo sobre “movimiento de fluidos por medios porosos” de Rubén. La epopeya de inyectar CO2 bajo tierra Mejorar la eficiencia energética e incrementar la producción con fuentes de energía renovables es sin duda la gran apuesta del reto energético al que nos enfrentamos, pero analizando <a href="../apuntes-cientificos-desde-el-mit/2008/8/5/energia-solar-tambien-noche" title="http://lacomunidad.elpais.com/apuntes-cientificos-desde-el-mit/2008/8/5/energia-solar-tambien-noche" id="link_0">ciertos datos</a> parece utópico imaginar un futuro libre de combustibles fósiles. “Compruébalo”, me dijo Rubén, “pero China está construyendo alrededor de 100 centrales térmicas al año”. Todas estas centrales emiten grandes cantidades de CO2 a la atmósfera. Una posibilidad para reducir estas emisiones es capturarlo e inyectarlo bajo tierra para <a href="http://www.mnp.nl/ipcc/pages_media/SRCCS-final/IPCCSpecialReportonCarbondioxideCaptureandStorage.htm" title="http://www.mnp.nl/ipcc/pages_media/SRCCS-final/IPCCSpecialReportonCarbondioxideCaptureandStorage.htm" id="link_4">secuestrarlo</a> entre diferentes estructuras rocosas del subsuelo. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/juanes-CCS.jpg" id="img_3" class="imgdcha">El asunto es controvertido porque para conseguir por esta vía un efecto significativo en la reducción del CO2 atmosférico se requiere un proyecto faraónico. Implantar a gran escala estas costosas medidas significaría sin duda un notable aumento del precio de la energía eléctrica, y además se necesitaría una legislación a nivel global que obligara a todos los productores mundiales a implantar estas tecnologías. Pero uno de los factores más importantes a resolver antes de ponerse a construir estos sistemas es averiguar si el CO2 se quedaría permanentemente en el subsuelo, o si de alguna manera se filtraría y volvería a escaparse a la atmósfera. Como podéis imaginar, aquí se enmarca la investigación en el “movimiento de fluidos en medios porosos”. El grupo de Rubén busca las zonas idóneas para que esta inyección de dióxido de carbono capturado a la salida de las centrales térmicas sea lo más estable posible. Rubén confiesa sus dudas de que algo tan costoso pueda llegar a implantarse de manera global, pero al mismo tiempo advierte que se necesita una solución de este estilo; los combustibles fósiles no van a desaparecer de las ecuaciones energéticas, y aunque parezca descabellado adaptar mecanismos de captura de CO2 a la salida de las centrales térmicas para inyectarlo bajo tierra, es sin duda una opción muy a tener en cuenta. La otra inquietante opción es, como le dije hacia el final de mi visita, “que todo continúe igual y a ver qué pasa”. Vi en su cara una expresión de resignación que parecía indicarme “por desgracia, ésta también es una opción posible…” Dejando de lado este turbador último mensaje, una de las conclusiones que saqué de nuestra charla es que “ el análisis del movimiento de fluidos por medios porosos” es muchísimo más interesante de lo que yo pensaba. De largo. Evidentemente, una conversación así debía terminar acompañado de otros científicos en el bar con el nombre más inspirador de Cambridge: “The Miracle of Science”. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/juanes-chiara-pere-estupiny.jpg" id="img_4" class="imgcen">

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1 Metano, petróleo y CO2 circulando por medios porosos

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