- Avenços més destacats de la biologia en els últims 30 anys
- ARN d'interferència
- Primer mamífer adult clonat
- Mapeig de el genoma humà
- Cèl·lules mares a partir de les cèl·lules de la pell
- Membres corporals robòtics controlats pel cervell
- Edició de bases de el genoma
- Nova immunoteràpia contra el càncer
- teràpia gènica
- Insulina humana a través de la tecnologia d'ADN recombinant
- plantes transgèniques
- Descobriment de l'79è òrgan de el cos humà
- La donació d'òrgans anirà donant pas a la impressió 3D
- referències
La biologia ha tingut grans avenços en aquests darrers 30 anys. Aquests progressos en el món científic transcendeixen a tots els àmbits que envolten a l'home, afectant directament el benestar i el desenvolupament de la societat en general.
Com branca de les ciències naturals, la biologia centra el seu interès en l'estudi de tots els organismes vius. Cada dia, les innovacions tecnològiques fan possible investigacions més específiques de les estructures que formen a les espècies dels cinc regnes naturals: animal, vegetal, monera, protista i el dels fongs.
Genoma humà. Font: Courtesy: National Human Genome Research Institute, via Wikimedia Commons
D'aquesta manera, la biologia potencia les seves investigacions i ofereix alternatives noves a les diferents situacions que afecten als éssers vius. De la mateixa manera, realitza descobriments de noves espècies i de les espècies ja extintes, que contribueixen a aclarir algunes interrogants relacionades amb l'evolució.
Un dels principals èxits d'aquests avenços és que aquests coneixements s'han estès més enllà de les fronteres de l'investigador, arribant a l'àmbit quotidià.
Actualment, termes com biodiversitat, ecologia, anticòs i biotecnologia no són d'ús exclusiu de l'especialista; seva ocupació i el coneixement sobre el tema forma part del dia a dia de moltes persones no dedicades a el món científic.
Avenços més destacats de la biologia en els últims 30 anys
ARN d'interferència
El 1998 es va publicar una sèrie d'investigacions relacionades amb l'ARN. En aquestes es afirmen que l'expressió gènica es troba controlada per un mecanisme biològic, anomenat ARN d'interferència.
A través d'aquest ARNi és possible silenciar, de manera post-transcripcional gens específics d'un genoma. Això s'aconsegueix mitjançant petites molècules d'ARN de doble cadena.
Aquestes molècules actuen bloquejant de manera puntual la traducció i la síntesi de les proteïnes, que ocorre en els gens de l'ARNm. D'aquesta manera es controlaria l'actuació d'alguns agents patògens que causen greus malalties.
El RNAi és una eina que ha tingut grans aportacions en l'àrea terapèutica. Actualment aquesta tecnologia és aplicada per identificar molècules que tinguin potencial terapèutic enfront de diverses malalties.
Primer mamífer adult clonat
El primer treball on es va clonar un mamífer es va realitzar el 1996, realitzat pels científics en una ovella femella domesticada.
Per realitzar l'experiment es van utilitzar cèl·lules somàtiques de les glàndules mamàries que es trobaven en estat adult. El procés emprat va ser el de transferència nuclear. L'ovella resultant, anomenada Dolly, va créixer i es va desenvolupar, podent reproduir-se de manera natural sense cap inconvenient.
Mapeig de el genoma humà
Aquest gran avenç biològic va portar més de 10 anys en concretar-se, la qual cosa es va aconseguir gràcies a les aportacions de molts científics a nivell mundial. L'any 2000, un grup d'investigadors van presentar un esquema gairebé definitiu de el mapa de el genoma humà. La versió definitiva de la feina es va culminar el 2003.
Aquest mapa de l'genoma humà mostra la ubicació de cada un dels cromosomes, que contenen tota la informació genètica de l'individu. Amb aquestes dades, els especialistes poden conèixer tots els detalls propis de les malalties genètiques i de qualsevol altre aspecte que es vulgui indagar.
Cèl·lules mares a partir de les cèl·lules de la pell
Abans de l'any 2007, es manejava la informació que les cèl·lules mares pluripotents només es trobaven en les cèl·lules mares embrionàries.
En aquest mateix any, dos equips d'investigadors nord-americans i japonesos, van realitzar un treball on van aconseguir revertir les cèl·lules adultes de la pell, amb la finalitat que poguessin actuar com a cèl·lules mares pluripotents. Aquestes poden diferenciar-se, podent convertir-se en qualsevol altre tipus de cèl·lula.
El descobriment de el nou procés, on es canvien la "programació" de les cèl·lules epitelials, obre un camí cap a l'àrea de la investigació mèdica.
Membres corporals robòtics controlats pel cervell
Durant l'any 2000, els científics de el Centre Mèdic de la Universitat de Duke van implantar diversos elèctrodes al cervell d'un mico. La finalitat era que aquest animal pogués exercir control sobre una extremitat robòtica, permetent recollir així els seus aliments.
El 2004, un mètode no invasiu va ser desenvolupat amb la intenció de captar les ones provinents de el cervell i usar-les per controlar dispositius biomèdics. Va ser en el 2009 quan Pierpaolo Petruzziello es va convertir en el primer ésser humà que, amb una mà robòtica, podia fer moviments complexos.
Això va poder aconseguir-ho emprant els senyals neurològiques provinents del seu cervell, les quals eren rebudes pels nervis de el braç.
Edició de bases de el genoma
Els científics han desenvolupat una tècnica més precisa que l'edició de gens, la reparació de segments molt més petits de l'genoma: les bases. Gràcies a això es poden substituir bases de l'ADN i de l'ARN, solucionant algunes mutacions específiques que poguessin estar relacionades amb malalties.
El CRISPR 2.0 pot substituir una de les bases sense alterar l'estructura de l'ADN o de l'ARN. Els especialistes van aconseguir canviar una adenina (A) per una guanina (G), "enganyant" a les seves cèl·lules perquè reparessin a l'ADN.
D'aquesta manera les bases AT es van convertir en un parell GC. Aquesta tècnica reescriu els errors que presenti el codi genètic, sense necessitat de tallar i substituir zones senceres d'ADN.
Nova immunoteràpia contra el càncer
Aquesta nova teràpia es basa en l'atac a l'ADN de l'òrgan que presenta cèl·lules cancerígenes. El nou medicament estimula el sistema immunològic i és emprat en casos de melanoma.
També pogués utilitzar-se en tumors, les cèl·lules canceroses tinguin l'anomenada "deficiència de reparació de desajust". En aquest cas, el sistema immune reconeix a aquestes cèl·lules com a estranyes i les elimina.
El fàrmac ha estat aprovat per l'Administració d'Aliments i Medicaments dels Estats Units (FDA).
teràpia gènica
Una de les causes genètiques més comú en la mort de nadons és l'atròfia muscular espinal tipus 1. Aquests nounats no tenen una proteïna en les neurones motores de la medul·la espinal. Això fa que els músculs es debiliten i deixin de respirar.
Els nadons que pateixen d'aquesta malaltia tenen una nova opció per salvar les seves vides. Es tracta d'una tècnica que incorpora un gen que falta en les neurones espinals. El missatger és un virus innocu anomenat virus adenoasociado (AAV).
La teràpia gènica AAV9, que té el gen proteic absent en les neurones de la medul·la espinal, és subministrada per via intravenosa. En un alt percentatge dels casos en què va ser aplicada aquesta teràpia, els nadons van poder menjar, seure, parlar i alguns fins córrer.
Insulina humana a través de la tecnologia d'ADN recombinant
La producció d'insulina humana a través de la tecnologia d'ADN recombinant representa un avenç important en el tractament de pacients amb diabetis. Els primers assaigs clínics amb insulina humana recombinant en éssers humans es van iniciar l'any 1980.
Això es feia produint les cadenes A i B de la molècula d'insulina per separat, i després combinant-les mitjançant tècniques químiques. Ara bé, el procés recombinant és diferent des de 1986. La codificació genètica humana de la proinsulina s'insereix en cèl·lules d'Escherichia coli.
Aquestes es conreen després per fermentació per produir proinsulina. El pèptid de connexió s'escindeix enzimàticament de la proinsulina per produir insulina humana.
L'avantatge d'aquest tipus d'insulina és que té una acció més ràpida i una immunogenicitat més baixa que la de porc o boví.
plantes transgèniques
El 1983 es van conrear les primeres plantes transgèniques.
Després de 10 anys, es va comercialitzar a Estats Units la primera planta genèticament modificada, i dos anys més tard una pasta de tomàquet producte d'una planta GM (genèticament modificada) va entrar en el mercat europeu.
A partir d'aquest moment, cada any es registren modificacions genètiques en plantes a tot el món. Aquesta transformació dels vegetals es realitza mitjançant un procés de transformació genètica, on s'insereix material genètic exogen
La base d'aquests processos és la naturalesa universal de l'ADN, contentiva de la informació genètica de la majoria dels organismes vius.
Aquestes plantes es caracteritzen per una o més de les següents propietats: tolerància a herbicides, resistència a plagues, aminoàcids modificats o composició de greix, esterilitat masculina, canvi de color, maduració tardana, inserció d'un marcador de selecció o resistència a infeccions virals.
Descobriment de l'79è òrgan de el cos humà
Tot i que ja Leonardo da Vinci el va descriure fa més de 500 anys, la biologia i anatomia considerava a l'mesenteri com un simple replegament d'un teixit, sense cap importància mèdica.
No obstant això, en 2017, la ciència va considerar que el mesenteri havia de ser considerat el 79è òrgan, pel que va ser afegit a la Gray 's Anatomy, el manual de referència per als anatomistes.
La raó és que els científics consideren ara que el mesenteri és un orgue que forma una doble plec de el peritoneu, i el nexe d'unió entre l'intestí amb la paret abdominal.
Un cop s'ha classificat com a òrgan, és ara quan s'ha d'investigar més sobre la seva importància real en l'anatomia humana i com pot ajudar a diagnosticar certes malalties o dur-se a terme cirurgies menys invasives.
La donació d'òrgans anirà donant pas a la impressió 3D
La impressió 3D és un dels avenços científics més importants de les últimes dècades, sobretot a nivell pràctic, sent una eina que està canviant molts sectors econòmics i gran part de les investigacions científiques.
Un dels usos que ja es plantegen és la de el desenvolupament massiu d'òrgans, ja que els avenços podrien permetre la reproducció de teixits humans complexos per implantar-los quirúrgicament.
referències
- SINC (2019) Deu avenços científics del 2017 que han canviat el món és
- Bruno Martín (2019). Premi per al biòleg que va descobrir la simbiosi humana amb els bacteris. El País. Recuperat de elpais.com.
- Mariano Artigas (1991). Nous avenços en la Biologia molecular: gens intel·ligents. Grup ciència, raó i fe. Universitat de Navarra. Recuperat de.unav.edu.
- Kaitlin Goodrich (2.017). 5 Important Breakthroughs in Biology from the Last 25 Years. Brain scape. Recuperat de brainscape.com
- National Academy of Sciences Engineering Medicina (2019). Recent Advances in Developmental Biology. Recuperat de nap.edu.
- Emily Mullin (2017). CRISPR 2.0, capaç d'editar una sola base d'ADN, podria curar desenes de milers de mutacions. MIT Technology review. Recuperat de technologyreview.es.