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  • 7/22/2019 SUCESOS CIENTIFICOS

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    TEMA: Sucesos cientficos desde 2009 al

    2013

    DOCENTE: Patricia Lui June

    ALUMNA: Quispe Huaringa Celia Yezabel

    AO: 1

    SECCION: B

    ESCUELA: Derecho

    2013

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    INTRODUCCION

    En el presente trabajo busco enfocarme en como la ciencia ha podido en eltranscurso de periodo tan corto de tiempo avanzar de manera tanvertiginosa.

    Presento aqu tan solo 30 casos cientficos que cambiaron en tal momentoideas, mentes, espacios, etc. Son eventos que causaron revolucin enmbitos mdicos, tecnolgicos, cientficos, etc.

    Se puede apreciar en este trabajo un corto anlisis de cada uno de estos ycomo influyeron en su posteridad no lejana, aunque otros cambiaron ideaspreconcebidas o hicieron nacer nuevas ideas, todos causaron revolucin enel momento que fueron descubiertos.

    Tales sucesos desencadenaron y desencadenan hoy en da nuevasinvestigaciones en su campo como en otros a los cuales abren paso, buscopresentar sucesos que cambiaron y cambiaran vidas en un futuro ya quesientan las bases de un futuro prominente en base a una correcta y seguidaformacin cientfica.

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    1.RAPAMICINAAo:2009

    El sirolimus (INN, tambin conocido como rapamicina, es un medicamentoinmunosupresor usado para evitar el rechazo de rganos trasplantados; seusa especialmente en el trasplante de rin. El sirolimus es un macrlido quefue descubierto en 1965 por un grupo de investigadores canadienses comoun producto de la bacteria Streptomyces hygroscopicus en una muestra desuelo de la isla de Pascua, tambin conocida como "Rapa Nui".

    Tiempo despus, el medicamento mostr eficacia para combatir algunoscnceres, al frenar la proliferacin celular y el crecimiento de los tumores.Por esta propiedad igualmente se usa para recubrir stents medicados de usointracoronrio y evitar su reestenosis.

    En julio de 2009, un artculo en la revista Nature demostraba que estemedicamento prolong hasta en un 38% la vida de unos ratones, hallazgo queabre expectativas sobre su uso en tratamientos para retrasar elenvejecimiento humano.

    Se comercializa bajo el nombre comercial de Rapamune por Wyeth.Uso en trasplantes:

    La principal ventaja que el sirolimus tiene sobre los inhibidores decalcineurina, es la de tener baja toxicidad renal. Los pacientestrasplantados en tratamiento con inhibidores de calcineurina a largo plazotienden a perder funcin renal e incluso llegar a la falla renal terminal; estopuede evitarse con el uso del sirolimus. Es particularmente ventajoso en

    pacientes trasplantados a causa del Sndrome urmico hemoltico, ya queesta enfermedad es probable que recurra en el rin trasplantado si esusado un inhibidor de calcineurina. Sin embargo, en octubre 7 de 2008, laFDA aprobo un marca de revisin de la seguridad del sirolimus para advertirdel riesgo de disminucin de la funcin renal con su uso.

    El sirolimus puede ser usado solo o en combinacin con inhibidores de lacalcineurina y/o micofenolato, proveyendo as regmenes de inmunosupresin

    libres de esteroides. Sin embargo disminucin en la curacin de heridas ytrombocitopenia es un posible efecto colateral del sirolimus, por ello

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    muchos centros de trasplante prefieren no usarlo inmediatamente despusde la operacin de trasplante, en lugar de ello es administrado solo despusde un periodo de semanas o meses. Su desempeo ptimo comoinmunosupresor todava no ha sido determinado, y es sujeto de una cantidadde ensayos clnicos en desarrollo.

    Experimento en ratones:

    En un estudio de 2009, la esperanza de vida de ratones recibiendo seincrement entre 28-38% desde el inicio del tratamiento, o 9-14% en totalde incremento en la esperanza de vida mxima. Es de notar que eltratamiento se inici en ratones de 20 meses, el equivalente a 60 aos

    humanos. Esto sugiere la posibilidad de un tratamiento anti envejecimientoefectivo para humanos en edad ya avanzada, sin requerir un tratamiento alargo plazo desde la juventud.9 Sin embargo, debido a la fuerte supresindel sistema inmune, el medicamento no puede ser fcilmente usado enhumanos. Mientras que los ratones estaban confinados en un medio libre depatgenos, los humanos tomando sirolimus son muy susceptibles a lasinfecciones en forma permanente, requiriendo supervisin mdicapermanente.

    Efectos anti proliferativos:

    Los efectos antiproliferativos del sirolimus han sido usados en el contextode los stents coronarios para prevenir la estenosis de las arteriascoronarias posterior a la angioplastia con baln. El sirolimus es prescrito enuna capa polimrica que permite la liberacin prolongada durante el periodode cicatrizacin posterior a la intervencin coronaria.

    Algunos estudios clnicos extensos han demostrado tasas bajas dereestenosis en pacientes tratados con stens liberadores de sirolimus,comparado con aquellos de metal desnudo, resultando en menosreintervenciones. Un sten coronario liberador de sirolimus escomercializado por Cordis, una divisin de Johnson & Johnson, bajo elnombre comercial de 'Cypher'. Ha sido propuesto sin embargo que talesstens pueden incrementar el riesgo de trombosis vascular.

    En forma adicional el sirolimus actualmente est siendo sugerido como unaopcin teraputica para la Enfermedad poliqustica renal autosmica

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    dominante. Casos reportados indican que el sirolimus puede reducir elvolumen renal y demorar la prdida de funcin renal en pacientes con estapatologa, de igual forma algunos estudios est evaluando su eficacia comoopcin en el tratamiento de la fibrosis pulmonar.

    Esclerosis tuberosa:

    El Sirolimus tambin es promisorio en el tratamiento de la esclerosistuberosa, un desorden congnito en el cual existe una propensin alcrecimiento de tumores benignos en el cerebro, corazn, riones, piel yotros rganos. Despus de algunos estudios se relacion en forma conclusivalos inhibidores de mTOR a la remisin de tumores en la esclerosis tuberosa,

    especficamente astrocitomas subependimarios de clulas gigantes en niosy angiolipomas en adultos, muchos mdicos en los EE.UU empezaron aprescribir el sirolimus a pacientes con esclerosis tuberosa sin estaraprobado por la FDA. Numerosos estudios clnicos utilizando sirolimus yanlogos, involucrando adultos y nios con esclerosis tuberosa, seencuentran en curso en los Estados Unidos.

    La mayora de estudios han mostrado claramente que los tumores a menudorecidivan cuando el tratamiento es suspendido. Se teoriza que elmedicamento aminoras los sntomas de la esclerosis tuberosa como losangiofibromas faciales TDAH, y autismo son un tema de investigacin actualen modelos animales.

    Cncer:

    Los efectos antiproliferativos del sirolimus pueden tener un rol en eltratamiento del cncer. Recientemente se demostr que el sirolimus inhiba

    la progresin del Sarcoma de Kaposi en pacientes con trasplante renal.Otros inhibidores de la mTOR tales como el temsirolimus (CCI-779) oeverolimus (RAD001) estn siendo probados para su uso en canceres como elglioblastoma multiforme y Linfoma de clulas de manto.

    La combinacin de doxorrubicina y sirolimus ha demostrado llevar loslinfomas AKT positivos a la remisin en ratones. Las seales mediadas porlas Akt promueven la supervivencia celular en linfomas Akt positivos y acta

    previniendo los efectos citotoxicos de los frmacos quimioterapeuticos

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    como la doxorrubicina o ciclofosfamida. El Sirolimus bloquea las seales delas Akt y las clulas pierden la resistencia a la quimioterapia.

    El panobinostat ha demostrado actuar sinergicamente con el sirolimus para

    matar clulas pancreticas en el laboratorio, en un estudio de la clnicaMayo. En el mencionado estudio, los investigadores encontraron que estacombinacin destrua hasta el 65% de las clulas pancreticas tumoralescultivadas. El hallazgo es significativo porque las tres lneas celularesestudiadas eran todas resistentes a los efectos de la quimioterapia, como lamayora de los tumores pancreticos.

    Como con todos los medicamentos inmunosupresores, el sirolimus disminuye

    la actividad anti oncognica del organismo y permite la proliferacin dealgunos canceres los cuales seran normalmente destruidos. Los pacientesinmunosuprimidos, tiene un riesgo de cncer de 10 a 100 veces ms alto quela poblacin general. Adems, los pacientes quienes actualmente tienen ohan sido tratados para el cncer, tienen una alta tasa ms alta deprobabilidad de progresin del tumor y recurrencia que los pacientes con unsistema inmune intacto.

    2.TERAPIA GNICA:Ao:2009

    La terapia gnica consiste en la insercin de genes funcionales ausentes enel genoma de un individuo. Se realiza en las clulas y tejidos con el objetivode tratar una enfermedad o realizar un marcaje.

    La tcnica todava est en desarrollo, motivo por el cual su aplicacin selleva principalmente a cabo dentro de ensayos clnicos controlados, y para eltratamiento de enfermedades severas o bien de tipo hereditario oadquirido. Al principio se plante slo para el tratamiento de enfermedadesgenticas, pero hoy da se plantea ya para casi cualquier enfermedad.

    Entre los criterios para elegir este tipo de terapia se encuentran:

    Enfermedad letal sin tratamiento. La causa sea un nico gen que est ya clonado.

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    La regulacin del gen sea precisa y conocida. La tcnica asociada a su introduccin y expresin est ya resuelta.

    Aplicaciones:

    Marcaje gnico:El marcaje gnico tiene como objetivo, no la curacin del paciente,sino hacer un seguimiento de las clulas, es decir, comprobar si en undeterminado sitio del cuerpo estn presentes las clulas especficasque se han marcado. Un ejemplo de ello sera la puesta a punto devectores para ensayos clnicos, permitiendo, por ejemplo, que enocasiones en las que un paciente de cncer (leucemia) y al que se le ha

    realizado un autotransplante recae se pueda saber de dndeproceden las clulas, si son de clulas trasplantadas o si son clulasque han sobrevivido al tratamiento.

    Terapia de enfermedades mono gnicas hereditarias:Se usa en aquellas enfermedades en las que no se puede realizar o noes eficiente la administracin de la protena deficitaria. Seproporciona el gen defectivo o ausente.

    Terapia de enfermedades adquiridas:Entre este tipo de enfermedades la ms destacada es el cncer. Seusan distintas estrategias, como la insercin de determinados genessuicidas en las clulas tumorales o la insercin de antgenos tumoralespara potenciar la respuesta inmune.

    Tipos de terapia gnica:

    Terapia gnica somtica:Se realiza sobre las clulas somticas de un individuo, por lo que las

    modificaciones que implique la terapia slo tienen lugar en dichopaciente. Terapia in vivo: la transformacin celular tiene lugar dentro del

    paciente al que se le administra la terapia. Consiste enadministrarle al paciente un gen a travs de un vehculo (porejemplo un virus), el cual debe localizar las clulas a infectar. Elproblema que presenta esta tcnica es que es muy difcilconseguir que un vector localice a un nico tipo de clulas diana.

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    Terapia ex vivo:la transformacin celular se lleva a cabo a partirde una biopsia del tejido del paciente y luego se le trasplantan lasclulas ya transformadas. Como ocurre fuera del cuerpo delpaciente, este tipo de terapia es mucho ms fcil de llevar a caboy permite un control mayor de las clulas infectadas. Esta tcnicaest casi completamente reducida a clulas hematopoyticas puesson clulas cultivables, constituyendo as un materialtrasplantable.

    Terapia gnica germinal:Se realizara sobre las clulas germinales del paciente, por lo que loscambios generados por los genes teraputicos seran hereditarios. No

    obstante, por cuestiones ticas y jurdicas, sta clase de terapiagnica no se lleva a cabo hoy en da.

    Procedimiento:

    Aunque se han utilizado enfoques muy distintos, en la mayora de losestudios de terapia gnica, una copia del gen funcional se inserta en elgenoma para compensar el defectivo. Si sta copia simplemente seintroduce en el husped, se trata de terapia gnica de adicin. Si tratamos,

    por medio de la recombinacin homloga, de eliminar la copia defectiva ycambiarla por la funcional, se trata de terapia de sustitucin.

    Actualmente, el tipo ms comn de vectores utilizados son los virus, quepueden ser genticamente alterados para dejar de ser patgenos y portargenes de otros organismos. No obstante, existen otros tipos de vectores deorigen no vrico que tambin han sido utilizados para ello. As mismo, el ADNpuede ser introducido en el paciente mediante mtodos fsicos (no

    biolgicos) como electroporacin, biobalstica...Las clulas diana del paciente se infectan con el vector (en el caso de que setrate de un virus) o se transforman con el ADN a introducir. Este ADN, unavez dentro de la clula husped, se transcribe y traduce a una protenafuncional, que va a realizar su funcin, y, en teora, a corregir el defectoque causaba la enfermedad.

    Vectores en terapia gnica:

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    La gran diversidad de situaciones en las que podra aplicarse la terapiagnica hace imposible la existencia de un solo tipo de vector adecuado. Sinembargo, pueden definirse las siguientes caractersticas para un "vectorideal" y adaptarlas luego a situaciones concretas:

    Que sea reproducible. Que sea estable. Que permita la insercin de material gentico sin lmite de tamao. Que permita la transduccin tanto en clulas en divisin como en

    aquellas que no estn proliferando. Que posibilite la integracin del gen teraputico en un sitio

    especfico del genoma. Que se integre una vez por clula, para poder controlar la dosis. Que reconozca y acte sobre clulas especficas. Que la expresin del gen teraputico pueda ser regulada. Que carezca de elementos que induzcan una respuesta inmune. Que pueda ser caracterizado completamente. Que sea inocuo o que sus posibles efectos secundarios sean mnimos. Que sea fcil de producir y almacenar. Que todo el proceso de su desarrollo tenga un coste razonable.

    Los vectores van a contener los elementos que queramos introducir alpaciente, que no van a ser slo los genes funcionales, sino tambin elementosnecesarios para su expresin y regulacin, como pueden ser promotores,potenciadores o secuencias especficas que permitan su control bajo ciertascondiciones.

    Podemos distinguir dos categoras principales en vectores usados en terapia

    gnica: virales y no virales.Clulas diana:

    Las clulas diana se seleccionan en funcin del tipo de tejido en el que debaexpresarse el gen introducido, y deben ser adems clulas con una vidamedia larga, puesto que no tiene sentido transformar clulas que vayan amorir a los pocos das. Igualmente, se debe tener en cuenta si la dianacelular es una clula en divisin o quiescente, porque determinados vectores

    virales, como los retrovirus, slo infectan a clulas en divisin.

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    En funcin de estas consideraciones, las clulas diana ideales seran lasclulas madre, puesto que la insercin de un gen en ellas producira unefecto a largo plazo. Debido a la experiencia en transplante de mdula sea,una de las dianas celulares ms trabajadas son las clulas madrehematopoyticas. La terapia gnica en estas clulas es tcnicamente posibley es un tejido muy adecuado para la transferencia ex vivo. Otras dianascelulares con las que se ha trabajado son:

    Linfocitos:Son clulas de larga vida media y fcil acceso (se encuentran en lasangre perifrica). Constituyen un blanco para terapias ex vivo demelanomas e inmunodeficiencias.

    Epitelio respiratorio:Son clulas de divisin muy lenta y en ellas no es posible latransferencia ex vivo, pero s su transformacin mediante adenovirusy lipoplexes.

    Hepatocitos:Su transformacin en posible tanto ex vivo (es factible cultivar lasclulas y trasplantarlas por la circulacin portal) como in vivo (seestn desarrollando receptores proteicos especficos dehepatocitos).

    Fibroblastos drmicos:Son clulas de fcil acceso y cultivo, y pueden transformarse tantoex vivo como in vivo, pero suelen tener efectos transitorios.

    Clulas musculares:Pueden transformarse mediante inyeccin in vivo de ADN y tambinmediante adenovirus, pero con un xito muy limitado en este ltimo

    caso.Principales acontecimientos en el desarrollo de la terapia gnica:

    2002 y anterioresLa terapia gnica apareci a partir de la dcada de 1970 para intentartratar y paliar enfermedades de carcter gentico y se dieron las primeraspruebas con virus, las cuales fracasaron. Aos ms tarde, en la dcada de1980, se intent tratar la talasemia usando betaglobina. En este caso fue unxito en modelos animales aunque no se pudo usar un humanos.

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    En 1990, W. French Anderson propone el uso de clulas de mdula seatratadas con un vector retroviral que porta una copia correcta del gen quecodifica para la enzima adenosina desaminasa, la cual se encuentra mutada.Es una enfermedad que forma parte del grupo de las inmunodeficienciasseveras combinadas (SCID). Realiz la transformacin ex-vivo con loslinfocitos T del paciente, que luego se volvieron a introducir en su cuerpo.Cinco aos ms tarde, publicaron los resultados de la terapia, quecontribuy a que la comunidad cientfica y la sociedad consideraran lasposibilidades de esta tcnica.

    No obstante, el apoyo a la terapia fue cuestionado cuando algunos niostratados para SCID desarrollaron leucemia. Las pruebas clnicas se

    interrumpieron temporalmente en el 2002, a causa del impacto que suposo elcaso de Jesse Gelsinger, la primera persona reconocida pblicamente comofallecida a causa de la terapia gnica. Su muerte se debi al uso del vectoradenoviral para la transduccin del gen necesario para tratar suenfermedad, lo cual caus una excesiva respuesta inmune, con un fallomultiorgnico y muerte cerebral. Existe una bibliografa numerosa sobre eltema, y es destacable el informe que la FDA emiti sealando el conflicto deintereses de algunos de los mdicos implicados en el caso as como los fallosen el procedimiento. En el ao 2002, cuatro ensayos en marcha de terapiagnica se paralizaron al desarrollarse en un nio tratado una enfermedadsimilar a la leucemia. Posteriormente, tras una revisin de losprocedimientos, se reanudaron los proyectos en marcha.

    2003Un equipo de investigadores de la Universidad de California, en Los ngeles,

    insert genes en un cerebro utilizando liposomas recubiertos de un polmerollamado polietilenglicol (PEG). La transferencia de genes en este rgano esun logro significativo porque los vectores virales son demasiado grandespara cruzar la barrera hematoenceflica. Este mtodo tiene el potencialpara el tratamiento de la enfermedad del Parkinson.

    Tambin en ese ao se plante la interferencia por ARN para tratar laenfermedad de Huntington.

    2006

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    Cientficos del NIH tratan exitosamente un melanoma metastsico en dospacientes, utilizando clulas T para atacar a las clulas cancerosas. Esteestudio constituye la primera demostracin de que la terapia gnica puedeser efectivamente un tratamiento contra el cncer.

    En Marzo del 2006, un grupo internacional de cientficos anunci el usoexitoso de la terapia gnica para el tratamiento de dos pacientes adultoscontagiados por una enfermedad que afecta a las clulas mieloides. Elestudio, publicado en Nature Medicine, es pionero en mostrar que la terapiagnica puede curar enfermedades del sistema mieloide.

    En Mayo del 2006, un equipo de cientficos dirigidos por el Dr. Luigi Naldini

    y el Dr. Brian Brown del Instituto de San Raffaele Telethon para la TerapiaGnica (HSR-TIGET) en Miln, informaron del desarrollo de una forma deprevenir que el sistema inmune pueda rechazar la entrada de genes. Losinvestigadores del Dr. Naldini observaron que se poda utilizar la funcinnatural de los microRNA para desactivar selectivamente los genesteraputicos en las clulas del sistema inmunolgico. Este trabajo tieneimplicaciones importantes para el tratamiento de la hemofilia y otrasenfermedades genticas.

    En Noviembre del mismo ao, Preston Nix de la Universidad de Pensilvaniainform sobre VRX496, una inmunoterapia para el tratamiento del HIV queutiliza un vector lentiviral para transportar un DNA antisentido contra laenvuelta del HIV. Fue la primera terapia con un vector lentiviral aprobadapor la FDA para ensayos clnicos. Los datos de la fase I/II ya estndisponibles.

    2007El 1 de mayo del 2007, el hospital Moorfields Eye y la universidad CollegeLondons Institute of Ophthalmology, un ao despus el Hospital de Niosde Filadelfia anunciaron el primer ensayo de terapia gnica para laenfermedad hereditaria de retina. La primera operacin (en Inglaterra) sellev a cabo en un varn britnico de 23 aos de edad, Robert Johnson, aprincipios de este ao. Mientras que en Filadelfia Corey Haas fue el primernio en obtener este tipo de terapeutica. La Amaurosis congnita de Leber

    es una enfermedad hereditaria que causa la ceguera por mutaciones en el

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    gen RPE65. Los resultados de la Moorfields/UCL se publicaron en NewEngland Journal of Medicine. Se investig la transfeccin subretiniana porel virus recombinante adeno-asociado llevando el gen RPE65, y seencontraron resultados positivos. Los pacientes mostraron incremento de lavisin, y no se presentaron efectos secundarios aparentes. Los ensayosclnicos de esta terapia se encuentran en fase II.15 Una de las etapas arealizar es la determinacin del tipo molecular que atae cada enfermedad.A nivel retiniano se realiza en Amrica Latina por la corporacin Virtual EyeCare MD, conocida y de renombre por su calidad a realizar este trabajo derelacin entre fenotipo y genotipo. www.virtualeyecaremd.com

    2008Investigadores de la Universidad de Mchigan en Ann Arbor (EstadosUnidos) desarrollaron una terapia gentica que ralentiza y recupera lasencas ante el avance de la enfermedad periodontal, la principal causa deprdida de dientes en adultos. Los investigadores descubrieron una formade ayudar a ciertas clulas utilizando un virus inactivado para producir mscantidad de una protena denominada receptor TNF. Este factor seencuentra en bajas cantidades en los pacientes con periodontitis. La

    protena administrada permite disminuir los niveles excesivos de TNF, uncompuesto que empeora la destruccin sea inflamatoria en pacientes quesufren de artritis, deterioro articular y periodontitis. Los resultados deltrabajo mostraron que entre el 60 y el 80 por ciento de los tejidosperiodontales se libraban de la destruccin al utilizar la terapia gnica.

    2009En septiembre de 2009, se public en Nature que unos investigadores de la

    Universidad de Washington y la Universidad de Florida fueron capaces deproporcionar visin tricromtica a monos ardilla usando terapia gnica.

    En noviembre de ese mismo ao, la revista Science public resultadosalentadores sobre el uso de terapia gnica en una enfermedad muy gravedel cerebro, la adrenoleucodistrofia, usando un vector retroviral para eltratamiento.

    Problemas con la terapia gnica y sus aplicaciones:

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    Un concepto muy importante del que radican algunos aspectos de laseguridad de la terapia gnica es el de la barrera Weismann. Se refiere alhecho de que la informacin hereditaria slo va de clulas germinales aclulas somticas, y no al revs.

    La terapia gnica en clulas germinales es mucho ms controvertida que enclulas somticas, pero aun as, si la barrera Weismann fuera permeable aalgn intercambio de informacin, como algunos autores sealan, incluso laterapia en clulas somticas podra tener problemas ticos y de seguridadque antes no habran sido considerados.

    La naturaleza de la propia terapia gnica y sus vectores, implica que en

    muchas ocasiones los pacientes deben repetir la terapia cada cierto tiempoporque sta no es estable y su expresin es temporal.

    La respuesta inmune del organismo ante un agente extrao como un virus ouna secuencia de ADN exgena. Adems, esta respuesta se refuerza en lassucesivas aplicaciones de un mismo agente.

    Problemas relacionados los vectores virales. Podran contaminarse tanto porsustancias qumicas como por virus con capacidad de generar la enfermedad.

    Implican tambin riesgos de respuesta inmune.

    Trastornos multitnicos:Representan un reto muy grande para este tipo de terapia, ya que setrata de enfermedades cuyo origen reside en mutaciones en variosgenes, y aplicar el tratamiento se encontrara con las dificultadesclsicas de la terapia multiplicadas por el nmero de genes a tratar.Posibilidad de inducir un tumor por mutagnesis.

    Esto puede ocurrir si el ADN se integra por ejemplo en un gensupresor tumoral. Se ha dado este caso en los ensayos clnicos paraSCID ligada al cromosoma X, en los cuales 3 de 20 pacientesdesarrollaron leucemia.

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    3.ARDIPHITECUS:Ao:2009

    Ardipithecus es un gnero fsil de primates homnidos hallados en Etiopa alos que se considera posibles descendientes de Orrorin tugenensis yancestros de los australopitecinos. Las similitudes con los Australopithecusson grandes, aunque los fsiles encontrados presentan rasgos ms simiescosy menos corpulencia que stos. Esto ha llevado a algunos investigadores aafirmar que se encuentra en la lnea evolutiva del chimpanc, pero lamayora considera, basndose en la similitud de su dentadura con la de losAustralopithecus, que se encuentran insertos en la lnea evolutiva humana,

    es decir seran antepasados nuestros.

    "Ardi" significa suelo, ramid raz, en la lengua (amhrico) del lugar dondefueron encontrados los restos, (Etiopa), mientras que "pithecus" engriego significa mono.

    Especies:

    En la actualidad hay descritas dos especies de Ardipithecus: A. ramidus,

    y A. kadabba, aunque sta ltima fue descrita inicialmente comosubespecie de la primera, como Ardipithecus ramidus kadabba, yposteriormente, tras nuevos hallazgos, ascendida al rango de especie.Los fsiles de A. ramidus estn datados entre 4,5 y 4,1 millones de aosadC, mientras que se considera que A. kadabba tiene una antigedad deentre 5,8 y 5,5 millones de aos.

    Modo de vida

    Basndose en el tamao de los huesos, se ha inferido que las especies deArdipithecus tuvieron la envergadura de un chimpanc actual. La formade los dedos de los pies de A. ramidus sugiere que andaban erguidos, yesto plantea un problema con las teoras actuales sobre los orgenes dela bipedacin.

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    4.GRAFENO:Ao:2009

    El grafeno es una sustancia formada por carbono puro, con tomosdispuestos en un patrn regular hexagonal similar al grafito, pero en unahoja de un tomo de espesor. Es muy ligero, una lmina de 1 metrocuadrado pesa tan slo 0,77 miligramos.

    Es un altropo del carbono, un teselado hexagonal plano (como panal deabeja) formado por tomos de carbono y enlaces covalentes que segeneran a partir de la superposicin de los hbridos sp2 de los carbonosenlazados.

    El Premio Nobel de Fsica de 2010 se les otorg a Andry Gueim y aKonstantn Novosilov por sus revolucionarios descubrimientos acerca deeste material.

    Mediante la hibridacin sp2 se explican mejor los ngulos de enlace, a120, de la estructura hexagonal del grafeno. Como cada uno de loscarbonos contiene cuatro electrones de valencia en el estado hibridado,

    tres de esos electrones se alojan en los hbridos sp2, y forman elesqueleto de enlaces covalentes simples de la estructura.

    El electrn sobrante se aloja en un orbital atmico de tipo pperpendicular al plano de los hbridos. El solapamiento lateral de dichosorbitales da lugar a formacin de orbitales de tipo . Algunas de estascombinaciones propician un gigantesco orbital molecular des localizadoentre todos los tomos de carbono que constituyen la capa de grafeno.

    El nombre proviene de intercambio en el vocablo grafito de sufijos:ito por eno: propio de los carbonos con enlaces dobles. En realidad,la estructura del grafito puede considerarse una pila de gran cantidadde lminas de grafeno superpuestas. Los enlaces entre las distintascapas de grafeno apiladas se deben a fuerzas de Van der Waals einteracciones de los orbitales de los tomos de carbono.

    En el grafeno, la longitud de los enlaces carbono-carbono es de

    aproximadamente 142 pm (picmetros). Es el componente estructural

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    bsico de todos los dems elementos grafticos, incluidos el propiografito, los nanotubos de carbono y los fullerenos.

    A esta estructura tambin se le puede considerar una molcula

    aromtica extremadamente extensa en las dos direcciones espaciales. Esdecir, sera el caso lmite de una familia de molculas planas dehidrocarburos aromticos policclicos denominada grafenos.

    Propiedades destacadas:

    Entre las propiedades destacadas de este material se incluyen:

    Es muy flexible

    Es transparente Auto enfriamiento (segn algunos cientficos de la Universidad de

    Illinois). Conductividad trmica y elctrica altas. Elasticidad y dureza elevadas. (Sobre todo) Muy alta dureza: 200 veces mayor que la del acero, casi

    igual a la del diamante. Reaccin qumica con otras sustancias para producir compuestos de

    diferentes propiedades. Esto lo dota de gran potencial de desarrollo. Soporte de radiacin ionizante. Gran ligereza, como la fibra de carbono, pero ms flexible. Menor efecto Joule: se calienta menos al conducir los electrones. Para una misma tarea que el silicio, menor consumo de electricidad. Generacin de electricidad al ser alcanzado por la luz. Razn Superficie/Volumen muy alto, lo que le otorga un buen futuro

    en el mercado de los supercondensadores. Se puede dopar introduciendo impurezas para cambiar su

    comportamiento primigenio de tal manera que se pueda hacer que norepela el agua o que incluso mejore todava ms la conductividad.

    Cuando una lmina de grafeno recibe algn dao que quiebra suestructura produciendo un agujero consigue atraer tomos decarbono situados en las proximidades para as reparar los huecos (seauto repara).

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    Descubrimiento:

    El repentino aumento del inters cientfico por el grafeno puede dar laimpresin de que se trata de un material nuevo. En realidad se conoce y se

    ha descrito desde hace ms de medio siglo. El enlace qumico y suestructura se describieron durante el decenio de 1930. P. R. (Philip Russell)Wallace calcul por primera vez (en 1949) la estructura electrnica debandas. Al grafeno se le prest poca atencin durante dcadas al pensarseque era un material inestable termodinmicamente ya que se pensaba que lasfluctuaciones trmicas destruiran el orden del cristal dando lugar a que elcristal 2D se fundiese. Bajo este prisma se entiende la revolucin quesignific que Novoselov y Geim consiguiesen aislar el grafeno a temperatura

    ambiente. La palabra grafeno se adopt oficialmente en 1994, despus dehaber sido designada de manera indistinta en el campo de la ciencia desuperficiesmonocapa de grafito.

    Adems, muchas nanoestructuras recientemente descubiertas, como losnanotubos de carbono, estn relacionadas con el grafeno. Tradicionalmente,a estos nanotubos se les ha descrito como hojas de grafeno enrolladassobre s mismas. De hecho las propiedades de los nanotubos de carbono se

    explican y entienden fcilmente a partir de las inherentes al grafeno.Se hadescrito tambin la preparacin de nanotiras de grafeno mediantenanolitografa, haciendo uso de un microscopio de efecto tnel.

    Aplicaciones en electrnica:

    Las propiedades del grafeno son ideales para utilizarlo como componente decircuitos integrados. Est dotado de alta movilidad de portadores, as comode bajo nivel de ruido. Ello permite que se le utilice como canal en

    transistores de efecto campo (FET). La dificultad de utilizar grafenoestriba en la produccin del mismo material en el sustrato adecuado.Investigadores estn indagando mtodos tales como transferencia de hojasde grafeno desde grafito (exfoliacin) o crecimiento epitaxial (como lagrafitizacin trmica de la superficie del carburo de silicio: SiC).

    En diciembre de 2008, IBM anunci que haban fabricado y caracterizadotransistores que operaban a frecuencias de 26 gigahercios (GHz).16 En

    febrero de 2010, la misma empresa anunci que la velocidad de estos nuevos

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    transistores alcanz los 100 GHz. En septiembre de 2010 se alcanzaron los300 GHz.

    Las publicaciones especializadas rebosan de artculos en los que se atribuye

    a esta estructura de carbono cualidad de panacea universal en latecnologa para reemplazo de dispositivos de silicio por grafeno. Pero notoda la comunidad cientfica comparte este optimismo. El clebre fsicoholands Walter de Heer afirma:

    El grafeno nunca reemplazar al silicio. Nadie que conozca el mundillo puededecir esto seriamente. Simplemente, har algunas cosas que el silicio nopuede hacer. Es como con los barcos y los aviones. Los aviones nunca han

    reemplazado a los barcos.Adems, el grafeno carece de una banda de resistividad, propiedad esencialque le es inherente al silicio. Eso implica que el grafeno no puede dejar deconducir electricidad: no se puede apagar.

    Tcnicas de produccin de grafeno:

    El problema principal que impide la explotacin del grafeno es que laproduccin de grandes muestras es limitada. Las diferentes tcnicastradicionales de fabricacin por orden ascendente de escalabilidad son:

    Scotch Tape CVD (Chemical Vapor Deposition) Liquid Phase Exfoliation Plasma Oxidisation-Reduction Thin Graphite

    La calidad de las muestras va en sentido contrario al de la escalabilidad: ams escalabilidad del proceso menor calidad de las muestras.

    Recientemente, investigadores de la Universidad de Rice han conseguidosintetizar grafeno a partir del azcar comn a 800 C siendo el grafenoresultante de alta calidad. Otra nueva tcnica procede del IPCPAS-Instituto de Qumica Fsica de la Academia Polaca de Ciencias

    conjuntamente con el IRI-Instituto de Investigacin Interdisciplinaria deLille. La tcnica de fabricacin que utilizaron fue la oxidacin del grafito

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    obtenindose un polvo llamado xido de grafito. Posteriormente se suspendeen agua y se coloca en un limpiador ultrasnico. Los ultrasonidos separan laslminas oxidadas de grafeno y permiten la obtencin de escamas de grafenode 300 nm de espesor.

    5.RECEPTORES ABA SINTETICOS:Ao:2009Un grupo de investigadores de Canad, Espaa y Estados Unidos haaveriguado qu es lo que hace posible que las plantas se defiendanfrente a condiciones meteorolgicas desfavorables como la sequa.

    Los resultados de su investigacin, publicada en la revista Science,ayudarn a dar respuesta a preguntas fundamentales que, trasmuchos aos de investigacin, siguen sin respuesta.

    Las condiciones meteorolgicas desfavorables causan verdaderascatstrofes en cultivos y otras plantas, y ni que decir tiene quetambin en las finanzas de los agricultores. Hay plantas que soncapaces de emplear ciertas seales especializadas, denominadas

    hormonas de estrs, para anticiparse y adaptarse a las condicionesadversas del entorno y as aumentar sus posibilidades desupervivencia.

    Hay plantas que producen hormonas de estrs de forma natural quealertan de condiciones adversas y les ayudan a adaptarse, explic elprofesor Peter McCourt de la Universidad de Toronto (Canad) y

    miembro del equipo. Si somos capaces de controlar estas hormonas,podremos proteger los cultivos frente a condiciones meteorolgicasadversas, lo cual posee gran importancia teniendo en cuenta el cambioclimtico global en el que estamos inmersos.

    Dirigido por el profesor Sean Cutler de la Universidad de California,Riverside (Estados Unidos), el equipo detect cido abscsico (ABA),el receptor de la hormona clave para la proteccin contra el estrs.

    Las plantas potencian su nivel de ABA al sufrir estrs hdrico, lo queles otorga el baln de oxgeno necesario para sobrevivir a una sequa.

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    Estudios anteriores han demostrado que el ABA, producido de formanatural en ciertas plantas, ayuda a superar las condiciones de sequa,por lo que los investigadores haban considerado durante aos laposibilidad de fumigar ABA directamente sobre plantaciones parareforzar su proteccin. No obstante, su elevado coste y el hecho deque sea una molcula fotosensible dificultan este mtodo. Adems lacomunidad cientfica no ha logrado abrir un nicho de mercado paraeste cido en el sector agrcola.

    Hasta ahora no estaba claro cmo acta el ABA. La zona de

    receptores del ABA, segn los investigadores, ha sido el centro dedistintos debates en el campo de la biologa vegetal. En los ltimostiempos se han retractado varios artculos cientficos y muchoscientficos han puesto en duda los artculos publicados sobre el tema.

    La comunidad cientfica reconoce que el receptor, el cual seencuentra normalmente al trmino de la ruta sealadora, funcionacomo un director de orquesta: el receptor transmite rdenes al

    equipo y ste ejecuta las decisiones especficas en la clula.

    Hay cientficos que llevan ms de veinte aos intentando resolver elproblema del receptor del ABA, y las afirmaciones relativas a estosreceptores no son bien recibidas por la comunidad cientfica, explicel profesor Cutler.

    En este estudio, los investigadores emplearon un mtodo basado en

    genmica qumica para identificar una sustancia qumica sintticadenominada pirabactina que provoca la activacin de un receptor delABA en la planta modelo Arabidopsis. Gracias a este compuestoqumico, los investigadores consiguieron identificar el receptor delABA de forma directa.

    Este mtodo no slo consigui dar con un gen que la comunidadcientfica haba buscado durante mucho tiempo, sino que tambindemostr que la genmica qumica es capaz de identificar nuevas

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    sustancias de este tipo que pueden producir un gran efecto en laagricultura tanto en los pases desarrollados como en aquellos endesarrollo, indic el profesor McCourt.

    El profesor Cutler y su colaborador, el profesor Brian Volkman de laUniversidad de Medicina de Wisconsin (Estados Unidos), se proponendeducir la estructura del ABA ligado al receptor y emplear estainformacin para guiar el diseo de nuevas sustancias qumicascapaces de activar la ruta sealadora del ABA.

    6.AGUA EN LA LUNA:Ao:2009En la Luna hay mucha agua pero esta se encuentra a granprofundidad. Tan conclusin fue inferida despus de estudiar losdatos transmitidos por el aparato indio Chandrayaan 1. Los cientficosestiman que se debe tomar en consideracin este momento alplanificar futuras misiones, incluidas las pilotadas.El Chandrayaan 1 transmita seales de la rbita lunar hasta 2009,cuando, de sbito, la comunicacin con l se interrumpi. Pero el

    procesamiento de la informacin acumulada contina hasta ahora.Hace poco se aclar que el gran crter Bullialdus, sobre el que volabael aparato, contena agua. La presencia de agua en la Luna fueconfirmada hace algunos aos por las estaciones cientficas, enparticular por medio de instrumentos de fabricacin rusa.Los nuevos datos cambiarn, probablemente, la hiptesis de cmo sehaba formado nuestro satlite. Pero no es correcto admitir que en laLuna haya agua en todas partes, partiendo de los datos relativos a unsolo crter la estadstica es insuficiente. Es preciso estudiar otroscrteres y cuencas de origen colisional, as como precisar mediante unanlisis isotpico qu tipo de agua hay all: de un cometa o profunda.Esto lo puede hacer un Lunajod o una estacin de descenso, dotadosde un analizador y de una perforadora capaz de alcanzar unaprofundidad de decenas de metros. Y no est claro si se puedeobtener esta agua con facilidad, estima Vladislav Tretiakov, experto

    del Instituto de Investigaciones Espaciales de la Academia deCiencias de Rusia:

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    En qu estado se encuentra? Es poco probable que en estadolquido. Lo ms probable, esta agua se halla en estado fijo, como enlos minerales. Como en el cemento: si se le agrega agua, se formahormign. Para extraer agua del hormign se debe calentar hastaaltas temperaturas. Lo mismo pasa all: si esta agua se encuentra enestado fijo, ser muy difcil extraerla. Existen muchas dificultadespara obtenerla.Vladislav Tretiakov tambin llam la atencin sobre el hecho de que elpropio crter se haba formado hace millones de aos. Por eso, espoco probable que se hubiera conservado agua profunda expulsadacon rocas. Es ms probable que su lugar haya ocupado otra agua, ms

    cercana a la superficie, por ejemplo, trada por cometas.El descubrimiento hecho por el aparato indio aproximar lasperspectivas de la exploracin de la Luna, asevera el docente de laUniversidad Lomonsov de Mosc, Vladmir Surdin.Sera muy interesante trabajar no solo en los polos, hay pocaesperanza de que all haya agua. Y si la hay por toda la Luna, bajo lasuperficie, se podrn instalar estaciones cientficas en cualquierlugar. El agua es una cosa importantsima para el organismo humano y

    para las mquinas. Si hay electricidad, o sea luz solar, habr oxgenoe hidrgeno, es decir un buen combustible. Si la hay por doquier, sepodr crear combustible para retornar a la Tierra o para volar aasteroides y a Marte.Por cierto que se deber verificar minuciosamente los datosobtenidos por toda la superficie selnica, advierte el experto. Lomejor sera perforar algo parecido a pozos artesianos. El primer pasoen este sentido puede ser el experimento ruso-europeo en

    preparacin: la perforacin de la superficie lunar a varios metros deprofundidad. Hay que percatarse de que a tal profundidad haya hielo.Y si resulta .que la Luna es hmeda en todas partes, ser ms fcilexplorarla y explotarla en el futuro.

    7.MAQUINA CUANTICA:Ao:2010

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    Hasta 2010 todos los objetos fabricados por el ser humano se hanmovido de acuerdo a las leyes de la mecnica clsica. El pasado mesde marzo, sin embargo, un grupo de investigadores dise unartefacto que se mova de una forma que slo poda explicar lamecnica cuntica (el conjunto de reglas que rigen el comportamientode las cosas diminutas, como las molculas, los tomos y las partculassubatmicas).En reconocimiento a la innovacin que representa este experimento,al ingenio que hay tras l y a sus muchas aplicaciones potenciales, larevista Science ha designado lo ha designado como el avancecientfico ms importante de 2010. En su da el hallazgo pas

    desapercibido para la mayora de los medios de comunicacin.Los fsicos Andrew Cleland y John Martinis de la Universidad deCalifornia en Santa Brbara (EE UU) y sus colegas de trabajodisearon la mquina -un pequeo objeto de metal semiconductor conforma de pala o remo, visible al ojo humano- y consiguieron que semoviera con un ritmo cuntico.En primer lugar, enfriaron el remo hasta que alcanz su estado baseo el menor estado de energa permitido por las leyes de la mecnica

    cuntica, un objetivo codiciado desde hace mucho por los fsicos.Despus, aumentaron la energa del artefacto en un solo quntumpara producir un estado de movimiento mecnico-cuntico puro.Los investigadores incluso consiguieron poner el artilugio en los dosestados a la vez, por lo que literalmente vibraba poco y mucho almismo tiempo (un curioso y raro fenmeno permitido por las extraasleyes de la mecnica cuntica).

    Demostracin cuntica en el movimiento de un objeto humanoLa revista Science y su editorial AAAS (American Association forthe Advancement of Science), una sociedad cientfica sin nimo delucro, han reconocido esta primera mquina cuntica como el granavance del ao 2010. El hallazgo es un hito cientfico, ya que es "laprimera vez que los cientficos han demostrado los efectos cunticosen el movimiento de un objeto realizado por el ser humano", comentaAdrian Cho, redactor de la revista estadounidense.

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    El experto aade: A nivel conceptual es impresionante porque lleva ala mecnica cuntica a otro mbito completamente nuevo. A nivelprctico, abre un abanico de posibilidades que van desdeexperimentos que combinen el control cuntico sobre la luz, lacorriente elctrica y el movimiento hasta, quiz algn da, pruebas delos lmites de la mecnica cuntica y nuestro sentido de la realidad".La mquina cuntica demuestra que los principios de este mbito de lafsica se pueden aplicar al movimiento de objetos macroscpicos, ascomo a las partculas atmicas y subatmicas. Proporciona el primerpaso clave hacia el control completo de las vibraciones de un objeto anivel cuntico.

    Este control sobre el movimiento de un dispositivo de ingenieradebera permitir a los cientficos manipular ese minsculo movimiento,tal y como controlan ahora las corrientes elctricas y las partculasde luz.

    Abrir la puerta a nuevos dispositivosPoco a poco, esta capacidad puede llevar a nuevos dispositivos a quecontrolen los estados cunticos de la luz, a detectores de fuerza

    ultrasensibles y, finalmente, a investigaciones sobre los lmites de lamecnica cuntica y nuestro sentido de la realidad.Este ltimo gran objetivo se podra conseguir intentando colocar unobjeto macroscpico en un estado en el que se encuentre literalmenteen dos lugares ligeramente diferentes en el mismo momento; unexperimento que puede revelar precisamente por qu algo tan grandecomo un ser humano no puede estar en dos sitios a la vez."Eso s, los fsicos no han logrado an conseguir ese estado de

    hallarse simultneamente en dos lugares a la vez con un objeto tanpequeo como este", dice Cho. "Pero ahora que han logrado recrear elestado ms simple del movimiento cuntico, parece algo mucho msalcanzable (es ms un asunto de 'cundo' que de 'si')".

    8.CROMOSOMA ARTIFICIAL HUMANO:Ao:2010

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    Los cromosomas artificiales humanos, tambin conocidos por suacrnimo en ingls HAC _Human artificial chromosome_ son vectoresde transferencia para grandes fragmentos de ADN. Estn endesarrollo desde la dcada de 1990, tras el xito de los cromosomasartificiales de levadura YAC y, ms recientemente, bacterianos [BAC]y P1 PAC. YAC y PAC se utilizan para clonar grandes loci genmicosincluidas las regiones reguladoras, y se han utilizado para generarmapas fsicos del genoma humano, identificar genes de enfermedadespor clonacin posicional, y para generar ratones transgnicos para losestudios de expresin gnica.

    Funcin de los cromosomas artificiales humanosLos HAC son vectores de transferencia de genes que se comportan yse construyen como los cromosomas humanos normales. Se replican,segregan de manera estable y usan los componentes funcionales de laclula humana, evitando as los problemas de integracin en el genomadel husped, por tanto, pueden introducirse en otras clulas humanassin problema. Resultan muy tiles para estudiar la expresin yentender la funcin de los cromosomas, ya que ofrecen la posibilidad

    de expresar grandes fragmentos de ADN humano en otros modelosanimales.La combinacin de fragmentos de cromosomas o los cromosomasartificiales humanos por transferencia mediada por microclulas hafacilitado el mapeo de genes humanos y de diversos estudiosgenticos. La reciente aparicin de la ingeniera de tejidos madrebasada en clulas ha abierto nuevas vas para las terapias gnicas ycelulares. Ahora la tarea es el desarrollo de vectores seguros y

    eficaces que puedan introducir genes teraputicos en clulas madre ymantener la expresin reguladora especfica a largo plazo de estosgenes. Aunque sigue siendo necesario mejorar la eficiencia de latransferencia, los HACs poseen varias caractersticas que serequieren para un buen vector de terapia gnica, incluido elmantenimiento estable episomal y la capacidad de insercion de genesde gran tamao. Adems, los HACs tambin pueden portar locigenmicos con elementos reguladores, que permiten la expresin detransgenes en un entorno gentico similar al cromosoma natural.

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    A la hora de crear los HAC, el trabajo se ha centrado en ladeterminacin de los requisitos para su formacin. Lo msimportante, en la definicin de las secuencias de los HAC, es lafuncin del centrmero y la identificacin funcional del cinetocoro.Se ha definido como SATLITE ALPHOIDDNA el principalelemento funcional del centrmero en humanos. As como se hadeterminado el tamao mnimo de la matriz alfoide compatible con uncentrmero funcional.Los HAC son minicromosomas exgenos creados artificialmente, lamayora se generan por dos enfoques diferentes, ya sea "un enfoquede arriba hacia abajo" (ingeniera de cromosomas, fragmentacin de

    un cromosoma natural), o "un enfoque de abajo hacia arriba" (creacinde novo del cromosoma artificial).El primer enfoque, desarrollado en 1991, fue la fragmentacin decromosomas asociados a telmeros _TACF_ o telmeros hombrodirigido _TDT_. Esta tcnica implica la fragmentacin sucesiva de uncromosoma humano especfico de acogida en pequeosminicromosomas, utilizando un vector de orientacin que abarca unasegmento terminal de los telmeros, un marcador gentico, y, a veces

    una regin de homologa con el cromosoma objetivo. Losminicromosomas resultantes segregan de forma autnomanormalmente. Este mtodo ha tenido xito en la fragmentacin de loscromosomas humanos X e Y. Con este enfoque tambin se indic queson necesarias un mnimo de 100 kb de ADN alfoide para laestabilidad en cromosomas humanos.Los HACs tambin puede construirse mediante tcnicas defragmentacin de los telmeros de un cromosoma en lneas celulares

    de pollo hiper-recombinogenicas, DT40, aunque la eficiencia es similara los HACs de creacin de novo, es un problema que necesitaresolverse. Con este enfoque se pueden generar mini-cromosomaslineales estables, que varan en tamao desde 0,5 hasta 10 Mb. Estosmini-cromosomas mantienen un centrmero normal y estable durantela mitosis en las clulas humanas slo con reordenamientos menores.Sin embargo, estos HACs requieren un sitio de clonacin parainsertar genes exgenos.

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    Para construir este tipo de vectores, un contenido sustancial delbrazo p y la q de un cromosoma humano va disminuyndose a travsde dos rondas de truncamiento telomrico en dicho cromosoma. Acontinuacin, una secuencia loxP nica _una secuencia diana para larecombinacin homloga de la recombinasa Cre_ con un gen neo sin elpromotor se introduce al brazo q. Por lo tanto, al menos en teora,cualquier DNA circular (BAC, PAC, o YAC circular) con un sitio loxP yun promotor puede restaurar la expresin gnica mediada por neo-Cre mediante la insercin en el sitio loxP especfico del HACs. Estatcnica se experiment en el cromosoma 21 humanos, creando unvector HAC de 4,5 Mb de tamao, con tres caractersticas tiles

    para ser un buen vector gnico: Una arquitectura gentica bien definida. Es independiente de los cromosomas de acogida. Su mitosis es estable en las clulas somticas y las clulas de

    ratn.En el sitio loxP se pueden introducir una o varias copias de un gen deinters.

    Sntesis de novoConsiste en generar cromosomas artificiales mediante la introduccinde clonado centromrico y telomrico en clulas humanas en cultivo.El propsito inicial de generar HAC de novo es mejorar lacomprensin de los requisitos de la estructura del cromosoma y sufuncin, en particular el papel del centrmero. El centrmero es unacompleja estructura cromosmica que proporciona una funcinmecnica para el cromosoma, ya que sirve como un sitio para el

    montaje de la separacin de los cromosomas mediada por losmicrotbulos del cinetocoro durante la divisin celular.El montaje de-novo delHAC fue desarrollado en 1997 por Willard y sugrupo de trabajo. Una combinacin de ADN humano sinttico -satlite, ADN humano telomrico generado por la reaccin en cadenade la polimerasa (PCR), y ADN genmico humano al azar se introdujoen clulas de fibrosarcoma humanas HT1080 para montar uncromosoma artificial humano lineal exgeno. Posteriormente, otrosgrupos tambin han reportado la generacin exitosa de HACs de novo

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    utilizando clulas HT1080, consiguiendo el precursor de latransfeccin de ADN humano -satlite y los telmeros clonados deforma lineal en YACs, o de forma circular en cromosoma artifcialbacteriano _BAC_ o fago P1 _PAC_.En la mayora de los casos, los HACs generados de-novo soncirculares, con un rango de 1 a 10 Mb de tamao, y se ha demostradoque son mitticamente estables. Tambin se han desarrollado otrossistemas para crear rpidamente cromosomas artificiales humanosbasados en cromosomas artificiales bacterianos utilizando un sistemade recombinacin del bacterifago , o usando un transposn Tn5bacteriano modificado. La utilizacin invasiva del sistema de

    Escherichia coli tambin puede facilitar la formacin de cromosomasartificiales humanos de-novo.

    Limitaciones de la sntesis de novoHay varios factores limitan la aplicacin de los HACs creados de-novocomo vectores de genes.

    En primer lugar, el problema ms crtico es su estructura y larelacin impredecible entre el ADN de entrada y el HAC

    resultante, especialmente en trminos de su tamao ycomposicin. Estos HACs varan en tamao, desde 1 hasta 10Mb, lo que sugiere que las reorganizaciones y amplificacionesdel complejo se producen durante el proceso de formacin demini-cromosoma.

    En segundo lugar, el ADN de entrada podra integrarse en elgenoma del husped.

    En tercer lugar, la formacin de HACs ha tenido xito en

    limitadas lneas celulares humanas, como las clulas defibrosarcoma HT1080.

    Usos de los cromosomas artificiales humanosUno de los usos principales de los cromosomas artificiales humanospor su potencialidad como vectores de expresin gentica son lostratamientos de terapia gnica. El anlisis de la expresin espacial ytemporal adecuada del HAC en ratones transgnicos indican lacapacidad de estos vectores para su uso en terapia gnica somtica.

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    Uso de HACs como vectores de trasnferenciaUna solucin a las cuestiones planteadas por el uso de sistema devectores virales disponibles en la actualidad es el uso de cromosomasartificiales humanos (HAC), porque se replican y segreganindependientemente en el genoma del husped como cromosomasnaturales.Los HACs pueden imitar fielmente el patrn normal de la expresingnica, ya que pueden contener loci genmicos completos, incluyendoelementos de regulacin aguas arriba y aguas abajo. Adems, a causade su existencia episomal, muchas complicaciones, tales como elsilenciamiento de genes teraputicos u oncognesis derivadas de la

    integracin en sitios desfavorables, pueden reducirse al mnimo.Tienen un uso potencial para tratar enfermedades producidas pordeficiencias gnicas, como la diabetes insulino dependiente, creandoHAC que porten el transgn de la proinsulina y hagan que la clula delhumano adulto pueda generar su propia insulina.

    Otros posibles usos de los HACsPueden usarse para mantener la correccin a largo plazo de los genes

    defectuosos debido a que estos vectores son estables a lo largo demuchas divisiones celulares, por lo menos en las clulas humanas.Tambin pueden ser capaces de complementar los fenotipos mutantesy recuperar knockouts de genes en modelos de ratn.

    9.PROYECTO DEL GENOMA NEADERTHAL:Ao:2010El proyecto del genoma del neandertal (Neanderthal genome project)es un proyecto de secuenciacin anunciado conjuntamente en julio del2006 por el Instituto Max Planck de Antropologa Evolutiva deLeipzig y la empresa de los Estados Unidos 454 Life Sciences.Se publicaron los resultados del proyecto en el nmero de mayo del2010 de la revistaScience. Se presentaba all un borrador del genomadel neandertal basado en el anlisis de 4 mil millones de pares de

    bases de ADN de esa especie. El estudio sealaba que se haba dadocierta mezcla de genes entre neandertales y ejemplares de Homo

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    sapiensanatmicamente modernos, y que algunos componentes delgenoma del neandertal permanecen en el de los humanos modernos defuera de frica.

    DescubrimientosCon unos 3.200 millones de pares de bases, el genoma de Homoneanderthalensis tiene un tamao casi igual que el de H.sapiens.Segn se desprende de las secuencias preliminares, los paresde bases de las dos especies son iguales en un 99.7%; la proporcin esdel 98.8% entre H. sapiens y los chimpancs. En otros estudios, laproporcin de igualdad entre los pares de bases de H. sapiens y los de

    los chimpancs es cercana al 94%.Se obtuvo ADN de neandertal mediante la extraccin practicada enel fmur; para ello se cont con tres huesos de hembras de hace unos38.000 aos hallados en la cueva de Vindija (Croacia), ms otroshallados en Espaa, Rusia y Alemania. Slo hizo falta medio gramo delas muestras seas para obtener la secuencia, pero el proyecto tuvoque enfrentarse con muchas dificultades: entre ellas, lacontaminacin del material por bacterias de los neandertales y por

    quienes haban manejado las muestras en los yacimientos y en ellaboratorio.En el 2010, el anlisis del ADN mitocondrial del homnido de Denisova(Siberia) revel que el espcimen difiere del hombre moderno en 385de unas 15.500 bases de nucletidos; la diferencia correspondienteentre el hombre de neandertal y el hombre moderno es de unas 202;entre los chimpances y el hombre moderno, de unos 1.642 pares debases de ADN mitocondrial. El estudio internacional, liderado desde

    el Instituto Max Planck obtuvo la secuencia del genoma del homnidode Denisova, y ratific que se trata de una especie diferente a losneandertales y los H. sapiens, que habra compartido con losneandertales un ancestro hace unos 650 000 aos y con los humanosmodernos hace 800 000 aos. Aun en el caso de que el linaje del ADNmitocondrial del homnido de Denisova sea anterior a la divergenciaentre los neandertales y los humanos modernos, la teora de lacoalescencia, referida al ancestro comn ms reciente, no descartauna divergencia posterior de su ADN nuclear.

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    Tambin en Denisova fue encontrada una falange del pie de otroindividuo que al ser analizada result ser de un neandertal. De estehueso fue obtenida una secuencia completa del genoma neandertal demuy alta calidad.

    HistoriaEn el 2006, publicaron sus resultados dos equipos que trabajaban conlas mismas muestras de neandertal:

    El equipo de Richard Green, en Nature. El equipo de Noonan, en Science.

    Esos resultados fueron recibidos con cierta crtica, sobre todo en lo

    referente a la posibilidad de la inclusin de genoma de neandertal enel del hombre moderno. El gen FoxP2, relacionado con el habla, fuehallado en el ADN de los ejemplares 1.253 y 1.351c de lacueva de ElSidrn, y presentaba las mismas mutaciones que en el hombremoderno, lo que apunta a que una especie podra haber tenido algunasde las capacidades bsicas de lenguaje de la otra.En el 2006, el equipo de Richard Green haba empleado una tcnica desecuenciacin, por entonces novedosa, que haba desarrollado la

    empresa 454 Life Sciences y que serva para amplificar molculasindividuales con el objetivo de su caracterizacin, y proporcionabams de un cuarto de milln de secuencias cortas. La tcnica facilitalecturas localizadas al azar, de manera que las secuencias de inters,como son los genes que difieren entre el neandertal y el hombremoderno, tambin se presentan al azar. El empleo de esa tcnicadestruye la muestra secuenciada.El equipo de Noonan, dirigido por Edward Rubin, emple una tcnica

    diferente: hacer insercin del ADN de neandertal en bacterias queharan copias de un fragmento. El equipo demostr que se puedeobtener secuencias del genoma del nandertal empleando unaaproximacin metagenmica basada en una genoteca. Todo el ADN dela muestra se perpeta en genotecas metagenmicas.En conjunto, los resultados de un equipo y los del otro fueron muysimilares, si bien uno sealaba que poda haberse dado la mezcla delos genomas del hombre de Neandertal y el moderno, y el otro no

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    hall indicios de ese hecho. Ambos declararon que no haba datossuficientes para llegar a una conclusin definitiva al respecto.La publicacin del equipo de Noonan refera que algunas secuenciasdel ADN de neandertal se correspondan con otras de los chimpancs,pero no del hombre moderno. De esta manera, se puede calcular concierta precisin la antigedad del ancestro comn ms reciente de H.sapiens y H. neanderthalensis: a partir de sus muestras de neandertaly las de referencia de hombre moderno, el equipo considera unaantigedad de 706.000 aos en el caso de ese ancestro comn, y370.000 en el caso de la separacin entre las poblaciones ancestralesde neandertales y modernos.

    En una investigacin anterior del ADN mitocondrial, dirigida porSvante Pbo en 1997, se haba obtenido como resultado que laseparacin de linajes tena una antigedad de unos 500.000 aos. Elequipo de Green calcul una antigedad de 516.000 aos en el casodel ancestro comn, y no indicaba antigedad de la separacin, si biensostena que el promedio en la divergencia de los alelos de la especieactual es de 459.000 con un margen de error de unos 40.000: seestableca el margen de confianza desde hace 498.000 aos hasta

    hace 419.000, con un 95% de probabilidad de acierto. Todas estascifras se obtuvieron considerando ausencia de presin selectiva. Dehaberse dado esa presin, la separacin podra haberse dado antes.Se afirmaba en ese estudio: Neanderthal genetic differences to humans must therefore beinterpreted within the context of human diversity. ( Lasdiferencias genticas entre H. neanderthalensis y H. sapiens han deser interpretadas, por tanto, en el conjunto de la diversidad humana.

    )Por su parte, el equipo de Noonan no encontr evidencia de presenciade genoma de H. neanderthalensis en el de H. sapiens, pero nodescartaba una mezcla de hasta un 20% con una probabilidad mayordel 95%, por lo que evit pronunciarse al respecto de maneraconclusiva.En febrero del 2009, el equipo del Instituto Max Planck, dirigido porSvante Pbo, inform de que haba completado el primer borradordel genoma del hombre de Neandertal. Los resultados de un anlisis

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    anterior haban apuntado a que los neandertales eran una especieabocada a la extincin, y a que no haba trazas de sus genes en loshombres modernos. Resultados posteriores indicaban que algunosneandertales adultos presentaban intolerancia a la lactosa. Conrespecto a la posibilidad de obtener un hombre de Neandertalmediante clonacin, deca Pbo: Partiendo de ADN extrado de unfsil, es y seguir siendo imposible.En mayo del 2010, el proyecto public un borrador de la secuencia delgenoma del neandertal. En contradiccin con los resultados delexamen del ADN mitocondrial, se demostr que haba un margen del 1al 4% de aporte gentico del neandertal a los humanos modernos de

    fuera de frica. A partir de las muestras de H. sapiens con quecontaba el equipo, procedentes de Eurasia, en concreto de Francia,del pueblo han y de papes, se estableci que poda haberse dado elcruce entre las dos especies en Oriente antes de que H. sapiensemigrase a Europa.21 No obstante, hay polmica en cuanto a esaconsideracin, ya que faltan hallazgos arqueolgicos que la apoyen, yel registro fsil no seala esa coincidencia espaciotemporal de las dosespecies.

    Con anterioridad, en 1999, se haba publicado un informe sobre elfragmento de una costilla perteneciente al esqueleto incompleto deun nio neandertal hallado en la cueva Mezmaiskaya, del piedemontenoroccidental del Cucaso. Mediante la datacin por radiocarbono, alfragmento se le haba asignado una antigedad de 29.195 965 aosAP; se entenda, por tanto, que era un resto correspondiente a losltimos hombres de Neandertal. Se haba obtenido material genticopara llevar a cabo una secuencia de ADN mitocondrial, que

    presentaba una divergencia del 3.48% con el de Feldhofer. El hallazgode este ltimo se haba producido 2.500 km ms a occidente, enAlemania. Mediante anlisis filogentico, se adscribieron los dosejemplares a un clado al que es ajeno el hombre moderno, y seindicaba que ninguno de los dos tipos de ADN mitocondrial habacontribuido al acervo gnico correspondiente de la especie actual.23En marzo de 2013 el equipo de proyecto del genoma neandertal delInstituto Max Planck public una secuencia completa del genomaneandertal.

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    CrticaUna revisin de los datos de los equipos de Noonan y de Green, hechapor Wall y Kim en el 2007, sostiene que no son compatibles. Adems,plantea problemas dignos de consideracin con respecto a lafiabilidad de los datos de uno de los estudios, bien en relacin con laposibilidad de contaminacin por ADN moderno, bien con la de un altogrado de error en las secuenciaciones o bien con una cosa y con laotra.La repeticin de los anlisis confirm los dos resultados: el de706.000 aos de antigedad del ancestro comn considerados por elequipo de Noonan y el de los 516.000 considerados por el equipo de

    Green. Con los datos del equipo de Noonan, se asignaba unaantigedad de 35.000 aos a la separacin de la poblacin modernadel neandertal; y con los del equipo de Green, de 325.000. El equipode Green no haba considerado fecha de separacin en su estudio; elde Noonan haba considerado en principio 440.000 aos, si bien seconsign despus una antigedad de 370.000 para esa separacin.Como el equipo de Noonan no haba podido llegar a la conclusin deque no se habiera producido hibridacin, estableci que haba poca

    probabilidad de que se hubiera dado en un grado apreciable.18 Elequipo decida considerar una contibucin nula del ADN delneandertal al acervo gnico europeo actual, tomando como base unmargen de confianza fiable en un 95% que indicaba no obstante unmargen de hasta el 20% de contribucin. La repeticin de los anlisishecha por Wall y Kim indicaba mrgenes tambin del 0 al 20% con losdatos de Noonan, y del 81 al 100% con los datos de Green. Estosresultados, altamente inconsistentes, slo podan formar un conjunto

    coherente de haberse producido la separacin en tiempos muyrecientes: hace 60.000 aos o menos. Pero, aun en ese caso, no habracoherencia entre esa fecha y la determinada para la separacin enEuropa en el estudio de Noonan.

    10. RATON KNOCKOUT:Ao:2010

    Un ratn knockout o ratn KO es un ratn modificado por ingenieragentica para que uno o ms de sus genes estn inactivados mediante

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    una tcnica llamada gene knockout. Su propsito es comprender elpapel de un gen que ha sido secuenciado pero del que se desconoce sufuncin o se conoce de forma incompleta. Inactivando el gen yestudiando las diferencias que presenta el ratn afectado, losinvestigadores pueden inferir la probable funcin de ese gen. El ratnes el organismo modelo ms prximo a los seres humanos en los queesta tcnica se puede realizar con facilidad, de modo que es el sujetofavorito de los experimentos de noqueo, especialmente cuando seplantean cuestiones genticas relacionadas con la fisiologa humana.El noqueo de genes en ratas es mucho ms difcil y solo se ha logradodespus de 2003.

    El primer ratn knockout fue producido por Mario R. Capecchi, MartinEvans y Oliver Smithies en 19871989, obteniendo por tal logro elPremio Nobel de Medicina en 2007. Varios aspectos de estatecnologa estn bajo patente de la divisin Lexicon genetics deLexicon Pharmaceuticals. Los diferentes mtodos para generarratones knockout estn en su mayora patentados en Estados Unidos.Los ratones obtenidos con estos mtodos tambin pueden serpatentados en muchos pases, entre estos tambin los Estados

    Unidos.

    UsoNoquear la actividad de un gen proporciona informacin sobre latarea normal de ese gen. Los seres humanos comparten muchos genescon el ratn. Por tanto, observar las caractersticas de un ratnknockout proporciona informacin que se puede utilizar paracomprender mejor cmo un gen semejante puede provocar o

    contribuir a la aparicin de enfermedades en humanos.Algunos ejemplos de investigaciones en las que los ratones KO hansido tiles seran el estudio y la modelizacin de diferentes tipos decncer, obesidad, enfermedades del corazn, diabetes, artritis,toxicomanas, ansiedad, envejecimiento y Parkinson. Los ratonesknockout tambin ofrecen un contexto cientfico y biolgico en el quese pueden desarrollar y probar frmacos y otras terapias.Muchos de estos ratones modelo reciben el nombre del gen que se hainactivado en ellos. Por ejemplo, el ratn KO p53 recibe este nombre

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    por el gen p53, que codifica una protena que normalmente suprime elcrecimiento de tumores deteniendo la divisin celular. Los sereshumanos que nacen con mutaciones que inactivan este gen padecen elSndrome de Li-Fraumeni, una afeccin que aumenta dramticamenteel riesgo de desarrollar tumores seos, cncer de mama y hemopatasmalignas en edad temprana. Otros modelos reciben nombres, a vecesingeniosos y creativos, de acuerdo con sus caractersticas fsicas ocomportamiento. Por ejemplo, "Methuselah" (matusaln) es un ratnKO diseado para aumentar la longevidad (aunque existe el genMethuselah) mientras que "Frantic" (espitado) es un modelo til paraestudiar los trastornos de ansiedad.

    ProcedimientoExisten algunas variaciones sobre el procedimiento para producirratones KO, siendo el siguiente el ejemplo ms habitual.1. Se asla el gen que se desea noquear a partir de una genoteca

    de ratn. Posteriormente se disea una nueva secuencia deADN muy pararecida al gen original y su inmediata vecina, salvoque est cambiada lo suficiente para hacerla inoperante.

    Normalmente tambin se incluye en la nueva secuencia un genmarcador, que los ratones normales no poseen y que lesconfiere resistencia a ciertos agentes txicos o produce uncambio observable (p.ej. color o fluorescencia). Lasoportunidades de un suceso de recombinacin con xito sonrelativamente bajas, de modo que la mayora de las clulasalteradas tienen cambiado solo uno de ambos cromosomas. sedice que son heterocigotos.

    2. A partir de un blastocisto de ratn (un embrin muy tempranoque est formado por una masa esfrica de clulasindiferenciadas rodeada de clulas extraembrionarias) seaslan las clulas madre; despus se cultivan in vitro. Comoejemplo, tomaremos una clula madre de un ratn blanco.

    3. Las clulas madre del paso 2 se combinan con la nuevasecuencia del paso 1. Esto se realiza mediante electroporacin(empleando un pulso elctrico para transferir ADN a travs dela membrana celular). Algunas de las clulas madre electro

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    oradas incorporarn la nueva secuencia en el lugar en el que elgen antiguo estaba en su cromosoma. A esto se le llamarecombinacin homloga. La razn por la que tiene lugar esteproceso es que ambas secuencias, la vieja y la nueva, son muysimilares. Utilizando el gen marcador del paso 1, se puede aislarrpidamente las clulas que han incorporado la nueva secuencia.

    4. Las clulas madre del paso 3 se insertan en un blastocisto deratn. En este caso utilizamos blastocitos de ratn pardo.Estos blastocitos se implantan en el tero de una ratona, parallevar a trmino la gestacin. Los blastocitos contienen dostipos de clulas madre: las originales (ratn gris) y las

    modificadas (ratn blanco). El ratn neonato ser por tanto unaquimera gentica: parte del cuerpo provendr de las clulasmadre originales y parte de las clulas modificadas. El pelajetambin mostrar zonas blancas sobre pardo.

    5. Los ratones neonatos slo sern tiles si la secuencia ha sidoincorporada a la lnea germinal. Estos ratones se cruzan conotros del tipo blanco para obtener una progenie completamenteblanca. Estos ratones an contienen una copia funcional del gen

    y tienen que someterse a cruzamiento endgeno para producirun ratn que no lleva ninguna copia funcional del gen original (esdecir, que sea homocigtico para ese alelo).

    LimitacionesAunque la tecnologa de los ratones KO es una herramienta valiosapara la investigacin, existen algunas limitaciones importantes:

    Aproximadamente un 15% de los moqueos de genes son letales

    en el desarrollo, lo que significa que los embrionesgenticamente alterados no pueden prosperar en ratonesadultos. Este problema frecuentemente se supera a travs deluso de mutaciones condicionales.

    La carencia de estudios sobre los lmites del desarrolloembrionario en ratones adultos hace ms difcil determinar lafuncin de un gen en relacin con la salud humana. En algunoscasos, el gen podra tener funciones diferentes en adultos yembriones.

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    Noquear un gen tambin puede que no produzca ningn cambioobservable en el ratn o incluso producir caractersticasdiferentes a los observados en humanos en los que el mismo genest inactivado. Por ejemplo, las mutaciones del gen p53 estnasociadas con ms de la mitad de los cnceres humanos y amenudo conducen a tumores en un conjunto de tejidos enparticular. Sin embargo, cuando se noquea en ratn, losanimales desarrollan tumores en tipos de tejido diferentes.

    Se ha probado que algunos loci genmicos son muy difciles denoquear. La razn podra estar en la presencia de secuenciasrepetitivas, metilacin del ADN generalizada o presencia de

    heterocromatina.Existe variabilidad en el procedimiento completo dependiendobastante de la cadena a partir de las cuales se obtienen las clulasmadre. Por lo general se usan las clulas derivadas de la cadena 129.Esta cadena especfica no es adecuada para muchos experimentos(p.ej. de comportamiento) de modo que es bastante comn retrocruzar la descendencia con otras cadenas.

    11. PAPEL ELECTRONICO:Ao:2010La tinta electrnica, papel electrnico o e-papel es una tecnologa quepermite crear pantallas planas, tan delgadas como un papel, y con unaflexibilidad que permite que se puedan enrollar. Estas pantallasrepresentan informacin, usualmente, en blanco y negro y desde hace

    poco permiten visualizar imgenes en movimiento. En 2007 apareci elprimer papel electrnico en color.

    HistoriaEn abril de 1997, los investigadores del Media Lab del MIT (Institutode Tecnologa de Massachusetts) crean la compaa E Ink paradesarrollar una tecnologa de tinta electrnica.En julio de 2002, E Ink presenta el prototipo de la primera pantalla

    con esta tecnologa. Esta pantalla es comercializada en 2004. Siguenotras pantallas para varias tabletas de lectura, entonces las primeras

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    pantallas flexibles (que anuncian el papel electrnico) en blanco ynegro.

    Motivos de su creacinEl desarrollo de esta tinta se debe a razones ecologistas, al ser laprensa el mayor consumidor de papel y tener los peridicos un periodode vida de 24 horas, se ahorrara 300 toneladas diarias de papel; loque se ha ganado el apoyo del pblico e incluso de grandes diarioscomo el New York Times, el cual planea un servicio de suscripcin unavez que esta tecnologa se popularice.

    Usos y aplicacionesLa tinta electrnica es hoy en da la principal tecnologa utilizada enlos lectores de los libros electrnicos.Su uso en un futuro podra extenderse a peridicos, revistas y otrotipo de publicaciones de forma habitual. Esto ser posible cuando sehayan reducido los costes y se haya mejorado la tecnologa del papelelectrnico en color.

    TecnologaLa tecnologa de tinta electrnica intenta solucionar algunosproblemas de las pantallas TFTy de cristal lquido como son el grantamao, la poca maniobrabilidad y el reducido rango de visin. Estanueva tcnica consigue reducir el consumo ya que no necesitaretroiluminacin y una gran movilidad al ser de 3 mm de grosor y serflexible.Las pantallas estn formadas por tres capas, una con

    microtransmisores elctricos, otra con el polmero y la tercera conuna lmina protectora. En el polmero encontramos una matriz demillones de cpsulas que estn flotando en un gel que permite quesean estimuladas electromagnticamente. Mediante esta estimulacincada cpsula pasa a mostrar su cara blanca o negra, de manera que enla pantalla se representa un texto o grfico.En esta parte es donde se diferencia las dos tecnologas quecompiten por el desarrollo, E-Ink y Gyricon.

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    Gyricon, desarrollada por Xerox es la pionera en este campo pero laque menos resolucin presenta. Las cpsulas son esferas con dospartes, una mitad negra y otra blanca, la primera cargadapositivamente y la blanca negativamenteDe esta forma al estar sumergida en gel si el transmisor elctrico espositivo la parte negra tiende a subir y si se aplica una carga negativaaparecer la blanca, la combinacin de estas cpsulas consiguerepresentar los textos o grficos. E-Ink, desarrolladaposteriormente es la ms utilizada ya que consigue una mayorresolucin. En este caso las cpsulas estn rellenas de partculas detitanio blancas y negras cargadas elctricamente, sumergidas en un

    lquido viscoso. Cada cpsula est asociada a dos transmisores y deesta forma se puede conseguir que asciendan todas las partculasnegras, todas las blancas o mitad y mitad, de manera similar almtodo usado por Xerox.Las principales ventajas de la tinta electrnica son resolucionesefectivas superiores a los 150 dpi, superando claramente a los 70 dpide las TFT o LCD. Adems, al no necesitar retroiluminacin y disponerde mayor brillo que las TFT se consigue una visualizacin desde

    cualquier ngulo, incluso con luz del sol. Tambin se consigue unahorro de energa considerable, ya que no es necesario voltaje paraconseguir mantener la imagen en pantalla una vez representada.Pero no todo son ventajas. Esta tecnologa presenta dos grandesinconvenientes: por un lado, aunque s se han conseguido desarrollarpantallas en color, stas son muy caras (12.000 aprox.), y por otro,la velocidad de actualizacin no es muy elevada. Sin embargo, es idealpara aparatos lectores de libros electrnicos. Ya hay multitud de

    modelos en el mercado.

    12. Bosn de Higgs:Ao:2011El bosn de Higgs o partcula de Higgs es una partcula elementalpropuesta en el Modelo estndar de fsica de partculas. Recibe su

    nombre en honor a Peter Higgs quien, junto con otros, propuso en1964, el hoy llamado mecanismo de Higgs, para explicar el origen de la

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    masa de las partculas elementales. El Bosn de Higgs constituye elcuanto del campo de Higgs, (la ms pequea excitacin posible deeste campo). Segn el modelo propuesto, no posee espn, cargaelctrica o color, es muy inestable y se desintegra rpidamente, suvida media es del orden del zepto segundo. En algunas variantes delModelo estndar puede haber varios bosones de Higgs.La existencia del bosn de Higgs y del campo de Higgs asociado serael ms simple de varios mtodos del Modelo estndar de fsica departculas que intentan explicar la razn de la existencia de masa enlas partculas elementales. Esta teora sugiere que un campo impregnatodo el espacio, y que las partculas elementales que interactan con

    l adquieren masa, mientras que las que no interactan con l, no latienen. En particular, dicho mecanismo justifica la enorme masa de losbosones vectoriales W y Z, como tambin la ausencia de masa de losfotones. Tanto las partculas W y Z, como el fotn son bosones sinmasa propia, los primeros muestran una enorme masa porqueinteractan fuertemente con el campo de Higgs, y el fotn nomuestra ninguna masa porque no interacta en absoluto con el campode Higgs.

    El bosn de Higgs ha sido objeto de una larga bsqueda en fsica departculas.El 4 de julio de 2012, el CERN anunci la observacin de una nuevapartcula consistente con el bosn de Higgs, pero se necesitarams tiempo y datos para confirmarlo. El 14 de marzo de 2013 elCERN, con dos veces ms datos de los que dispona en el anuncio deldescubrimiento en julio de 2012, encontraron que la nueva partculase ve cada vez ms como el bosn de Higgs. La manera en que

    interacta con otras partculas y sus propiedades cunticas, junto conlas interacciones medidas con otras partculas, indican fuertementeque es un bosn de Higgs. Todava permanece la cuestin de si es elbosn de Higgs del Modelo estndar o quizs el ms liviano de variosbosones predichos en algunas teoras que van ms all del Modeloestndar.El 8 de octubre de 2013 le es concedido a Peter Higgs, junto aFranois Englert, el Premio Nobel de fsica "por el descubrimientoterico de un mecanismo que contribuye a nuestro entendimiento del

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    origen de la masa de las partculas subatmicas, y que, recientementefue confirmado gracias al descubrimiento de la predicha partculafundamental, por los experimentos ATLAS y CMS en el Colisionado deHadrones del CERN".

    Introduccin generalEn la actualidad, prcticamente todos los fenmenos subatmicosconocidos son explicados mediante el modelo estndar, una teoraampliamente aceptada sobre las partculas elementales y las fuerzasentre ellas. Sin embargo, en la dcada de 1960, cuando dicho modeloan se estaba desarrollando, se observaba una contradiccin aparente

    entre dos fenmenos. Por un lado, la fuerza nuclear dbil entrepartculas subatmicas poda explicarse mediante leyes similares a lasdel electromagnetismo (en su versin cuntica). Dichas leyes implicanque las partculas que acten como intermediarias de la interaccin,como el fotn en el caso del electromagnetismo y las partculas W y Zen el caso de la fuerza dbil, deben ser no masivas. Sin embargo,sobre la base de los datos experimentales, los bosones W y Z, queentonces slo eran una hiptesis, deban ser masivos.

    En 1964, tres grupos de fsicos publicaron de manera independienteuna solucin a este problema, que reconciliaba dichas leyes con lapresencia de la masa. Esta solucin, denominada posteriormentemecanismo de Higgs, explica la masa como el resultado de lainteraccin de las partculas con un campo que permea el vaco,denominado campo de Higgs. Peter Higgs fue en solitario uno de losproponentes de dicho mecanismo. En su versin ms sencilla, estemecanismo implica que debe existir una nueva partcula asociada con

    las vibraciones de dicho campo, el bosn de Higgs.El modelo estndar qued finalmente constituido haciendo uso deeste mecanismo. En particular, todas las partculas masivas que loforman interaccionan con este campo, y reciben su masa de l. Hastala dcada de 1980 ningn experimento tuvo la energa necesaria paracomenzar a buscarlo, dado que la masa que se estimaba que podratener era demasiado alta (cientos de veces la masa del protn).El Gran Colisionado de Hadrones (LHC) del CERN en Ginebra, Suiza,inaugurado en 2008, y cuyos experimentos empezaron en 2010, fue

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    construido con el objetivo principal de encontrarlo, probar laexistencia del Higgs, y medir sus propiedades, lo que permitira a losfsicos confirmar esta piedra angular de teora moderna.Anteriormente tambin se intent en el LEP (un acelerador previo delCERN) y en el Bevatrn (de Formulaba, situado cerca de Chicago enEstados Unidos).

    HistoriaLos fsicos de partculas sostienen que la materia est hecha departculas fundamentales cuyas interacciones estn mediadas porpartculas de intercambio conocidas como partculas portadoras. A

    comienzos de la dcada de 1960 haban sido descubiertas opropuestas un nmero de estas partculas, junto con las teoras quesugieren cmo se relacionaban entre s. Sin embargo era conocido queestas teoras estaban incompletas. Una omisin era que no podanexplicar los orgenes de la masa como una propiedad de la materia. Elteorema de Gold Stone, relacionando con la simetra continua dentrode algunas teoras, tambin pareca descartar muchas solucionesobvias.

    El mecanismo de Higgs es un proceso mediante el cual los bosonesvectoriales pueden obtener masa invariante sin romperexplcitamente la invariancia de gauge. La propuesta de esemecanismo de ruptura espontnea de simetra fue sugeridaoriginalmente en 1962 por Philip Warren Anderson y, en 1964,desarrollada en un modelo relativista completo de formaindependiente y casi simultneamente por tres grupos de fsicos: porFranois Englert y Robert Brout; Las propiedades del modelo fueron

    adicionalmente consideradas por Guralnik en 1965 y Higgs en 1966.Los papeles mostraron que cuando una teora de gauge es combinadacon un campo adicional que rompe espontneamente la simetra delgrupo, los bosones de gauge pueden adquirir consistentemente unamasa finita. En 1967, Steven Weinberg y Abdus Salam fueron losprimeros en aplicar el mecanismo de Higgs a la ruptura de la simetraelectrodbil y mostraron cmo un mecanismo de Higgs podra serincorporado en la teora electrodbil de Sheldon Glashow, en lo quese convirti en el modelo estndar de fsica de partculas.

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    Los tres artculos escritos en 1964 fueron reconocidos como un hitodurante la celebracin del aniversario 50 de la Physical ReviewLetters. Sus seis autores tambin fueron galardonados por sutrabajo con el Premio de J. J. Sakurai para fsica terica departculas10(el mismo ao tambin surgi una disputa; en el evento deun Premio Nobel, hasta 3 cientficos seran elegibles, con 6 autoresacreditados por los artculos). Dos de los tres artculos del PRL (porHiggs y GHK) contenan ecuaciones para el hipottico campoqueeventualmente se conocera como el campo de Higgs y su hipotticocuanto, el bosn de Higgs. El artculo subsecuente de Higgs, de 1966,mostr el mecanismo de decaimiento del bosn; slo un bosn masivo

    puede decaer y las desintegraciones pueden demostrar el mecanismo.En el artculo de Higgs el bosn es masivo, y en una frase de cierreHiggs escribe que "una caracterstica esencial" de la teora "es laprediccin de multipletes incompletos de bosones escalares yvectoriales". En el artculo de GHK el bosn no tiene masa y estdesacoplado de estados masivos. En los exmenes de 2009 y 2011,Guralnik afirma que en el modelo GHK el bosn es slo en unaaproximacin de orden ms bajo, pero no est sujeta a ninguna

    restriccin y adquiere masa a rdenes superiores y agrega que elartculo de GHK fue el nico en mostrar que no hay ningn bosn deGold Stone sin masa en el modelo y en dar un completo anlisis delmecanismo general de Higgs.Adems de explicar cmo la masa es adquirida por bosones de vector,el mecanismo de Higgs tambin predice la relacin entre las masas delos bosones W y Z, as como sus acoplamientos entre s y con elmodelo estndar de quarks y leptones. Posteriormente, muchas de

    estas predicciones han sido verificados por precisas mediciones enlos colisionadores LEP y SLC, abrumadoramente confirmando quealgn tipo de mecanismo de Higgs tiene lugar en la naturaleza, peroan no se ha descubierto la manera exacta por la que sucede. Seespera que los resultados de la bsqueda del bosn de Higgsproporcione evidencia acerca de cmo esto es realizado en lanaturaleza.

    Arrinconando al bosn de Higgs

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    Antes del ao 2000, los datos recogidos en el Large Electron-Positron collider (LEP) en el CERN para la masa del bosn de Higgsdel modelo estndar, haban permitido un lmite inferior experimentalde 114.4 GeV/c2 con un nivel de confianza del 95% (CL). El mismoexperimento ha producido un pequeo nmero de eventos que podraninterpretarse como resultantes de bosones de Higgs con una masa dealrededor de 115 GeV, justo por encima de este corte, pero el nmerode eventos fue insuficiente para sacar conclusiones definitivas.En el Tevatrn del Formulaba, tambin hubo experimentos en cursobuscando el bosn de Higgs. A partir de julio de 2010, los datoscombinados de los experimentos del CDF y el D en el Bevatrn eran

    suficientes para excluir al bosn de Higgs en el rango de 158 -175GeV/c2 al 95% de CL. Resultados preliminares a partir de julio de2011 extendieron la regin excluida para el rango de 156-177 GeV/c2al 95% de CL.La recopilacin de datos y anlisis en la busca de Higgs seintensificaron desde el 30 de marzo de 2010, cuando el LHC comenza operar en 3,5 TeV. Resultados preliminares de los experimentosATLAS y CMS del LHC, a partir de julio de 2011, excluyen un bosn

    de Higgs de modelo estndar en el rango de masa 155-190 GeV/c220y 149-206 GeV/c2, respectivamente, en el 95% CL.A partir de diciembre de 2011 la bsqueda se haba estrechadoaproximadamente a la regin de 115130 GeV con un enfoqueespecfico alrededor de 125 GeV, donde tanto el experimento delATLAS y el CMS informan independientemente un exceso de eventos,lo que significaba que, en este rango de energa, se detectaron, en unnmero mayor que el esperado, patrones