Avances de la biología en los últimos 30 años

¿Qué son los avances de la biología en los últiimos 30 años?

Los avances de la biología en los últimos 30 años son progresos obtenidos mediante la investigación biológica aplicada a múltiples ámbitos. Estos progresos científicos trascienden todos los campos que rodean al ser humano, afectando directamente el bienestar y el desarrollo de la sociedad en general.

Como rama de las ciencias naturales, la biología centra su interés en el estudio de los organismos vivos. Cada día, las innovaciones tecnológicas posibilitan investigaciones más específicas de las estructuras que forman a las especies de los cinco reinos naturales: animal, vegetal, monera, protista y fungi.

De esta manera, la biología potencia sus investigaciones y ofrece alternativas novedosas a las diferentes situaciones que aquejan a los seres vivos. De igual forma, descubre nuevas especies y especies ya extintas, que contribuyen a clarificar algunas interrogantes relacionadas con la evolución.

Uno de los principales logros de estos avances consiste en que estos conocimientos se han extendido más allá de las fronteras del investigador, llegando al ámbito cotidiano.

Términos como biodiversidad, ecología, anticuerpo y biotecnología no son de uso exclusivo del especialista; su empleo y el conocimiento sobre el tema forma parte del día a día de muchas personas no dedicadas al mundo científico.

Avances más destacados de la biología en los últimos 30 años

• ARN de interferencia. En 1998 se publicó una serie de investigaciones relacionadas con el ARN, donde se afirma que la expresión génica está controlada por un mecanismo biológico, llamado ARN de interferencia. A través de este ARNi es posible silenciar, de manera post-transcripcional, genes específicos de un genoma. Esto se logra mediante pequeñas moléculas de ARN de doble cadena. Estas moléculas actúan bloqueando de manera puntual la traducción y la síntesis de las proteínas, que ocurre en los genes del ARNm. De esta manera, se controlaría la actuación de algunos agentes patógenos que causan graves enfermedades. El ARNi es una herramienta que ha tenido grandes aportes en el área terapéutica. Actualmente se aplica para identificar moléculas con potencial terapéutico frente a diversas enfermedades.
• Primer mamífero adulto clonado. El primer trabajo donde se clonó un mamífero se realizó en 1996, realizado por los científicos en una oveja hembra domesticada. Para realizar el experimento se utilizaron células somáticas de las glándulas mamarias en estado adulto. El proceso empleado fue el de transferencia nuclear. La oveja resultante, llamada Dolly, creció y se desarrolló, pudiendo reproducirse de manera natural sin ningún inconveniente.
• Mapeo del genoma humano. Este gran avance biológico llevó más de 10 años en concretarse, logrado gracias a los aportes de muchos científicos a nivel mundial. En el 2000, un grupo de investigadores presentaron un esquema casi definitivo del mapa del genoma humano. La versión definitiva del trabajo culminó en 2003. Este mapa del genoma humano muestra la ubicación de cada uno de los cromosomas, que contienen toda la información genética del individuo. Con estos datos, los especialistas pueden conocer todos los detalles propios de las enfermedades genéticas y de cualquier otro aspecto que se desee indagar.
• Células madre a partir de las células de la piel. Antes de 2007, se manejaba la información de que las células madre pluripotentes solo se encontraban en las células madre embrionarias. Ese mismo año, dos equipos de investigadores estadounidenses y japoneses, realizaron un trabajo donde lograron revertir las células adultas de la piel, con la finalidad de que pudiesen actuar como células madre pluripotentes. Estas pueden diferenciarse, pudiendo convertirse en cualquier otro tipo de célula. El descubrimiento del nuevo proceso, donde se cambia la “programación” de las células epiteliales, abre un camino hacia el área de la investigación médica.
• Miembros corporales robóticos controlados por el cerebro. En 2000, los científicos del Centro Médico de la Universidad de Duke implantaron varios electrodos en el cerebro de un mono. La finalidad era que este animal pudiera controlar una extremidad robótica, permitiéndole recoger así sus alimentos. En 2004, un método no invasivo fue desarrollado con la intención de captar las ondas provenientes del cerebro y usarlas para controlar dispositivos biomédicos. Fue en 2009 cuando Pierpaolo Petruzziello se convirtió en el primer ser humano que, con una mano robótica, podía realizar movimientos complejos. Esto pudo lograrlo empleando las señales neurológicas provenientes de su cerebro, que eran recibidas por los nervios del brazo.
• Edición de bases del genoma. Los científicos han desarrollado una técnica más precisa que la edición de genes, la reparación de segmentos mucho más pequeños del genoma: las bases. Gracias a esto se pueden sustituir bases del ADN y del ARN, solventando algunas mutaciones específicas que pudieran estar relacionadas con enfermedades. El CRISPR 2.0 puede sustituir una de las bases sin alterar la estructura del ADN o del ARN. Los especialistas lograron cambiar una adenina (A) por una guanina(G), “engañando” a sus células para que reparasen el ADN. De esta manera, las bases AT se convirtieron en un par GC. Esta técnica reescribe los errores que presente el código genético, sin necesidad de cortar y sustituir zonas enteras de ADN.
• Novedosa inmunoterapia contra el cáncer. Esta terapia se basa en el ataque al ADN del órgano que presenta células cancerígenas. El novedoso medicamento estimula el sistema inmunológico y se emplea en casos de melanoma. También pudiera utilizarse en tumores, cuyas células cancerosas tengan la denominada “deficiencia de reparación de desajuste”. En este caso, el sistema inmune reconoce estas células como extrañas y las elimina. El fármaco ha sido aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA).
• Terapia génica. Una de las causas genéticas más comúnes en la muerte de bebés es la atrofia muscular espinal tipo 1. Estos recién nacidos carecen de una proteína en las neuronas motoras de la médula espinal. Esto hace que los músculos se debiliten y dejen de respirar. Los bebés que sufren de esta enfermedad tienen una nueva opción para salvar sus vidas. Se trata de una técnica que incorpora un gen faltante en las neuronas espinales. El mensajero es un virus inocuo llamado virus adenoasociado (AAV). La terapia génica AAV9, que tiene el gen proteico ausente en las neuronas de la médula espinal, es suministrada por vía intravenosa. En un alto porcentaje de los casos donde fue aplicada esta terapia, los bebés pudieron comer, sentarse, hablar y algunos hasta correr.
• Insulina humana a través de la tecnología de ADN recombinante. La producción de insulina humana a través de la tecnología de ADN recombinante representa un avance importante en el tratamiento de pacientes con diabetes. Los primeros ensayos clínicos con insulina humana recombinante en seres humanos se iniciaron en 1980. Esto se hacía produciendo las cadenas A y B de la molécula de insulina por separado, y luego combinándolas mediante técnicas químicas. Ahora bien, el proceso recombinante es diferente desde 1986. La codificación genética humana de la proinsulina se inserta en células de Escherichia coli. Estas se cultivan luego por fermentación para producir proinsulina. El péptido de conexión se escinde enzimáticamente de la proinsulina para producir insulina humana. La ventaja de este tipo de insulina es que tiene una acción más rápida e inmunogenicidad más baja que la de cerdo o vacuno.
• Plantas transgénicas. En 1983 se cultivaron las primeras plantas transgénicas. Luego de 10 años,  se comercializó en Estados Unidos la primera planta genéticamente modificada, y dos años más tarde una pasta de tomate producto de una planta GM (genéticamente modificada) entró al mercado europeo. A partir de entonces, cada año se registran modificaciones genéticas en plantas en todo el mundo. Esta transformación de los vegetales se realiza mediante un proceso de transformación genética, donde se inserta material genético exógeno. La base de estos procesos es la naturaleza universal del ADN, contentiva de la información genética de la mayoría de los organismos vivos. Estas plantas se caracterizan por una o más de las siguientes propiedades: tolerancia a herbicidas, resistencia a plagas, aminoácidos modificados o composición de grasa, esterilidad masculina, cambio de color, maduración tardía, inserción de un marcador de selección o resistencia a infecciones virales.
• Descubrimiento del 79º órgano del cuerpo humano. Aunque ya Leonardo da Vinci lo describió hace más de 500 años, la biología y anatomía consideraban el mesenterio como un simple repliegue de un tejido, sin ninguna importancia médica. Sin embargo, en 2017, la ciencia consideró que el mesenterio debía ser considerado el 79º órgano, por lo que fue añadido a la Gray’s Anatomy, el manual de referencia para los anatomistas. La razón es que consideran ahora que el mesenterio es un órgano que forma un doble pliegue del peritoneo, siendo el nexo de unión entre el intestino con la pared abdominal. Una vez clasificado como órgano, es ahora cuando se debe investigar más sobre su importancia real en la anatomía humana y cómo puede ayudar a diagnosticar ciertas enfermedades o llevarse a cabo cirugías menos invasivas.
• La donación de órganos y la impresión 3D. La impresión 3D es uno de los avances científicos más importantes de las últimas décadas, sobre todo a nivel práctico, siendo una herramienta que está cambiando muchos sectores económicos y gran parte de las investigaciones científicas. Uno de los usos que se plantean es la del desarrollo masivo de órganos, ya que los avances podrían permitir la reproducción de tejidos humanos complejos para implantarlos quirúrgicamente.

Referencias

1. Martín, B. Premio para el biólogo que descubrió la simbiosis humana con las bacterias. Recuperado de elpais.com.
2. Artigas, M. Nuevos avances en la Biología molecular: genes inteligentes. Recuperado de unav.edu.