domingo, 10 de septiembre de 2023

Novedades en la ciencia y en la tecnología

Bueno, estimados amigos, quiero dedicar esta nota de hoy a interesantes novedades que se han producido en los campos de la Ciencia y de la Tecnología.
Periódicamente iremos revisando las tales novedades para informarnos de lo mucho y bueno que va ocurriendo en dichas disciplinas.
Comenzamos con una nota que habla del conexionado de electrodos en el cerebro y sus muchas y magníficas aplicaciones médicas. Sin embargo, también podemos entrever el lado distópico de dicho conexionado, que puede dar lugar a zombis conectados a una computadora que los dirige y observa.

1.- ¿Cyborgs o 1984?


Ann Johnson, profesora de primaria y entrenadora de voleibol, sufrió hace 18 años un derrame cerebral que le provocó la pérdida total del habla. Nunca hubiese imaginado que podría volver a articular palabra, y mucho menos que lo lograse gracias a la inteligencia artificial. Hasta que un equipo de científicos de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) implantó en su cerebro unos electrodos capaces de decodificar las señales neuronales que se activan con el habla. La tecnología permitió convertir aquellos pulsos nerviosos en palabras que aparecían escritas en la pantalla de un ordenador o que eran interpretadas por un avatar creado a tal efecto. No podía creer lo que estaba viendo y oyendo.

Johnson no es la única persona que ha recuperado el habla gracias a esta innovación tecnológica. Pat Bennett, una mujer de 68 años aquejada de esclerosis lateral amiotrófica (ELA), una enfermedad discapacitante que provoca la pérdida progresiva de control muscular, también volvió a hablar gracias a la tecnología. Le implantaron en el cerebro un dispositivo que, activados por unos algoritmos de aprendizaje profundo (deep learning) basados en la inteligencia artificial, reconoce las señales neuronales involucradas con el habla. Estos dos casos documentados forman parte de dos estudios
 independientes publicados recientemente en la revista Nature.

Los resultados de ambos experimentos científicos son prometedores. En el caso de Johnson, lograron reproducir 78 palabras por minuto con una tasa de error del 25%, mientras que en de Bennett, la inteligencia artificial decodificó fonemas con solo un margen de error del 9,1%. Todo un logro, si se tiene en cuenta que se trata de un dispositivo basado en el autoaprendizaje.

En este caso, el experimento buscaba devolver el habla a aquellas personas que no pueden comunicarse verbalmente. Sin embargo, dispositivos similares podrían servir para muchos otros fines, como por ejemplo la recuperación de las capacidades sensoriales. En 2004, un joven estadounidense llamado Nathan Copeland tuvo un accidente de tráfico como consecuencia del cual sufrió una grave lesión en la médula espinal que lo dejó tetrapléjico. Años más tarde se sometió a un experimento en la Universidad de Pittsburg en el que le implantaron un dispositivo, le introdujeron unos microelectrodos en la corteza somatosensorial del cerebro y los conectaron a un brazo robótico. Por primera vez en más de una década, Copeland tuvo una sensación similar a la del tacto. Incluso fue capaz de volver a jugar a su videojuego favorito conectándose a la máquina.

Experimentos como estos nos demuestran hasta qué punto la neurotecnología puede mejorar nuestra calidad de vida. Sin embargo, más allá de las interpretaciones distópicas, también pueden plantearnos serias dudas bioéticas. Por el momento hay pocos pacientes con implantes de microelectrodos conectados a un ordenador, todos ellos con cables enchufados a su cerebro. Los investigadores planean mejorar no solo la velocidad de conexión, sino también la interfaz, incluyendo implantes inalámbricos, similares a la conexión Wi-fi de nuestro ordenador. Entre los proyectos más famosos se encuentra Neuralink, una iniciativa dirigida por Elon Musk que recientemente ha obtenido el permiso de la Administración de Alimentos y Fármacos de Estados Unidos (FDA) para implantar en humanos chips inalámbricos conectados a la red. ¿Quién tendrá acceso a toda información neuronal? ¿Seguiremos siendo dueños de nuestros pensamientos? Son preguntas inevitables ante estos avances vertiginosos.

bacterias modificadas genéticamente son capaces de detectar y aniquilar células cancerosas Una nueva investigación realizada en ratones sugiere que estos microbios podrían integrarse en nuestro arsenal de herramientas contra el cáncer.

Esta segunda nota es un auspicioso anuncio de que bacterias, debidamente entrenadas, pueden llegar a detectar, y lo que es mejor, curar, el cáncer.

2.- Bacterias, ¡al ataque!

Las bacterias, esos seres diminutos que han coexistido con nosotros desde los albores de la humanidad, podrían ser nuestras nuevas aliadas en la detección temprana y el tratamiento de tumores cancerígenos, según una reciente investigación publicada en la revista Science.

Las bacterias podrían ser nuestras nuevas aliadas en la detección temprana y el tratamiento de tumores cancerígenos.

El estudio, llevado a cabo por equipos de científicos de las universidades de San Diego (Estados Unidos) y Adelaida (Australia), ha explorado la posibilidad de utilizar microbios modificados genéticamente para identificar y aniquilar células tumorales. Este notable avance representa un salto evolutivo significativo desde los días en que los tratamientos contra el cáncer se basaban principalmente en agresivos cócteles químicos.

En este innovador estudio, los investigadores emplearon bacterias modificadas para identificar ADN tumoral en los intestinos de ratones. Utilizando la técnica conocida como transferencia genética horizontal, que permite a las bacterias adaptarse a su entorno mediante el intercambio de genes, se logró que las bacterias identificaran y asimilaran el gen KRAS mutado, un precursor conocido de muchos tumores.

El investigador Robert Cooper, de la Universidad de California en San Diego, seleccionó la bacteria Acinetobacter baylyi, modificándola para detectar este gen específico. A través de este método, las bacterias podrían servir como biosensores, indicando la presencia de un tumor en desarrollo.

En términos de aplicación práctica, los autores del estudio están considerando formas sencillas y no invasivas de administrar estas bacterias a los pacientes, posiblemente a través de una pastilla probiótica. Posteriormente, las bacterias podrían ser analizadas utilizando muestras de heces, orina o sangre para determinar la presencia de ADN tumoral.

Aunque el método actualmente solo puede detectar mutaciones específicas para las que han sido diseñadas, presenta una sensibilidad potencialmente superior a las biopsias líquidas, especialmente en las etapas tempranas de desarrollo tumoral.

Pero la investigación va más allá de la simple detección. Otros equipos, como uno de Caltech, están trabajando para utilizar bacterias en la administración dirigida de medicamentos a los tumores, superando las barreras inmunológicas que a menudo protegen a las células cancerosas.

Utilizando ultrasonidos, estos investigadores pueden dirigir las bacterias para liberar medicamentos directamente dentro de las células tumorales, evitando dañar las células sanas circundantes, un avance significativo que podría reducir los efectos secundarios de los tratamientos convencionales contra el cáncer.

Aunque el método actualmente solo puede detectar mutaciones específicas para las que han sido diseñadas, presenta una sensibilidad potencialmente superior a las biopsias líquidas, especialmente en las etapas tempranas de desarrollo tumoral.

Pero la investigación va más allá de la simple detección. Otros equipos, como uno de Caltech, están trabajando para utilizar bacterias en la administración dirigida de medicamentos a los tumores, superando las barreras inmunológicas que a menudo protegen a las células cancerosas.

Utilizando ultrasonidos, estos investigadores pueden dirigir las bacterias para liberar medicamentos directamente dentro de las células tumorales, evitando dañar las células sanas circundantes, un avance significativo que podría reducir los efectos secundarios de los tratamientos convencionales contra el cáncer. A medida que esta tecnología continúa evolucionando, podríamos estar presenciando el nacimiento de una nueva era en el tratamiento del cáncer, una que aprovecha el poder de los microorganismos para trabajar junto a nosotros en nuestra lucha continua contra la que es la principal causa de muerte en el mundo: en 2020 se atribuyeron a esta enfermedad casi 10 millones de defunciones, es decir, casi una de cada seis de las que se registran.

3.- Ciudades inteligentes preparadas para el coche del futuro

En un mundo en constante evolución, las ciudades se enfrentan a desafíos sin precedentes para garantizar la calidad de vida y la seguridad de sus habitantes desde un enfoque sostenible.

Hablar de futuro es sinónimo de hablar de las ciudades del mañana, de sostenibilidad y seguridad a partes iguales. El día de mañana no se entiende sin la tecnología, del mismo modo que la tecnología es, por definición, una herramienta para acercarnos al futuro.

En la actualidad, imaginamos grandes ciudades con avenidas que compongan una sinfonía de vegetación, donde abunden los espacios verdes para brindar oxígeno puro a sus ciudadanos, y donde los accidentes de tráfico se reducen a cero. Podría parecer una utopía, sin embargo en algunos ámbitos este futuro está más cerca de lo que puede parecer.

Los automóviles ya empiezan a concebirse como parte de la solución ante la crisis climática, dejando atrás las emisiones y atajando de raíz parte del problema. La sostenibilidad marca la agenda de acciones globales, un hecho que algunos fabricantes como Volvo se están tomando muy en serio: en el futuro de la movilidad solo hay sitio para modelos que permitan a naturaleza y urbanismo coexistir.

UN ENFOQUE CENTRADO EN LA SOSTENIBILIDAD

Salud y futuro son dos partes de una ecuación que apuesta por la ciudadanía. En consecuencia, las infraestructuras y los avances tecnológicos deben integrar sistemas de refrigeración natural, eficiencia energética y reducción de residuos.

En las ciudades del mañana, las zonas de bajas emisiones, unidas a las áreas verdes y a la arquitectura sostenible, contribuirán a mejorar la calidad del aire que respirará cada habitante.

Por supuesto, cuando hablamos de transporte deben aplicarse los mismos conceptos. El ideal de desplazarnos en automóviles seguros y respetuosos con el medio ambiente ya es una realidad. Fabricantes como Volvo lideran el camino hacia una transformación sostenible del mercado automovilístico con la gama de los SUV totalmente eléctricos.

El Volvo EX30 es el nuevo SUV totalmente eléctrico de la compañía sueca, un modelo inspirado en el futuro que aspira a marcar una época en la era de la sostenibilidad

Modelos como el Volvo EX90 o el Volvo EX30 eliminan el impacto negativo de los combustibles fósiles, una fuerte apuesta por una transformación ambientalmente responsable del mercado automovilístico.

Sostenibles desde fuera hacia dentro, sus interiores también incluyen materiales reciclados y renovables.

Sin embargo, para Volvo la sostenibilidad va más allá de los vehículos. La compañía sueca es consciente de la importancia de la infraestructura urbana, por lo que ya trabaja en colaboración con gobiernos y organizaciones para construir espacios habitables que armonicen con el entorno, promoviendo una economía circular y minimizando el impacto medioambiental.

LA SEGURIDAD, UN OBJETIVO PRIORITARIO

Volvo se caracteriza por situarse a la vanguardia de la seguridad vial y ha convertido este aspecto en una de sus máximas prioridades. Para conseguirlo, sus nuevos modelos ya integran tecnologías que hacen la conducción más fluida e intuitiva, sinónimo de una conducción más segura. El Volvo EX30 es un gran ejemplo de ello.

Conectividad, sistemas de detección y alerta en todo el entorno del vehículo, conducción autónoma o sistemas inteligentes de asistencia al conductor, como el lidar o el Pilot Assist, tienen el potencial para reducir drásticamente los accidentes en la vía pública.

Las calles se transformarán en espacios seguros para peatones y conductores gracias a estas tecnologías.

Este es el papel fundamental que desempeña la tecnología en el horizonte de las ciudades visionarias, donde conectividad digital e Inteligencia Artificial se unen para realizar una gestión inteligente de los recursos del automóvil, interactuando perfectamente con el entorno urbano global.

Los coches podrán compartir entre sí información en tiempo real, así como comunicarse con las infraestructuras de cada calle y carretera para conocer el estado del tráfico, la ruta más segura y el modo de conducción más eficiente en función del estado de la vía.

Para Volvo, el futuro ya ha llegado gracias a la conducción autónoma aplicada en unas urbes que terminarán por ser mucho más que meras infraestructuras: serán espacios donde conducir se acercará a vivir en una utopía.

Este es el papel fundamental que desempeña la tecnología en el horizonte de las ciudades visionarias, donde conectividad digital e Inteligencia Artificial se unen para realizar una gestión inteligente de los recursos del automóvil, interactuando perfectamente con el entorno urbano global.

Los coches podrán compartir entre sí información en tiempo real, así como comunicarse con las infraestructuras de cada calle y carretera para conocer el estado del tráfico, la ruta más segura y el modo de conducción más eficiente en función del estado de la vía.

Para Volvo, el futuro ya ha llegado gracias a la conducción autónoma aplicada en unas urbes que terminarán por ser mucho más que meras infraestructuras: serán espacios donde conducir se acercará a vivir en una utopía.

Otra muy esperanzadora noticia es el cultivo de órganos que haga cosa del pasado las muertes por no contar con ellos. 
Al respecto, es interesante la historia de David Rockefeller que, a los 96 años (vivió 101) se sometió a su ¡¡¡sexto!!! trasplante de corazón.
¡Sin palabras!

4.- Por primera vez se han cultivado riñones humanos en cerdos

Mediante la utilización de las tijeras genéticas CRISPR (se trata de un procedimiento enteramente similar al "cortar y pegar" de los procesadores de texto), investigadores lograron que los órganos contengan un 50–60 % de células humanas y que, tras 28 días de gestación en ese animal, mostraran una estructura normal para su fase de desarrollo.

Por primera vez, se logró cultivar riñones que contienen células humanas en embriones de cerdo, lo que significa además de una primicia mundial, un avance médico que en un futuro podría ayudar a abordar el problema de la escasez de la donación de órganos.

El descubrimiento, descrito en un estudio publicado ayer en la revista Cell Stem Cell por investigadores de los Institutos de Biomedicina y Salud de Guangzhou, en China se centró en los riñones, porque son uno de los primeros órganos en desarrollarse y los más comúnmente trasplantados en la medicina humana.

“Se han producido órganos de rata en ratones y órganos de ratón en ratas, pero los intentos anteriores de cultivar órganos humanos en cerdos no han tenido éxito. Nuestro enfoque mejora la integración de células humanas en los tejidos receptores y nos permite cultivar órganos humanos en cerdos”, dijo el autor principal Liangxue Lai en un comunicado.

Los riñones contenían un 50–60 % de células humanas y que, tras 28 días de gestación en ese animal, mostraban una estructura normal para su fase de desarrollo. Los llamados embriones quimera contienen células de dos especies, en este caso de humano y cerdo, y es una línea de investigación en la aún lejana posibilidad de generar órganos humanos en otros animales para trasplantes.

Los expertos señalan que es la primera vez que se logra cultivar un “órgano sólido humanizado” en otra especie, aunque sí se han usado métodos similares para generar tejidos humanos como sangre o músculo esquelético en cerdos.

Paso a paso

El primer paso de los expertos fue crear un “nicho” dentro del embrión porcino para que las células humanas no tuvieran que competir con las de cerdo. Para ello, usaron la herramienta de edición genética CRISPR, con la que diseñaron un embrión unicelular porcino al que le faltaban dos genes necesarios para el desarrollo renal.

Después, diseñaron células madre pluripotentes humanas (que tienen el potencial de convertirse en cualquier tipo de célula) para hacerlas más susceptibles a la integración. Antes de implantar los embriones en desarrollo a las cerdas, los investigadores cultivaron las quimeras en condiciones optimizadas para proporcionar nutrientes y señales únicas tanto a las células humanas como a las porcinas, ya que suelen tener necesidades dispares.

Los investigadores transfirieron 1.820 embriones a 13 animales y al cabo de un periodo de entre 25 o 28 días, interrumpieron la gestación y extrajeron los embriones para evaluar si las quimeras habían logrado producir riñones humanizados.

Se analizaron cinco embriones quiméricos (dos de 25 días de implantación y tres de 28 días) en los que los riñones humanizados eran “estructuralmente normales para su fase de desarrollo y estaban compuestos por un 50-60 % de células humanas”. Los riñones estaban en la etapa de mesonefros (la segunda etapa del desarrollo renal); habían formado túbulos y brotes de células que eventualmente se convertirían en uréteres que conectarían el riñón con la vejiga.

El equipo investigó además si había células humanas en otros tejidos de los embriones, lo que podría tener implicaciones éticas, sobre todo si se encontraban abundantes células humanas en tejidos neurales o de la línea germinal y los cerdos llegaran a término.

Sin embargo, las células humanas se localizaban, sobre todo, en los riñones, mientras que el resto del embrión estaba compuesto por células porcinas. “Si se crea un nicho en el embrión porcino, las células humanas van a parar de forma natural a esos espacios”, explicó el otro autor, Zhen Dai, del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou.

Este es un enfoque diferente a los recientes avances de alto perfil en los Estados Unidos, donde se han colocado riñones de cerdo genéticamente modificados e incluso un corazón dentro de humanos. El nuevo artículo “describe pasos pioneros en un nuevo enfoque de bioingeniería de órganos utilizando cerdos como incubadoras para el crecimiento y cultivo de órganos humanos”, dijo Dusko Ilic, profesor de ciencias de células madre en el King’s College de Londres, que no participó en la investigación. Pero Ilic advirtió que habría muchos desafíos para convertir el experimento en una solución viable, pero “sin embargo, esta cautivadora estrategia merece una mayor exploración”.

Los problemas pendientes

“Sólo vimos muy pocas células neurales humanas en el cerebro y la médula espinal y ninguna célula humana en la cresta genital”. Los científicos consideran crucial impedir la invasión de células humanas en el tejido reproductivo, porque de lo contrario existe el riesgo de que se produzcan descontroladamente híbridos entre humanos y cerdos.

“La presencia de células humanas en el cerebro de los cerdos todavía genera preocupación”, dijo Darius Widera, profesor de biología de células madre en la Universidad de Reading. “Aunque este enfoque es un claro hito y el primer intento exitoso de cultivar órganos completos que contienen células humanas en cerdos, la proporción de células humanas en los riñones generados todavía no es lo suficientemente alta”, añadió.

A largo plazo, el equipo quiere optimizar su tecnología para su uso en trasplantes humanos, pero admite que aún no está lista. Una limitación importante era que los riñones tenían células vasculares derivadas de cerdos, que podían provocar rechazo si se trasplantaban a un ser humano.

Sin embargo, los científicos planean seguir adelante y permitir que los riñones se desarrollen durante más tiempo. También están trabajando en el cultivo de otros órganos humanos en cerdos, como el corazón y el páncreas. “Si se crea un nicho en el embrión porcino, las células humanas van a parar de forma natural a esos espacios”, explicó el autor principal, Zhen Dai, del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou.

“Sólo vimos muy pocas células neurales humanas en el cerebro y la médula espinal y ninguna célula humana en la cresta genital”. Los científicos consideran crucial impedir la invasión de células humanas en el tejido reproductivo, porque de lo contrario existe el riesgo de que se produzcan descontroladamente híbridos entre humanos y cerdos.

A largo plazo, el equipo quiere optimizar su tecnología para su uso en trasplantes humanos, pero admite que aún no está lista. Una limitación importante era que los riñones tenían células vasculares derivadas de cerdos, que podían provocar rechazo si se trasplantaban a un ser humano.

Sin embargo, los científicos planean seguir adelante y permitir que los riñones se desarrollen durante más tiempo. También están trabajando en el cultivo de otros órganos humanos en cerdos, como el corazón y el páncreas. “Si se crea un nicho en el embrión porcino, las células humanas van a parar de forma natural a esos espacios”, explicó el autor principal, Zhen Dai, del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou.

5.- ¿Qué comían los humanos en la Prehistoria?

Los arqueólogos tenían que andar haciendo suposiciones de qué se comía y cómo lo preparaban. Hasta ahora. ¿Qué se comía en la Edad de Bronce, por ejemplo?

Un nuevo estudio ha analizado los residuos de proteínas de antiguos calderos de cocina para identificar cómo preparaban la comida y qué era lo que se comía hace miles de años. Gracias a un reciente trabajo de análisis de varios calderos que se remontan a la Edad de Bronce, ahora sabemos que los habitantes del Cáucaso (la región transcontinental entre el Mar Negro y el Mar Caspio) de hace 4.000 años se daban un festín muy variado.

¿Qué comían los humanos en la Prehistoria?

Los arqueólogos tenían que andar haciendo suposiciones de qué se comía y cómo lo preparaban. Hasta ahora. ¿Qué se comía en la Edad de Bronce, por ejemplo?

Un nuevo estudio ha analizado los residuos de proteínas de antiguos calderos de cocina para identificar cómo preparaban la comida y qué era lo que se comía hace miles de años. Gracias a un reciente trabajo de análisis de varios calderos que se remontan a la Edad de Bronce, ahora sabemos que los habitantes del Cáucaso (la región transcontinental entre el Mar Negro y el Mar Caspio) de hace 4.000 años se daban un festín muy variado.
Caldero recuperado (izda) y recreación artística del caldero (derecha).iScience/Wilkin et al.

"Es realmente emocionante tener una idea de lo que la gente hacía en estos calderos hace tanto tiempo", explicó el autor principal del estudio, Shevan Wilkin, de la Universidad de Zurich, Suiza.

Aunque mostraban signos de uso y desgaste, los calderos también revelaron extensos trabajos de reparación, lo que refuerza su valor y significado social. Y es que, evidentemente, estos utensilios tenían un gran valor y requerían una artesanía excepcional para producirlos. Quizá la ostentación de calderos pudo haber simbolizado la riqueza o el estatus social de sus poseedores.

¿Cómo se han conservado tanto tiempo?

La notable conservación de las proteínas en estos calderos se atribuye a las propiedades antimicrobianas inherentes a muchas aleaciones metálicas. Estas aleaciones inhiben la actividad microbiana que normalmente descompone las proteínas en objetos como la cerámica o las piedras.

“La investigación directa del papel de las vasijas metálicas en la sociedad prehistórica se complica por una serie de factores, entre ellos el de la supervivencia. Con excepción del oro y la plata, que se conservan bien en la mayoría de las condiciones, otros artefactos metálicos son susceptibles a la corrosión y al daño posterior a la deposición. Los objetos de paredes delgadas, que tienen tanto una superficie grande como una sección transversal pequeña, tienden a ser los más vulnerables”, escriben los investigadores, que también destacan la relevancia de este hallazgo, dado que la cocina es una parte tan importante de la cultura, por lo que más estudios como este también podrían ayudarnos a comprender las conexiones culturales entre diferentes regiones del mundo.

"Si las proteínas se conservan en estos vasos, es muy probable que se conserven en una amplia gama de otros artefactos metálicos prehistóricos", comenta Wilkin. "Todavía tenemos mucho que aprender, pero esto abre el campo de una manera realmente espectacular".

Y claro, no podía faltar una nota atinente a las IA y a su impacto en la sociedad que viéramos en la nota pasada.

6.- Gizmodo España despide a todos sus empleados y ahora una IA se encarga de todo el contenido

La división española de Gizmodo ya no creará contenido original y todo correrá a cargo de una inteligencia artificial.

El auge de la inteligencia artificial ha llevado a multitud de compañías a plantearse una opción que cada vez es más popular: sustituir a humanos por IA en determinados campos. Como consecuencia de esto, muchas personas ya han reportado que han perdido su trabajo, una condición con la que no todos los directivos terminan de estar de acuerdo. Sin embargo, como señalan medios como Ars Technica y los propios afectados en Twitter, el impacto de la IA ha llevado a Gizmodo, página especializada en tecnología, a cerrar su división española.

Como recoge la publicación original de Ars Technica, Gizmodo decidió despedir a todos los trabajadores de su división española para, en su lugar, introducir una inteligencia artificial que tradujese de forma automática el contenido. Por ello, perfiles como Matías S. Zavia compartieron su caso a través de Twitter, señalando que Gizmodo optó por convertir Gizmodo España en una autopublicación de traducciones. Por ello, Zavia se mostró tajante al afirmar “una IA me quitó el trabajo, literalmente”, un temor que comparten cada vez más personas.

Bien, queridos amigos, espero que hayan disfrutado de este breve "racconto" y cualquier duda, por favor, díganmela y veré de responderles.

¡Hasta la próxima!

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