La última década marcó el comienzo de algunos avances verdaderamente revolucionarios en la ciencia, desde el descubrimiento del bosón de Higgs hasta el uso de CRISPR para la edición de genes de ciencia ficción. Pero, ¿cuáles son algunos de los mayores avances aún por venir? Live Science preguntó a varios expertos en su campo qué descubrimientos, técnicas y desarrollos están más entusiasmados de ver surgir en la década de 2020.
Medicina: una vacuna universal contra la gripe
La vacuna universal contra la gripe, que ha eludido a los científicos durante décadas, puede ser uno de los avances médicos verdaderamente innovadores que podrían aparecer en los próximos 10 años.
"Se ha convertido en una broma que una vacuna universal esté perennemente a solo cinco o diez años de distancia", dijo el Dr. Amesh Adalja, especialista en enfermedades infecciosas y estudioso del Centro Johns Hopkins para la Seguridad de la Salud en Baltimore.
Pero ahora, parece que esto "puede ser cierto", dijo Adalja a Live Science. "Varios enfoques para las vacunas universales contra la gripe están en desarrollo avanzado, y se están comenzando a obtener resultados prometedores".
En teoría, una vacuna universal contra la gripe proporcionaría una protección duradera contra la gripe y eliminaría la necesidad de vacunarse contra la gripe cada año.
Algunas partes del virus de la gripe cambian constantemente, mientras que otras permanecen prácticamente sin cambios de año en año. Todos los enfoques de una vacuna universal contra la gripe se dirigen a partes del virus que son menos variables.
Este año, el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID) comenzó su primer ensayo en humanos de una vacuna universal contra la gripe. La inmunización tiene como objetivo inducir una respuesta inmune contra una parte menos variable del virus de la gripe conocida como el "tallo" hemaglutinina (HA). Este estudio de Fase 1 analizará la seguridad de la vacuna experimental, así como las respuestas inmunitarias de los participantes. Los investigadores esperan informar sus resultados iniciales a principios de 2020.
Otro candidato a vacuna universal, fabricado por la compañía israelí BiondVax, se encuentra actualmente en ensayos de Fase 3, que es una etapa avanzada de investigación que analiza si la vacuna es realmente efectiva, lo que significa que protege contra la infección de cualquier cepa de gripe. Según The Scientist, esa vacuna candidata contiene nueve proteínas diferentes de varias partes del virus de la gripe que varían poco entre las cepas de la gripe. El estudio ya ha inscrito a más de 12,000 personas, y los resultados se esperan para fines de 2020, según la compañía.
Neurociencia: mini cerebros más grandes y mejores
En la última década, los científicos han cultivado con éxito mini cerebros, conocidos como "organoides", a partir de células madre humanas que se diferencian en neuronas y se ensamblan en estructuras 3D. A partir de ahora, los organoides cerebrales solo pueden desarrollarse para parecerse a pequeños trozos de cerebro en el desarrollo fetal temprano, según el Dr. Hongjun Song, profesor de neurociencia en la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania. Pero eso podría cambiar en los próximos 10 años.
"Realmente podríamos modelar, no solo la diversidad de tipos celulares, sino la arquitectura celular" del cerebro, dijo el Dr. Song. Las neuronas maduras se organizan en capas, columnas y circuitos intrincados en el cerebro. Actualmente, los organoides solo contienen células inmaduras que no pueden alimentar estas complejas conexiones, pero el Dr. Song dijo que espera que el campo pueda superar este desafío en la próxima década. Con modelos en miniatura del cerebro en la mano, los científicos podrían ayudar a deducir cómo se desarrollan los trastornos del desarrollo neurológico; cómo las enfermedades neurodegenerativas descomponen el tejido cerebral; y cómo los cerebros de diferentes personas podrían reaccionar a diferentes tratamientos farmacológicos.
Algún día (aunque tal vez no en 10 años), los científicos podrían incluso desarrollar "unidades funcionales" de tejido neural para reemplazar las áreas dañadas del cerebro. "¿Qué pasa si tienes una unidad funcional, prefabricada, en la que podrías hacer clic en el cerebro dañado?" Dijo Song En este momento, el trabajo es muy teórico, pero "creo que en la próxima década, sabremos" si podría funcionar, agregó.
Cambio climático: sistemas energéticos transformados
En esta década, el aumento del nivel del mar y los eventos climáticos más extremos revelaron cuán frágil es nuestro hermoso planeta. Pero, ¿qué depara la próxima década?
"Creo que veremos un gran avance en lo que respecta a la acción sobre el clima", dijo Michael Mann, un distinguido profesor de meteorología en la Universidad Penn State. "Pero necesitamos políticas que aceleren esa transición, y necesitamos políticos que apoyen esas políticas", dijo a Live Science.
En la próxima década, "la transformación de los sistemas de energía y transporte en energías renovables estará en marcha, y se habrán desarrollado nuevos enfoques y tecnologías que nos permitirán llegar más rápido", dijo Donald Wuebbles, profesor de ciencias atmosféricas en el Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. Y "los crecientes impactos climáticos del clima severo y quizás del aumento del nivel del mar finalmente captan la atención de la gente como para que realmente comencemos a tomar en serio el cambio climático".
También es bueno, porque según la evidencia reciente, existe una posibilidad más aterradora y especulativa: los científicos podrían estar subestimando los efectos que el cambio climático ha tenido en este siglo y más allá, dijo Wuebbles. "Deberíamos aprender mucho más sobre eso en el próximo década."
Física de partículas: encontrar el axión
En la última década, la noticia más grande en el mundo de los muy pequeños fue el descubrimiento del bosón de Higgs, la misteriosa "partícula de Dios" que presta su masa a otras partículas. El Higgs fue considerado la joya de la corona en el Modelo Estándar, la teoría reinante que describe el zoológico de partículas subatómicas.
Pero con el Higgs descubierto, muchas otras partículas menos famosas comenzaron a tomar el centro del escenario. En esta década, tenemos una oportunidad razonable de encontrar otra de estas esquivas partículas aún hipotéticas: el axión, dijo el físico Frank Wilczek, un Nobel Laureado en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. (En 1978, Wilczek propuso por primera vez el axión). El axión no es necesariamente una sola partícula, sino más bien una clase de partículas con propiedades que rara vez interactúan con la materia ordinaria. Los axiones podrían explicar un enigma de larga data: por qué las leyes de la física parecen actuar de la misma manera tanto en las partículas de materia como en sus compañeros de antimateria, incluso cuando sus coordenadas espaciales se voltean, como ya informó Live Science.
Y los axiones son uno de los principales candidatos para la materia oscura, la materia invisible que mantiene unidas a las galaxias.
"Encontrar el axión sería un gran logro en la física fundamental, especialmente si sucede a través del camino más probable, es decir, al observar un fondo de axión cósmico que proporciona la 'materia oscura'", dijo Wilczek. "Existe una posibilidad justa de que pueda suceder en los próximos cinco a 10 años, ya que las iniciativas experimentales ambiciosas, que podrían llegar allí, están floreciendo en todo el mundo. Para mí, sopesar la importancia del descubrimiento y la probabilidad de que suceda, eso es lo mejor apuesta."
Entre esas iniciativas se encuentra el Experimento de materia oscura Axion (ADMX) y el Telescopio solar Axion CERN, dos instrumentos principales que están buscando estas escurridizas partículas.
Dicho esto, también hay otras posibilidades: aún podemos detectar ondas gravitacionales u ondas en el espacio-tiempo, que emanan desde el primer período en el universo, u otras partículas, conocidas como partículas masivas de interacción débil, que también podrían explicar la materia oscura, dijo Wilczek .
Exoplanetas: una atmósfera similar a la Tierra
El 6 de octubre de 1995, nuestro universo se hizo más grande, más o menos, cuando un par de astrónomos anunciaron el descubrimiento del primer exoplaneta en orbitar una estrella similar al sol. Llamado 51 Pegasi b, el orbe mostró una órbita acogedora alrededor de su estrella anfitriona de solo 4.2 días terrestres y una masa aproximadamente la mitad que la de Júpiter. Según la NASA, el descubrimiento cambió para siempre "la forma en que vemos el universo y nuestro lugar en él". Más de una década después, los astrónomos han confirmado 4.104 mundos orbitando estrellas fuera de nuestro sistema solar. Esos son muchos mundos desconocidos hace poco más de una década.
Entonces, el cielo es el límite para la próxima década, ¿verdad? Según Sara Seager, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, absolutamente. "Esta década será grande para la astronomía y la ciencia de los exoplanetas con el lanzamiento anticipado del telescopio espacial James Webb", dijo Seager, un científico y astrofísico planetario. El sucesor cósmico del telescopio espacial Hubble, JWST está programado para lanzarse en 2021; Por primera vez, los científicos podrán "ver" exoplanetas en infrarrojo, lo que significa que pueden detectar incluso planetas débiles que orbitan lejos de su estrella anfitriona.
Además, el telescopio abrirá una nueva ventana a las características de estos mundos alienígenas. "Si existe el planeta correcto, podremos detectar el vapor de agua en un pequeño planeta rocoso. El vapor de agua es indicativo de los océanos de agua líquida, ya que el agua líquida es necesaria para toda la vida tal como la conocemos, esto sería un gran problema ", Dijo Seager a Live Science. "Esa es mi esperanza número uno para un gran avance". (El objetivo final, por supuesto, es encontrar un mundo que tenga una atmósfera similar a la de la Tierra, según la NASA; en otras palabras, un planeta con condiciones capaces de soportar la vida).
Y, por supuesto, habrá algunos dolores de crecimiento, señaló Seager. "Con el JWST, y los telescopios terrestres extremadamente grandes que se espera que entren en línea, la comunidad de exoplanetas está luchando por transformarse de esfuerzos individuales o de equipos pequeños a grandes colaboraciones de docenas o más de cien personas. No es enorme para otros estándares (por ejemplo, LIGO) pero no obstante es difícil ", dijo, refiriéndose al Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser, una gran colaboración que involucra a más de 1,000 científicos en todo el mundo. Originalmente publicado en Live Science.
