Un deceniu de descoperiri capitale

luni, 30 noiembrie 2020

În ultimii 10 ani, oamenii de stiinta din întreaga lume au facut progrese remarcabile. Descoperirile ultimului deceniu au dus la o mai buna întelegere a misterelor corpului uman, ale planetei noastre si ale cosmosului care ne înconjoara. Iata o lista cu cele mai importante.

 Cercetarea stiintifica a devenit, începând din 2010, mai globala, mai colaborativa ca niciodata. Publicatia National Geographic a identificat, la sfârsitul anului trecut, o serie de descoperiri care, prin semnificatia lor ar putea fi reperele si tendintele care vor putea pune bazele unor descoperiri si mai uimitoare în noul deceniu care a debutat în 2020.

Detectarea primelor unde gravitationale

 Chiar daca indicii convingatoare ale undelor gravitationale au aparut pentru prima data în anii 1970, nimeni nu le-a detectat direct pâna în 2015, când observatorul LIGO din SUA a captat socul unei coliziuni îndepartate între doua gauri negre. Descoperirea, anuntata în 2016, a deschis o noua modalitate de a „auzi” cosmosul.

 În 2017, LIGO si observatorul european Virgo (Fecioara) au detectat un alt set de unde, de data aceasta produse de ciocnirea a doua obiecte ultra-dense numite stele neutronice. Telescoapele din întreaga lume au vazut explozia aferenta, evenimentul devenind primul observat vreodata atât în cazul undelor luminoase, cât si în cel al undelor gravitationale. Datele de referinta au oferit oamenilor de stiinta o privire fara precedent asupra modului în care functioneaza gravitatia în Univers.

Scuturarea arborelui genealogic al umanitatii

 În 2010, exploratorul Lee Berger, aminteste National Geographic, a descoperit un stramos uman îndepartat numit Australopithecus sediba. Cinci ani mai târziu, el a anuntat ca sistemul de pesteri Cradle of Humankind din Africa de Sud continea fosile ale unei specii cu totul noi, denumita Homo naledi, un hominin a carei anatomie „mozaic” seamana atât cu oamenii moderni, cât si cu „verii” mult mai îndepartati. Un studiu ulterior a aratat, de asemenea, ca H. naledi este surprinzator de „tânar”, el traind în urma cu 236.000-335.000 de ani.

 Alte descoperiri remarcabile s-au acumulat în Asia. În 2010, o echipa a anuntat ca ADN-ul extras dintr-un os siberian fosil era diferit de cel al omului modern, descoperirea fiind printre primele dovezi ale existentei unei descendente necunoscute, denumita denisovani. În 2018, în China au fost descoperite unelte de piatra, vechi de 2,1 milioane de ani, confirmând faptul ca producatorii de unelte s-au raspândit în Asia cu sute de mii de ani mai devreme decât se credea.

 În 2019, cercetatorii din Filipine au anuntat descoperirea unor fosile de Homo luzonensis, un nou tip de hominin, similar cu Homo floresiensis, asa-numitul „hobbitul” din Flores, o insula indoneziana. Si noile unelte de piatra de pe insula indoneziana Sulawesi sunt anterioare sosirii oamenilor moderni, ceea ce sugereaza prezenta unei a treia insule neidentificate de hominizi în Asia de Sud-Est.

 Hominizii sunt grupul format din oameni moderni, specii umane disparute si toti stramosii nostri imediati (inclusiv membri ai genurilor Homo, Australopithecus, Paranthropus si Ardipithecus).

Descifrând ADN-ul arhaic

 În 2010, cercetatorii au publicat primul genom aproape complet al unui Homo sapiens arhaic, deschizând calea unui deceniu revolutionar privind studierea ADN-ului stramosilor nostri. De atunci, au fost secventiate peste 3.000 de genomuri arhaice, inclusiv ADN-ul Naiei, o fata care a murit acum 13.000 de ani, în Mexicul de azi.

 Ramasitele ei se numara printre cele mai vechi schelete umane intacte gasite vreodata în America. De asemenea, în 2010, cercetatorii au anuntat prima versiune a genomului neanderthalian, oferind primele dovezi genetice solide conform carora unu pâna la patru la suta din ADN-ul modern al non-africanilor provine de la aceste rude apropiate. Într-o alta descoperire izbitoare, oamenii de stiinta care studiau ADN-ul arhaic au dezvaluit în 2018 ca un os vechi de 90.000 de ani apartinea unei fete adolescente a carei mama era Neanderthal si al carei tata era Denisovan, ea devenind astfel primul om hibrid stravechi descoperit vreodata. Ulterior, cercetatorii au comparat ADN-ul Denisovan cu proteine fosile pentru a confirma faptul ca Denisovanii au trait cândva în Tibet, extinzând zona cunoscuta a misteriosului grup, dupa cum relateaza National Geographic.

Primii pasi în era CRISPR

 Ramânem în zona ADN pentru a aminti ca anii 2010 au marcat progrese uriase în capacitatea cercetatorilor de a modifica cu precizie ADN-ul, si asta în mare parte datorita identificarii sistemului Crispr-Cas9. Ce este acest sistem?

 Acronimul CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), adica Grupuri de Repetari Scurte Palindromice în Ordine Intercalata, denota, în esenta, o serie de scurte secvente de ADN repetitive cu „distantiere” asezate între ele.  CRISPR este o caracteristica esentiala a codului genetic bacterian si a sistemului sau imunitar, functionând ca sistem de aparare pe care bacteriile îl folosesc pentru a se proteja împotriva atacurilor virusilor si pentru a-si „aminti” apoi de fiecare virus specific care le ataca.

 În 2012, cercetatorii au propus ca metoda CRISPR sa poata fi folosita ca un puternic instrument de modificare genetica, deoarece acesta taie exact ADN-ul în moduri pe care oamenii de stiinta le pot personaliza cu usurinta. În câteva luni, alte echipe au confirmat ca tehnica a functionat pe ADN-ul uman. De atunci, laboratoarele din întreaga lume au folosit Crispr-Cas9 pentru a experimenta aplicatiile sale în agricultura si medicina.

 În august 2017, o echipa condusa de biologul Shoukhrat Mitalipov de la Oregon Health and Science University a primit finantare privata pentru a utiliza CRISPR în cazul unei mutatii în embrionii umani viabili care cauzeaza îngrosarea muschilor inimii. Embrionii modificati au revenit în laborator în proportie de 72 la suta fara mutatie.

 Nu numai SUA si Europa desfasoara experimente de modificare genetica prin metoda Crispr. Începând din 2015, China conduce studiile la om folosind CRISPR pentru a combate diferite tipuri de cancer, infectiile cu HIV si HPV. Metoda este însa controversata, pentru ca modificarile ADN uman si apoi reproducerea lui industriala, pot produce modificari ireversibile catastrofale pentru specia umana. Alti critici sustin ca modificarea genetica a embrionilor nu este etica, chiar daca embrionii modificati nu sunt destinati transferului si implantarii.

 Bomba a venit în noiembrie 2018, când au aparut informatii legate de cercetatorul chinez He Jiankui, care a declarat la un congres ca a creat primul copil din lume modificat genetic prin metoda CRISPR, si anume gemenii numiti Lulu si Nana, despre care am scris si noi la momentul respectiv. El ar fi modificat embrioni gemeni pentru a spori rezistenta la HIV.

 Valurile au fost uriase si, de atunci, subiectul pare închis pentru media. Dar, cu siguranta, experimentele CRISPR continua în marile laboratoare de cercetare ale lumii si ar putea aduce rezultate spectaculoase în acest deceniu.

GEORGE CUSNARENCU