Hitos de la Ciencia

Hitos científicos: El impacto de CONICYT en la ciencia

 

La creación de una institucionalidad para la ciencia no sólo marcó un hecho inédito en el país, al convertirla en una política pública; también, generó el ambiente propicio para que la productividad de la investigación nacional alcanzara estándares mundiales.

Hitos Científicos: 1980 - 1999

Péptido regulador del sistema cardiovascular

Tras una década de trabajo, los doctores María Paz Ocaranza y Jorge Jalil y Sergio Lavandero y Mario Chiong, descubrieron un péptido regulador del sistema cardiovascular, que bautizaron angiotensina-(1-9).

La hipertensión arterial es una enfermedad crónica no transmisible que afecta al 75% de los adultos mayores de nuestro país, de los cuales, un 65% se encuentra diagnosticado y solo un 37% recibe tratamiento. Esta enfermedad se caracteriza por el incremento de la presión sanguínea y no tratarla puede significar deterioro en diversos órganos claves en nuestro cuerpo.
Aunque los mecanismos que explican su génesis y desarrollo no están del todo claros, se sabe que los dos principales reguladores del sistema cardiovascular (conocidos como sistema renina-angiotensina y sistema catecolaminérgico) están crónicamente sobreactivados en los pacientes hipertensos. Gran parte del actual arsenal terapéutico para el tratamiento de la hipertensión arterial se basa en el bloqueo de uno o ambos sistemas.
Tras una década de trabajo conjunto, los doctores María Paz Ocaranza y Jorge Jalil (PUC) y Sergio Lavandero y Mario Chiong (U. de Chile), descubrieron un nuevo péptido regulador del sistema cardiovascular, al que bautizaron angiotensina-(1-9).
Fue hallado, gracias al estudio de los efectos de algunos medicamentos antihipertensivos que, sistemáticamente, incrementaban los niveles de un péptido del sistema renina-angiotensina, de origen desconocido, y que mitigaba los efectos de la hipertensión arterial.
Por mucho tiempo se pensó que este péptido circulante carecía de actividad biológica. Sin embargo, las investigaciones apoyadas por CONICYT, a través de los programas Fondecyt, Fondef y Fondap, fueron claves para mostrar las novedosas acciones cardiovasculares de angiotensina-(1-9). Este péptido no solo reduce la presión arterial en los pacientes hipertensos, sino también protege del daño que esta enfermedad ocasiona en los órganos blancos (corazón, riñón, arterias, entre otros). Estos estudios han generado dos patentes en Chile y el extranjero, en los años 2008 y 2016, y su impacto apunta al establecimiento de un nuevo paradigma para la prevención y tratamiento de la hipertensión arterial y sus consecuencias.
1980

Caracterización biológica y comercial de las algas

El doctor Bernabé Santelices propuso de una caracterización fitogeográfica de la costa; que incluyó dos géneros, diez especies, 35 combinaciones taxonómicas y sobre 150 extensiones de rango de especies de macroalgas.

Chile tiene más de cuatro mil kilómetros de costa. Aun así, cuando Bernabé Santelices comenzó su trabajo con algas, la disciplina de la ecología marina experimental era prácticamente inexistente. Desde entonces ha avanzado en la descripción, estudio y recomendaciones para su manejo y cultivo, logrando desarrollar su disciplina y dejando una huella de su labor a nivel nacional e internacional.
Entre sus trabajos destacan la proposición de una nueva caracterización fitogeográfica de la costa temperada de Sudamérica; la descripción de dos nuevos géneros, diez especies nuevas, 35 nuevas combinaciones taxonómicas y sobre 150 extensiones de rango de especies de macroalgas a lo largo de Chile continental y en Isla de Pascua. Por otro lado, la información emanada de sus estudios permitió el cultivo masivo de algunas especies y la explotación racional de aquellas que no podían ser cultivadas, desarrollándose una industria procesadora que se encuentra entre las más importantes del mundo y que entrega sustento a familias de escasos recursos.
Respecto a su trabajo actual, Santelices, doctor en Botánica Marina y Premio Nacional de Ciencias Naturales 2012, lo resume, en una palabra: quimeras. Se trata de la constatación de que un solo individuo está formado por la unión de dos, tres y hasta 100 individuos, con lo que se da heterogeneidad genética, algo muy difícil de encontrar en la naturaleza y que en las algas tiene una frecuencia de un 40%. “Se trata de un mundo inexplorado. Estamos armando quimeras y las estamos patentando. Con ello se producen plantas con mayor velocidad de crecimiento y más resistentes”.
1980

Terremotos y comunidades marinas

En un paper publicado en Science, el biólogo marino Juan Carlos Castilla, mostró que catástrofes naturales producen efectos en las comunidades marinas, mayores que derivados de enfermedades o depredación.

En 1985, un terremoto 7.8, azotó la costa central de Chile, generando gran destrucción en el país. El biólogo marino, doctor Juan Carlos Castilla, trabajaba entonces, en la Estación Costera de Investigaciones Marinas (ECIM), en Las Cruces, Región de Valparaíso; la misma que él y sus estudiantes iniciaron en 1982, cercando con alambre 1 kilómetro de costa, con el fin de aislar un pequeño segmento de la actividad humana y así, estudiar lo que pasaba con las poblaciones de mariscos y algas marinas.
Mientras que el país trataba de evaluar los daños, Castilla y su equipo decidieron documentar los cambios provocados por el terremoto y cómo éste afectó las poblaciones intermareales y la biodiversidad de la zona.
En un estudio publicado en Science, en 1988, Castilla demuestra que el levantamiento costero -de aproximadamente 40 a 60 centímetros-, producido por el sismo, causó una gran mortalidad de organismos intermareales, particularmente, del alga parda Lessonia nigrescens, de gran importancia económica.
Este hallazgo mostró que grandes catástrofes naturales pueden producir efectos repentinos y drásticos en las comunidades marinas, incluso mayores que los causados por enfermedades o depredación.
No sólo ese estudio (de Castilla y su equipo) tendría impactos. En 1985, publicó también, el resultado de dos años de investigación en Las Cruces, demostrando que la zona que se aisló de la extracción por mariscadores, las poblaciones de moluscos (locos, lapas, otros) aumentaron de manera significativa. Sus hallazgos formaron, a la larga, una de las bases para prácticas de conservación, de leyes ambientales y de pesca en el país. Por ejemplo, fueron el antecedente cientídico que respaldó la incorporación, en la Ley de Pesca de 1991, de las “Áreas de Manejo y Explotación de Recursos Bentónicos”, en manos exclusivas de comunidades organizadas de pescadores artesanales; lo que puso a Chile en la vanguardia mundial, en manejo pesquero costero de recursos bentónicos (organismos que habitan en el fondo de los ecosistemas acuáticos).

 

1988

Teoría sobre agujeros negros

Tres físicos chilenos entregaron un aporte crucial sobre Agujeros Negros. Max Bañados, Claudio Bunster y Jorge Zanelli, en la década de los 90, formularon el concepto “BTZ black hole”, que ha dado vuelta al mundo.

La compatibilidad entre gravitación y mecánica cuántica es un problema en que la física teórica se han estrellado desde hace casi un siglo, lo cual explica el enorme interés que aun genera en la comunidad científica.
Uno de los aspectos a estudiar, son los agujeros negros, objetos fascinantes que ponen a prueba las teorías científicas respecto del funcionamiento del universo. Tres científicos chilenos, entregaron un aporte crucial en la materia. Los físicos Max Bañados, Claudio Bunster y Jorge Zanelli, en la década de los 90, formularon el concepto “BTZ black hole”, que ha dado vuelta al mundo. Las iniciales de sus apellidos dan origen al nombre del término.
Este equipo de investigadores propuso una ecuación que permite estudiar las características físicas de un agujero negro. Su principal característica era que ofrecía la posibilidad de usar una aproximación “menos compleja” al fenómeno, sin perder de vista las propiedades que hacen famosos a estos objetos astronómicos. Esto ha permitido realizar un sinnúmero de cálculos y exploraciones, que en la solución original son imposibles.
Esta aproximación se ha transformado en un laboratorio que estudia nuevas formas para explicar el funcionamiento del universo, por ejemplo, la Teoría de Cuerdas.
1990

Expansión del universo

Astrónomos estadounidenses descubrieron que el Universo se expande cada vez más rápido. Este hito fue posible gracias al trabajo de José Maza y Mario Hamuy creadores de una especie de “regla de medir” espacial.

Luego de años de investigaciones, dos grupos de astrónomos estadounidenses descubrieron, en 1998, que el Universo se expande cada vez más rápido. Un hito que revolucionó las tesis existentes que indicaban, por el contrario, que se estaba desacelerando producto de la gravedad. Este logro, que les valió el Premio Nobel de Física en 2011 a Brian Schmidt y a Adam Riess, de la Universidad de Harvard, y a Saul Perlmutter, de la Universidad de California, no habría sido posible sin el trabajo realizado por dos astrónomos chilenos: José Maza y Mario Hamuy. Ambos trabajaban en el proyecto Calán-Tololo, donde encontraron y midieron la distancia de 50 supernovas entre 1990 y 1993. Se trataba de un mecanismo inédito: calibrar la luminosidad de estas estrellas permite medir distancias precisas en el universo, con un margen de error de 7%. Una especie de “regla de medir” espacial, que fue la pieza fundamental que llevó al descubrimiento de 1998.
El aporte de ambos científicos chilenos, junto a Marina Wischnjewsky, Roberto Antezana y Luis E. González, era una labor prácticamente de artesanos. Se trabajaba con placas tomadas en Cerro Tololo, que eran enviadas al día siguiente en bus a Santiago. Y de cada 20 placas, se descubría una supernova. Luego, había que dibujar la zona, la galaxia y la estrella descubierta, para enviarla por fax de vuelta a La Serena, de modo que el observador del telescopio confirmara o refutara el hallazgo.
Hoy, dicho trabajo se desarrolla de manera digital. Y la idea de que el Universo se acelera en su expansión, ya se trata de una teoría consolidada.
1993

Innovador sistema para la minería

José Rodríguez, Gerardo Alzamora y Jorge Pontt, desarrollaron un sistema de correas transportadoras mineras, capaz de reingresar energía eléctrica, validado internacionalmente por el uso eficiente de energía y sustentabilidad.

En vez de tomarse un año sabático en 1996, José Rodríguez, doctor en Ingeniería Eléctrica, aceptó quedarse en Chile para trabajar en Siemens. En esos 12 meses, junto a Gerardo Alzamora y Jorge Pontt, desarrolló el que sería uno de los proyectos más importantes de su carrera: un sistema de correas transportadoras de material minero que cumple esa función eficientemente en pendientes y, además, es capaz de reingresar energía eléctrica al sistema. Hecho que le valido ser destacado internacionalmente por su impacto en el uso eficiente de energía y sustentabilidad.
Esta innovación, la primera en el mundo en su género, tiene la particularidad de dar una solución tecnológica al transporte en pendiente otorgando un frenado eléctrico suave y controlado al sistema, aun en condiciones de blackout.
La estructura tiene una longitud de 13 km y logra acarrear -desde la mina a la planta concentradora- un flujo de 85 mil a 197 mil toneladas diarias de mineral grueso a alta velocidad.
Su importancia es que no sólo tiene una función productiva, sino que permite recuperar energía a través de su frenado, inyectando a la red eléctrica de la planta entre 20 y 25 megawatts de potencia. Ello impacta en el uso eficiente de la energía y permite reducir costos con un aporte del orden del 10% de la energía eléctrica que requiere la planta.
Por este y otros trabajos a Rodríguez se le reconoce como uno de los investigadores en su área más citado del mundo, según Microsoft Academic, y uno de los científicos chilenos más influyentes en el listado que elabora el grupo Thomson Reuters en su base de datos Essential Science Indicators. En 2014, recibió el Premio Nacional de Ciencias Aplicadas y Tecnológicas por su aporte indiscutido al país desde la ingeniería eléctrica.
1996

Vacuna para la hepatitis B

Mientras trabajaba secuenciando el virus de la Hepatitis B, el doctor Pablo Valenzuela expresó los genes de la enfermedad y con ello, surgió la posibilidad de crear una vacuna recombinante.

“Es el mejor estudiante que jamás he tenido”. Con esa frase Irving Klotz recomendó a su estudiante de Bioquímica de la Universidad de Chile, Pablo Valenzuela, para ser aceptado en el laboratorio de uno de los bioquímicos más importantes del planeta, William Rutter. Era 1970 y el fiato fue inmediato. Para 1981, Rutter y Valenzuela ya estaban fundando, en conjunto, la empresa de biotecnología Chiron, donde el investigador chileno impactaría la medicina mundial.
Mientras trabajaba secuenciando el virus de la Hepatitis B, descubrió sus genes, logró expresarlos y con ello, surgió la posibilidad de crear una vacuna “Sumamos los resultados, uno más uno y funcionó”, recuerda.
Tras varias pruebas en animales, vio los resultados y supo que había creado la primera vacuna recombinante contra la enfermedad.
La vacuna fue aprobada por la FDA en 1986, y catalogada como uno de los tres productos más innovadores por la prestigiosa revista norteamericana Businness Week.
Fue una revolución en el área: era segura, efectiva y barata: Merck la comercializó a un valor de 60 dólares las tres dosis necesarias. Su impacto: las infecciones por esta enfermedad han disminuido en más de 95 por ciento y las vacunaciones masivas se han implementado en 177 países.
Tras este hito, Valenzuela junto a su equipo descubrió el virus causante de la Hepatitis C y pudo secuenciar el virus del Sida, que tuvo como consecuencia -entre otros desarrollos- aumentar la seguridad de los bancos de sangre. Hoy sigue encabezando investigaciones de punta, entre ellas un tratamiento para el cáncer. En 2002 recibió el Premio Nacional de Ciencias Aplicadas y Tecnológicas.

 

1995

Kelu, la enana café

En 1997, la astrónoma María Teresa Ruiz estudiaba enanas blancas, cuando se encontró con la primera enana café, objeto estelar que no tienen luz propia y que podría ser considerado un eslabón entre los planetas y las estrellas.

En 1997, la astrónoma María Teresa Ruiz se encontraba estudiando las estrellas muertas o enanas blancas, que constituyen el núcleo de su investigación. Pero en medio de sus observaciones se encontró con algo muy distinto: “un cuerpo que parecía ser una enana café -que posteriormente bauticé como Kelu (rojo en mapudungún)- que es un objeto demasiado pequeño para ser una estrella y tener luz propia por reacciones nucleares, pero que irradia su propio calor, remanente de su formación, tal como lo hacen los planetas”, recuerda.
Las enanas cafés son como planetas gigantes, de hasta 70 veces la masa de Júpiter. En ese momento, había varios equipos buscándolas y tenían un par de candidatas. Pero su existencia era sólo teórica.
Fue así como Ruiz descubrió la primera enana café, identificándola y comprobando su existencia. Ese mismo año, la investigadora de la Universidad de Chile y doctora en astrofísica de la Universidad de Princeton, recibió el Premio Nacional de Ciencias Exactas, convirtiéndose en la primera mujer en obtener este galardón. Entre sus contribuciones, se destacó todo el trabajo realizado en torno a las enanas blancas, el descubrimiento de una supernova en el acto de explotar y de dos nebulosas planetarias en el halo de nuestra galaxia.
Aunque ella atribuye sus descubrimientos a la casualidad, lo cierto es que, desde su regreso a Chile en los años 80, tomó una decisión inusual: realizar sus propios experimentos y no seguir las investigaciones de otros científicos. Esto, porque en ese entonces, Chile estaba aislado del concierto astronómico internacional; llegaban pocas revistas, se demoraban meses y los trabajos que se enviaban a publicar en dichas revistas muchas veces se perdían en el correo.
Gracias a esto, su carrera está plagada de hitos, como haber encontrado la enana blanca más antigua o la más masiva. Su ventaja fue, que en Chile, había mucho acceso a la observación con los telescopios más grandes del Hemisferio Sur, cuando sólo un puñado de astrónomos chilenos los usaban.
Hoy, la astronomía nacional está mucho más desarrollada, tanto por la existencia de un mayor número de científicos chilenos como por la reconocida importancia de los cielos nacionales en el concierto mundial. María Teresa Ruiz, actualmente, encabeza el Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) y en 2015 se convirtió en la primera mujer en presidir la Academia Nacional de Ciencias.

 

1997