La indústria lítica pliocènica del jaciment de Namorotukunan

Arqueologia: David R. Braun és professor d’antropologia al Columbian College of Arts & Sciences. Dan Palcu és un geòleg de la Universitat d’Utrecht especialitzat en l’aplicació del paleomagnetisme en les reconstruccions paleoambientals. Els dos són els autors primers i corresponsals d’un article aparegut ahir a Nature Communications sobre els treballs realitzats al jaciment de Namorotukunan, en la Conca del Llac Turkana, a Kènia. Aquest jaciment, recentment descobert, constitueix, en paraules de Braun et al., ‘una finestra a les adaptacions comportamentuals hominines’. Efectivament, ens retrotrau a la situació de fa 2,75 milions d’anys, quan la Conca de Turkana experimentava canvis ambientals que n’augmentaven l’aridesa i la variabilitat meteorològica. Namorotukunan es troba entremig del Tulu Bor i del Burgi de la Formació Koobi Fora del Districte de Marsabit. Representa una època no gaire ben conservada en el registre fòssil com a conseqüència de fenòmens erosius. El més notable és haver-hi trobat peces de tecnologia olduvaiana, que serien les més antigues de Koobi Fora. Cal afegir-lo a la migrada llista de jaciments olduvaians de més de 2,6 milions d’anys d’antiguitat. Les peces trobades a Namorotukunan es correspondrien a un període de 300.000 anys (fa 2,75-2,44 milions d’anys), i segons Braun et al. són un testimoni d’estabilitat tecnològica i continuïtat comportamentual. Les poblacions humanes presents feien una selecció sistemàtica dels tipus de roca que treballaven.

El jaciment de Namorotukunan posa de manifest com la tecnologia lítica del primer Olduvaià resistí durant els canvis ambientals del Pliocè en la Conca de Turkana

La primera indústria lítica

L’ésser humà ha aconseguit colonitzar gairebé tots els ecosistemes terrestres gràcies a una sinergia entre l’evolució biològica i l’evolució tecnològica. Ja en els sediments Plio-Pleistocènics els arqueòlegs han trobat artefactes lítics que són testimonis d’aquesta tecnologia humana. Els més antics es corresponen a un període de fa 2,9-2,6 milions d’anys, i hom els ha descrit en quatre localitats de l’Àfrica Oriental.

Una d’aquestes localitats és el jaciment arqueològic de Namorotukunan, que rep el codi FwJj52 dels Museus Nacionals de Kènia o d’Àrea de Col·lecció Paleontològica 40. Es troba al nord-est de la Conca de Turkana, dins de la Formació Koobi Fora. Els artefactes de pedra trobats es corresponen a horitzons datats amb antiguitats de 2,75, 2,58 i 2,44 milions d’anys.

Els primers indicis de fabricació d’eines tenen, doncs, una antiguitat de més de 3,0 milions d’anys. Els hominins de l’època feien servir una tecnologia percussiva que trobem arreu del registre arqueològic i que també ha estat reportada en altres primats. Diferents espècies de primats no-humans aprofiten com a eines objectes que troben a la natura. Ara bé, la producció sistemàtica més antiga d’artefactes de pedra amb fil tallant es correspon a l’Olduvaià que ha estat descrit a Ledi-Geraru i a Gona en la Conca d’Afar (amb una antiguitat de 2,6 milions d’anys) i a Nyayanga (amb una antiguitat de 2,6-2,9 milions d’anys).

A Namorotukunan s’han trobat instruments olduvaians, així com marques d’escorxament en ossos, que testimonien l’aplicació d’aquestes eines afilades en el comportament alimentari d’aquests hominins.

El final del Pliocè es caracteritza a l’est d’Àfrica per una transició cap a hàbitats oberts, com ara sabanes o herbassars. Els hominins hi respongueren amb una desplaçament adaptatiu cap a l’explotació regular d’aliments que requerien l’ús d’eines, com ara la carn o el moll de l’os.

A Namorotukunan hi ha presència de tecnologia d’eines afilades en tres horitzons temporals diferents, dels quals el dos extrems es troben separats per 300.000 anys.

El context geològic

La Formació Koobi Fora (KF) és constituïda per estrats sedimentaris del Grup Omo a la banda oriental del Llac Turkana. Es troben dipositats damunt de roques volcàniques del Miocè i del Pliocè. En el Grup Omo també són inclosos altres dipòsits lacustres i fluvials Plio-Pleistocènics pertanyents al Sistema del Rift de l’Àfrica Oriental. La ratio 40Ar/39Ar dels sediments de cendra volcànica, la ratio K/Ar dels basalts intercalats i l’estratigrafia paleomagnètica, han permès la datació precisa del Grup Omo, que va de 4,02 a 0,75 milions d’anys d’antiguitat. La KF es troba dividida en vuit membres d’acord amb el llit marcador de tefra volcaniclàstica de cadascun. A l’Àrea 40, on es troba Namorotukunan, els estrats sedimentaris tenen antiguitats d’entre 4,3 i 1,6 milions d’anys. Aquesta seqüència cronològica es troba interrompuda per la Inconformitat de Burgui en el període de 3,0-2,5 milions d’anys. Per damunt d’aquesta inconformitat una sèrie d’argiles lacustres indiquen un canvi local dels patrons tectònico-sedimentaris, i la regressió del Paleollac de Lorenyang.

Les investigacions geològiques s’han centrat en un interval estratigràfic de 46 metres, examinat en set seccions. La inferior és un nivell de tefra (TB), identificat com a toba de Tulu Bor. La superior és una seqüència d’argiles lacustres (L2b) associades amb el turó Namorotukunan.

El paquet sedimentari més antic es caracteritza per llims vermells, paleosols i sorres damunt de TB, corresponent a una plana fluvial inundable. El segon paquet és integrat per graves i paleosols. Els horitzons amb artefactes se situen dins d’aquest darrer paquet sedimentari, amb paleosols més foscos (P0-P3) a la part inferior, i paleosols bruns i rogencs (P4-P6) a la part superior. Les estructures testimonien l’evolució de tres rius locals en un context d’aridització progressiva.

El sistema paleofluvial permetia l’arrossegament de còdols. Vet ací el material d’origen per a les eines de pedra. També és el context geològic que preservà artefactes i restes faunístiques.

La ratio 40Ar/39Ar ofereix una edat de feldespat de 3,44 ± 0,02 milions d’anys per a la toba β de TB. Les investigacions paleomagnètiques revelen quatre intervals diferents de polaritat magnètica: NZ1 en els 16,5 metres inferiors, RZ1 en els 20 metres següents, NZ2 en els 9 metres següents i RZ2 en el metre superior (corresponent al pic del turó Namorotukunan). Tot plegat afavoreix una datació de 3,44-2,2 milions d’anys. NZ1/RZ1 seria de 2,610 milions d’anys d’antiguitat; RZ1/NZ2 de 2,137 milions d’anys i NZ2/RZ2 de 2,116 milions d’anys.

Les troballes arqueològiques

Realitzades entre el 2013 i el 2022, les excavacions NMT1 (a S3-C1), NMT2 (a C2-P2) i NMT3 (a C3) han permès recuperar 1290 artefactes: 198 a NMT1, 775 a NMT2 i 317 a NMT3. També s’hi han trobat fòssils. En alguns d’aquests fòssils hi ha marques d’escorxament.

La indústria lítica

En els artefactes hi ha indicis de fractura concoidal antropogènica, com ara bulbs prominents de percussió, plataformes de colp, cicatrius d’escates contigües, etc. Tenen els trets típics de l’Olduvaià primerenc de més de 1,8 milions d’anys d’antiguitat.

Les eines indiquen selectivitat pel que fa al tipus específic de roca, però no hi ha indicis de transport de pedra.

Context ambiental

La seqüència estratigràfica permet una reconstrucció paleoecològica de 3,44-2,0 milions d’anys d’antiguitat. En l’interval de 2,7-2,2 milions d’anys hi hauria hagut una disminució de la disponibilitat d’aigua, i un augment de la fracció de la vegetació C4 en detriment de la C3. Paral·lelament s’haurien afuat els contrastos estacionals entre l’època de pluges i l’època eixuta. Fa 2,2 milions d’anys la situació s’hauria invertit, i haurien tornat els ambients lacustrins.

Les restes faunístiques indiquen un predomini de bòvids antilopins i alcelafins, juntament amb èquids, i en menor mesura de suids (Metridiochoerus).

Els hominins de Namorotukunan coneixien les propietats mecàniques de les roques utilitzades en la manufactura d’artefactes. Tenien una preferència per les roques basàltiques. La tècnica és distintiva de jaciments anteriors com Lomekwi 3 (de 3,3 milions d’anys d’antiguitat). Els hàbitats més oberts i eixuts a partir de 2,8 milions d’anys d’antiguitat esperonarien la manufactura d’eines. L’aridització de l’Àfrica Oriental en el període de 2,8-2,5 milions d’anys obeiria als canvis induïts pel tancament del Pas de Panamà, que destarotà la circulació oceànica. En qualsevol cas, promogué entre els hominins de la regió la necessita d’incorporar nous recursos alimentaris, particularment eixits animals. La persistència de les tècniques lítiques en el període de 2,75-2,44 milions d’anys d’antiguitat indicaria una adaptació persistent.

Lligams:

- Early Oldowan technology thrived during Pliocene environmental change in the Turkana Basin, Kenya. David R. Braun, Dan V. Palcu Rolier, Eldert L. Advokaat, Will Archer, Niguss G. Baraki, Maryse D. Biernat, Ella Beaudoin, Anna K. Behrensmeyer, René Bobe, Katherine Elmes, Frances Forrest, Ashley S. Hammond, Luigi Jovane, Rahab N. Kinyanjui, Ana P. de Martini, Paul R. D. Mason, Amanda McGrosky, Joanne Munga, Emmanuel K. Ndiema, David B. Patterson, Jonathan S. Reeves, Diana C. Roman, Mark J. Sier, Priyeshu Srivastava, Kristen Tuosto, Kevin T. Uno, Amelia Villaseñor, Jonathan G. Wynn, John W. K. Harris, Susana Carvalho. Nature Communications 16: 9401 (2025).

El pas pel periheli del cometa interestel·lar 3I/ATLAS

Astronomia: Aquesta setmana, concretament el dijous 29, el cometa interestel·lar 3I/ATLAS va fer el seu primer i únic pas pel periheli, és a dir pel punt de mínima distància al Sol de la seva trajectòria hiperbòlica. Aquesta distància mínima ha estat de 1,3561±0,0001 UA, de manera que no ha arribat a creuar l’òrbita terrestre. Tot i amb tot, el periheli s’ha fet, des del punt de mira de la Terra, amb el cometa situat en conjunció amb el Sol. Així durant el darrer mes poques han estat les observacions realitzades pels telescopis òptics de la superfície terrestre. Ara bé, els observatoris orbitals especialitzats en l’estudi de Sol, sí han tingut l’oportunitat de fer un seguiment precís del cometa. Els astrofísics Qicheng Zhang (del Lowell Observatory) i Karl Battams (del US Naval Research Laboratory) autopublicaven dimarts un article sobre aquestes observacions en el que assenyalen el ràpid augment de lluminositat que ha experimentat el cometa entre setembre i octubre. En aquest article reporten les dades fotomètriques de STEREO-A (SECCHI HI1 i COR2), de SOHO (LASCO C3) i GOES-19 (CCOR-1). L’augment de la lluminositat escala amb la reducció de la distància heliocèntrica r en una relació r^(-7.5+/-1.0). L’instrument CCOR-1 evidencia una coma aparent de 4 minuts d’arc de diàmetre. L’instrument LASCO indica que el cometa és més blau que no pas el Sol, cosa atribuïble a una emissió de gasos incandescents. Zhang & Battams actualitzaven ahir el seu article, i ja l’han presentat a la revista ApJL.

El cometa 3I/ATLAS

El cometa 3I/ATLAS fou descobert l’1 de juliol del 2025, quan es trobava a una distància heliocèntrica de 4,5 UA. Els càlculs mostraven que seguia una trajectòria hiperbòlica, pròpia d’un objecte d’origen interestel·lar, i la denominació 3I indica que és el tercer objecte catalogat amb aquest origen. La trajectòria indicava que faria el periheli el 29 d’octubre, a una distància de 1,36 UA. La lluminositat que tenia llavors el cometa 3I/ATLAS era comparable a la de 2I/Borisov. A mesura que passaven els dies quedà clar, però, que 3I/ATLAS augmentava de lluminositat en relació a l’acostament al Sol a un ritme superior a com ho havia fet 2I/Borisov.

Podem expressar l’augment de lluminositat en relació a la distància Solar com una escala r^-n. Un objecte inert que merament reflecteix la llum solar ho faria amb una n = 2, a distàncies entre 8 i 2 UA. En canvi, la n de 3I/ATLAS era superior, amb un valor mitjà de n = 3,8 ± 0,3, per a distàncies entre 6 i 2 UA. Per acabar-ho d’adobar, aquesta n variava amb el temps. Això s’explicaria bé per la natura del nucli cometari o bé per la rapidesa amb la qual s’acostava al Sol.

Les observacions de juliol, i les recuperades corresponents al mes de juny, es basaven en la llum difosa per la pols del cometa 3I/ATLAS, ja que no es detectava emissió de gasos per espectroscòpia. Ara bé, quan la distància heliocèntrica baixava de 4 UA cap a 2 UA, es constatà la presència de diverses espècies gasoses: OH, CN, Ni I i Fe I.

En el mes de setembre, 3I/ATLAS se situava a una distància heliocèntrica de 2 UA. Les imatges indicaven que havia desenvolupat un halo verd al voltant de la coma i de la cua de pols. Aquest halo es correspondria a una coma típica de C2. La magnitud aparent del cometa creixia més ràpidament que no pas prèviament.

El problema era que el 21 d’octubre del 2025 el cometa 3I/ATLAS havia de fer una conjunció superior amb el Sol. L’elongació solar anava a reduir-se llavors a 1,9º. En aquestes condicions les observacions òptiques des dels telescopis terrestres es feien més i més difícils.

Afortunadament en la nostra època comptem amb tota una flota de cosmonaus que, des de diferents punts del Sistema Solar, tenen la capacitat de seguir un objecte cometari… malgrat que aquesta no sigui la seva finalitat. Tenim, per exemple, una sèrie d’observatoris solars (STEREO-A, SOHO, GOES-19) que, mitjançant càmeres, fan una monitorització continuada de la corona solar i de l’heliosfera interior. Battams s’ha fet un nom en la darrera dècada per aprofitar aquestes imatges en la detecció de cometes de baixa elongació solar.

STEREO-A, SOHO i GOES-19

Zhang & Battams empren imatges de quatre càmeres situades en tres observatoris:
- STEREO-A segueix des del 2006 una òrbita heliocèntrica més baixa que la de la Terra. L’instrument SECCHI consta de dues càmeres: HI1 (càmera heliosfèrica 1) i COR2 (coronagraf 2). HI1 observà el cometa 3I/ATLAS entre l’11 i el 27 de setembre. COR2 ho va fer entre el 28 de setembre i el 2 d’octubre.
- SOHO segueix des del 1995 una òrbita heliocèntrica des del punt L1 del sistema Sol-Terra. Conté l’instrument LASCO, un coronagraf, que observà el cometa 3I/ATLAS entre el 15 i el 26 d’octubre.
- GOES-19 segueix una òrbita geoestacionària des de l’any passat. Conté el coronagraf CCOR-1, que observà el cometa 3I/ATLAS entre el 18 i el 24 d’octubre.

Zhang & Battams analitzaren les imatges a la recerca de 3I/ATLAS per tal de fer un càlcul de tot el flux lluminós. LASCO, que compta amb filtres blau, taronja i de vermell profund, forneix informació colorimètrica.

La n calculada és molt elevada: 7,5 ± 1,0. Això suposaria que si el cometa 3I/ATLAS fos a una distància heliocèntrica de 1 UA, tindria una magnitud normalitzada de 5,1 ± 0,2. Així doncs, el cometa hauria experimentat un fort augment de lluminositat en les setmanes prèvies al periheli.

Les raons d’aquest comportament

Els observatoris radioastronòmics també han fet un seguiment del cometa 3I/ATLAS. Les emissions de radioones reflecteixen la producció de OH, que és un indicatiu de la sublimació d’H₂O.

A partir de dimecres, 3I/ATLAS és ja visible des de la Terra en el crepuscle, i els observatoris terrestres òptics podran fer-ne un seguiment durant els mesos de novembre i desembre. Llavors podrem disposar de dades més fines sobre la lluminositat i color d’aquest cometa.

De moment, però, Zhang & Battams aventuren hipòtesi sobre l’augment de lluminositat i de color blau del cometa. 3I/ATLAS té un valor de n molt superior al registrat en cometes originats en el núvol d’Oort. Una possible explicació és que la sublimació de H₂O segueix actualment a 3I/ATLAS un ritme elevat per l’acció prèvia de refredament causat per la sublimació de CO₂. Això vindria condicionat per una aproximació al Sol més ràpida en comparació amb la d’altres cometes.

Una altra possibilitat es trobaria en les característiques del nucli cometari pel que fa a composició, forma o estructura. Aquestes peculiaritats podrien derivar del sistema planetari d’on s’originà, o podrien haver estat adquirides durant la llarga trajectòria interestel·lar.

Lligams:

- Rapid Brightening of 3I/ATLAS Ahead of Perihelion. Qicheng Zhang, Karl Battams

Bacteriòfags contra les formes multiresistents d’Edwardsiella tarda que infecten el panga

Aqüicultura: Les granges de panga (Pangasianodon hypophthalmus) són una de les principals activitats aqüícoles del Vietnam. Les infeccions pel bacteri patogen Edwardsiella tarda en són una limitació, i per això hi ha hagut una tendència l’abús profilàctic i terapèutic d’antibiòtics en aquestes granges. El problema és que això ha suposat una pressió selectiva que ha afavorit l’aparició de soques d’E. tarda multiresistents. Els grups de recerca de Tan-Trung Nguyen, de l’Institut Européen de Chimie et Biologie, i de Hoang A. Hoang, de la Universistat de Tecnologia de la Ciutat Ho Chi Minh treballen en la fagoteràpia com a alternativa per fer front a aquestes soques bacterianes. Els bacteriòfags són virus que infecten bacteris, des de fa més de cent anys hom els proposa, amb no massa gaire èxit, com a alternativa als fàrmacs antibacterians. En un article publicat ahir a Scientific Reports, amb Trong-Tuong Ho com a primer autor, presenten tres bacteriòfags lítics, vB_EtA_WAG25P1, vB_EtA_WCT72P1, i vB_EtA_DT115P1, que infecten soques d’E. tarda, i que han estat isolats de mostres de panga del Delta del Mekong. D’acord amb l’anàlisi morfològica i les dades genòmiques, aquests bacteriòfags serien membres de l’ordre dels Autographivirales i, concretament, de la família Autosignataviridae. WCT72P1 té un període de latència de 35 minuts i produeix 45 virions per cèl·lula bacteriana infectada. WAG25P1 té un període de latència de 35 minuts i una producció de 61 virions per cèl·lula. DT115P1 té un període de latència de 25 minuts i una producció de 51 virions per cèl·lula. La infecció és altament específica d’espècie. Experiments in vitro mostren que reprimeixen durant quatre hores el creixement d’E. tarda multiresistent. Tenen un rang considerable d’estabilitat pel que fa a pH i a temperatura. Les comparacions genòmiques mostren que WAG25P1 i DT115P1 tenen un 67% d’homologia amb el fag RCIP0053 de Klebsiella, mentre que WCT72P1 la tindria amb el fag RCIP0089 de Klebsiella. Ho et al. opten per considerar els tres fags membres d’un gènere nou, al que no assignen encara nom. Pel que fa a l’aplicabilitat destaquen l’absència en els seus genomes de gens de recombinació, integració o virulència.

Ho et al. han caracteritzat els bacteriòfags vB_EtA_WAG25P1, vB_EtA_WCT72P1 i vB_EtA_DT115P1, capaços d’infectar el bacteri ‘Edwardsiella tarda’, una de les principals amenaces microbiològiques de l’aqüicultura del panga.

Fagoteràpia contra la necrosi bacil·lar del panga

La necrosi bacil·lar del panga és una de les bacteriosis més rellevants que pateix aquest peix. Es caracteritza per l’aparició de taques blanques a fetge, ronyó i melsa, amb lesions severes dels òrgans interns. L’agent causal són els bacteris Edwardsiella tarda o Edwardsiella ictaluri. E. tarda és un bacteri gramnegatiu, facultativament anaeròbic, cocobacil, capaç d’infectar un ample ventall de rèptils, amfibis, mamífers i fins i tot humans.

L’impacte d’aquesta infecció en l’aqüicultura del panga ha promogut un ús exagerat d’antibiòtics. Això no tan sols ha promogut la resistència antibiòtica, sinó que també afavoreix un desequilibri ecològic, alhora que una acumulació de residus d’antibiòtics en el producte final congelat. La resistència es pot manifestar en soques mono-resistents i multi-resistents. Aquest problema certament també afecta altres espècies (tilàpia, xitala) i països (Xina, Malàisia, Tailàndia).

Ho et al. propugnen com a alternativa la fagoteràpia. Els bacteriòfags són els virus que infecten únicament cèl·lules bacterianes. Això els situa possiblement com l’entitat biològica (ésser viscut més que no pas ésser viu) més abundant del planeta Terra. Des de fa cent anys hom els postula com una alternativa als agents antimicrobians tradicionals. Entre les raons adduïdes hi ha l’alta especificitat i la capacitat d’auto-amplificació en el lloc d’infecció.

Hom ha estudiat l’efecte de l’administració de bacteriòfags específics contra Edwardsiella tarda en el peix zebra (Danio rerio) o el turbot (Scophthalmus maximus): redueixen la càrrega bacteriana, milloren la supervivència dels peixos i atenuen els signes de la malaltia.

Granges de panga del Delta del Mekong

Diverses granges de panga del Delta del Mekong havien reportat signes clínics de necrosi bacil·lar. Ho et al. hi colliren mostres de ronyó i melsa de peixos malalts amb la finalitat d’isolar Edwardsiella. Aconseguiren cinc isolats diferents. Els isolats consistien en cocs gramnegatius, de feble motilitat, catalasa positius, fermentadors de glucosa, positius per a la glucosa-oxidasa i negatius per a la citocrom-oxidasa. La seqüenciació del gen rRNA 16 S indicava que, tot i distants entre elles, pertanyien a l’espècie E. tarda. Aquest resultat no deixava d’ésser un xic sorprenent, ja que en anys anteriors E. ictaluri era l’espècie responsable de casos de septicèmia entèrica patits pel panga del Delta del Mekong. Els isolats d’E. tarda pertanyien a un clade també reportat als Estats Units i a la Xina. L’anàlisi de deu loci (adk, atpD, dnaJ, gapA, glnA, hsp60, phoR, pyrG, rpoA, i tuf) confirmava aquesta identificació específica.

El perfil de resistència a antibiòtics

Els cinc isolats d’E. tarda foren sotmesos a una prova de susceptibilitat amb sis antibiòtics d’ús habitual en aqüicultura a Vietnam: kanamicina, gentamicina, doxiciclina, amoxicil·lina, florfenicol i fosfomicina. Totes cinc soques eren resistents, si més no, a un antibiòtic. L’isolat E24.19 entrava en la categoria de multi-resistent.

L’isolament de bacteriòfags

A partir de mostres d’aigua de piscifactories d’An Giang, Can Tho i Dong Thap, i emprant com a hoste E. tarda E24.1, Ho et al. isolaren respectivament tres soques de bacteriòfags: vB_EtA_WAG25P1, vB_EtA_WCT72P1, i vB_EtA_DT115P1.

Sobre les plaques de cultiu d’E. tarda E24.1, els bacteriòfags produïen calbes clares i circulars, que anaven d´1 a 3 mm de diàmetre en el cas de WCT72P1 i WAG25P1, i de 3-4 mm per a DT115P1.

Les electrografies de transmissió revelaven que els bacteriòfags tenien un cap icosahèdric, amb un diàmetre de 41,33 ± 4,99 nm, i unes cues curtes i no-contràctils. Això es correspon al morfotip podovirus.

Assaigs de creixement d’un sol pas revelaren el període de latència d’aquests bacteriòfags. El període de latència és el temps més breu requerit entre l’adsorció del fag i l’alliberament lític de les partícules víriques filles. Un altre paràmetre del cicle lític és el nombre de virions que s’alliberen per cèl·lula infectada. El període de latència anava de 25 minuts (DT115P1) a 35 minuts (WCT72P1 i WAG25P1). La producció lítica anava de 45 ± 13 virions (WCT72P1) a 61 ± 12 (WAG25P1).

Mitjançant assaigs de supervivència, Ho et al. comprovaren que els fags estudiats eren estables en un rang de pH de 6 a 10. La termotolerància s’estenia de 4 °C a 37 °C.

Els bacteriòfags infectaven específicament E. tarda. No infectaven E. ictaluri.

Els bacteriòfags eren efectius contra les soques E24.1, E24.2, E24.3 i E24.17. N’aturaven el creixement en 6 hores. Ara bé, l’efectivitat no era universal: WCT72P1 era poc inhibidor de E24.17. Pel que fa a E24.19 fou capaç de créixer al cap de tres hores de la infecció, la qual cosa és indicativa de l’aparició de cèl·lules fago-resistents.

El genoma del bacteriòfags

El genoma de les tres soques de bacteriòfags consisteix en una molècula lineal de doble cadena d’ADN, amb un contingut de G+C del 47%. La longitud del genoma és de 43-44 kilobases. Presenten entre 60 i 64 ORFs, situats en les dues direccions genòmiques. Els ORFs es correspondrien a cinc mòduls centrals: metabolisme d’ADN/ARN, cua de fag, càpside i empacament, lisi i proteïna hipotètica. Entre les proteïnes hi hauria una o-spanina i una i-spanina que facilitarien la fusió de les dues membranes bacterianes en el procés de lisi. També hi hauria una ARN-polimerasa.

Ho et al. atribueixen els tres bacteriòfags estudiats a l’ordre dels Autographivirales. Aquest nom fa referència precisament a la ARN-polimerasa citada, que permetria l’autotranscripció del genoma viral.

En els genomes analitzats, Ho et al. no troben presència de gens de toxines, de gens associats a lisogènia, de gens de transferència d’ARN, d’integrasa, de factors de virulència, o de resistència a antimicrobians.

Els tres bacteriòfags serien membres de la mateixa espècie, i caldria incloure’ls en un gènere de nova creació. Els parents més propers serien del gènere Gajwadongvirus, de la família dels Autosignataviridae.

Potencial aplicació dels bacteriòfags en aqüicultura

Els patògens Edwardsiella són un problema emergent per a les granges de Pangasianodon hypophthalmus. L’ús d’antibiòtics per controlar-los hauria afavorit, a més, l’aparició de soques multi-resistents, com les que s’han descrit en piscifactories de Corea o Pakistan.

Que Ho et al. hagin isolat tres soques de bacteriòfags de la mateixa espècie en tres granges diferents del Delta del Mekong indicaria que aquesta espècie és ben prevalent al Delta del Mekong. Una cosa diferent és traslladar aquests bacteriòfags a un ús deliberat i controlat. Cal considerar en primer lloc les condicions ambientals concretes de la piscifactoria (salinitat, concentració de matèria orgànica, exposició a UV). En segon lloc cal considerar la interacció entre els bacteriòfags alliberats a les aigües de la granja i la immunitat innata dels propis peixos.

Aquestes qüestions requereixen fer experiments in vivo, de primer en el laboratori i després en granges. Si el resultat fos positiu, podrien adoptar-se mesures d’ús massiu de bacteriòfags… Però, és clar, això afavoriria probablement l’aparició de soques bacterianes resistents als bacteriòfags.

Lligams:

- The potential novel bacteriophages against multidrug-resistant Edwardsiella tarda isolates from striped catfish Pangasianodon hypophthalmus. Trong-Tuong Ho, Pham T. Cam, Huynh M. Dieu, Hoang T. Duc, Tu Q. Vinh, Tran T. B. Huy, Pham D. T. My, Dang T. H. Oanh, Pham Q. Huy, Nguyen T. N. Huyen, Le P. Nga, Nguyen Bao Quoc, Andrew D. Millard, Tan-Trung Nguyen, Hoang A. Hoang. Scientific Reports 15: 37229 (2025).

Creixement sostingut, progrés tecnològic i destrucció creativa (Mokyr, Aghion, Howitt; Premi Nobel d’Economia 2025)

Avui la Reial Acadèmia Sueca de Ciències ha anunciat la concessió del Premi Sveriges Riksbank en Ciències Econòmiques a Joel Mokyr «per haver identificat els prerequisits de creixement sostingut mitjançant el progrés tecnològic» i a Philippe Aghion i Peter Howitt «per la teoria de creixement sostingut mitjançant la destrucció creativa». Als tres se’ls reconeix «haver explicat el creixement econòmic impulsat per la innovació». La meitat del premi (5,5 milions de corones sueques) correspon a Joel Mokyr. L’altra meitat se la reparteixen a parts iguals Philippe Aghion i Peter Howitt, de forma que cadascú rebrà 2,75 milions.

Joel Mokyr

Joel Mokyr (יואל מוקיר, *Leiden, 26.7.1946) va nàixer al si d’una família de jueus holandesos que sobrevisqueren a l’Holocaust. Amb tot, el seu pare es va morir de càncer en el 1947, i la mare anà amb el fill a Palestina, establint-se a Haifa. Es va graduar en economia i història a la Universitat Hebrea de Jerusalem (1968). Va realitzar un mestratge en economia a la Yale University (1972), on es doctorà (1974) amb una tesi titulada Industrial Growth and Stagnation in the Low Countries, 1800-1850, supervisada per William N. Parker, Lloyd G. Reynolds i John C. H. Fei. Durant la tesi fou docent a Yale, i a partir del 1974 fou professor ajudant a la Northwester University, on ha realitzat la seva carrera acadèmica. Des del 1993 és l’editor en cap de l’Economic History of the Western World. Entre el 1994 i el 1998 fou co-editor del Journal of Economic History. Entre el 2002 i el 2003 fou president de l’Economic History Association. És també professor de l’Escola d’Economia Eian Berglas de Tel Aviv.

Philippe Aghion

Philippe Aghion (*Paris, 17.8.1956) és fill del militant comunista i galerista d’art Raymond Aghion (1921-2009) i de l’estilista Gaby Hanoka (1921-2014). Tots dos provenien de famílies jueves d’Alexandria. Philippe Aghion estudià al Lycée Henri-IV i a la secció de matemàtiques de l’École normale supérieure de Cachan (1976-1980). Estudià matemàtica aplicada en economia a l’Université Paris I, on obtingué el diploma d’estudis avançats (1981) i el doctorat de tercer cicle (1983). Es doctorà en economia a Harvard (1987). Fou després professor ajudant al MIT (1987-1989). Tornat a França en el 1989 ingressà en el CNRS com a investigador. En el 1990 entrà com a economista al Banc Europeu per a la Reconstrucció i el Desenvolupament. El 1992 esdevingué docent al Nuffield College d’Oxford, i el 1996 professor d’economia al University College of London. El 2002 fou designat professor d’economia a Harvard. El 2015 passà al Collège de France com a catedràtic d’economia de les institucions, de la innovació i del creixement, creant-hi el Farhi Innovation Lab. També ha fet classes a la London School of Economics i a la Paris School of Economics. Fou membre del Conseil d’analyse économique (CAE) i de la Comission pour la libération de la croissance française (2008). Fou assessor econòmic del president François Hollande. Des del 2023 és co-president del Comité de l’intelligence artificielle générative.

Peter Howitt

Peter W. Howitt (*Canadà, 1946) és graduà en economia a la McGill University (1968). Va fer un mestratge en economia a la University of Western Ontario (1969). Va fer la tesi doctoral sobre teoria de la dinàmica monetària a la Northwestern University (1973). Entre el 1972 i el 1996 fou professor a la University of Western Ontario. En el 1996 passa a la Ohio State University, i el 2000 a Brown University, de la qual és actualment professor emèrit.

Progrés tecnològic i creixement sostingut

Més enllà de cicles generals i disparitats sectorials i regionals, els darrers dos segles han estat d’un creixement econòmic sostingut sense precedents. Aquest creixement no ha estat un mer reflex del creixement demogràfic, car ha augmentat també la renda per càpita. L’acumulació de riquesa ha tret de la pobresa una fracció creixent de la humanitat duent-la a una prosperitat que tampoc no té precedents. Aquest procés s’ha acompanyat d'innovacions tecnològiques i organitzatives, producte i motor de creixement econòmic.

En la història anterior domina més aviat l’estagnació econòmica. Estagnació i recessió, d’altra banda, també són presents en l’actualitat. Fet i fet, és més dreturer explicar els factors darrera del creixement econòmic que no pas els de la recessió o l’estagnació. Mokyr, Aghion o Howitt han investigat com la innovació promou el progrés i el creixement econòmic sostingut.

El creixement econòmic sostingut significa que l’economia va més enllà de la reproducció anual, i que cada any es produeix de mitjana més que l’any anterior. Això implica la possibilitat de millorar el nivell de vida de la població en termes de salut i de qualitat. El creixement econòmic sostingut és causa i efecte d’un progrés tecnològic, que es manifesta en l’aparició de nous productes i serveis, i en la innovació dels mètodes productius.

Abans de la revolució industrial també hi havia descobertes i invencions. Amb tot, això no es traduïa en un creixement econòmic sostingut, sinó que els períodes de creixement eren gairebé anul·lats per períodes de recessió o estagnació. Les condicions de vida i la renda de la immensa majoria de la població romanien estagnades. Això ha estat especialment estudiat per al període que actualment tendim a anomenar ‘Alta Edat Moderna’ o ‘Primera Edat Moderna’, i que abasta a grans trets des del segle XIV al segle XVIII. En aquest període es produeixen importants innovacions, les més patents en la tecnologia bèl·lica, però també en arades pesades, en molins de vent, en la impremta o en l’anomenada revolució científica del segle XVII. No obstant, el nivell de renda en països com Suècia o Gran Bretanya experimentava pujades i baixades sense cap creixement sostingut.

Fa mig segle, Joel Mokyr elaborava la seva tesi doctoral sobre creixement i estagnació industrial als Països Baixos durant la primera meitat del segle XIX. Bèlgica es convertia en aquell període en la segona nació, després d’Anglaterra, en adoptar les tècniques modernes i intensives en capital en la indústria i la mineria. El creixement industrial que experimentava Bèlgica (i Valònia en particular) contrastava amb la situació de la resta dels Països Baixos. L’antiga potència comercial holandesa que ja era en davallada en les darreries del segle XVIII visqué entrat en el segle XIX en una situació de declivi industrial. Quines eren les causes darrera de la revolució industrial belga? Mokyr mostrà la rellevància de la innovació tecnològica i científica, però també la disposició social envers noves idees i canvis.

El creixement econòmic se sol formular a través la primera derivada en el temps del producte interior brut (PIB). El PIB recull tots els béns i serveis produïts en un país. Un creixement econòmic sostingut es manifesta més concretament en la millora de tota una sèrie de valors (alimentació, atenció sanitària, educació, lleure, qualitat de productes, mitjans de comunicació i de transport, etc.).

A partir de la revolució industrial hi ha una major connexió entre les innovacions tecnològiques i les aplicacions quotidianes. Així la màquina de vapor es posà al servei de ferrocarrils, vaixells i fàbriques. El generador trifàsic es traduí en el motor elèctric, en canvis en el sistema fabril, en la xarxa elèctrica i en els electrodomèstics. I avui la intel·ligència artificial s’obre pas en el sector sanitari, en la robòtica, en la recerca o en sistemes autònoms. En el quadre general, el PIB creix de manera exponencial, tot i detectar-se interrupcions com la Gran Depressió dels anys 1930 o altres crisis mundials.

Mokyr mostrà que per a un creixement sostingut cal un flux continu de coneixement útil. Aquest coneixement útil té dues components:
- el coneixement proposicional, és a dir una descripció sistemàtica de regularitats en el món natural. Aquest coneixement proposicional ens explica per què funciona una cosa.
- el coneixement prescriptiu, consistent en instruccions pràctiques que descriuen què cal perquè aquesta cosa funcioni.

En les societats preindustrials, segons Mokyr, la innovació tecnològica es fonamentava principalment en coneixement prescriptiu. La gent sabia com fer anar la tecnologia pròpia del seu ofici, però desconeixia per què funcionava així. D’altra banda, el coneixement proposicional en matemàtica o filosofia natural es movia sense referència al coneixement prescriptiu. Aquesta separació ha estat ben estudiada pel que fa a les societats antigues i medievals, i s’expressava en el tractament radicalment diferent donat a les ‘arts liberals’ i les ‘arts mecàniques’. Mokyr posava com a exemples d’aquest divorci els intents de construir la màquina del moviment perpetu o la cerca alquímica de la pedra filosofal que transmutés el plom en or.

La Revolució Científica dels segles XVI i XVII és considerada l’antecedent necessari de la ll·lustració del segle XVIII. La demanda de mètodes de mesura més precisos, d’experiments controlats o de resultats reproduïbles millorà la connexió entre coneixement proposicional i coneixement prescriptiu. Els enginyers que treballaren en la màquina de vapor eren coneixedors dels principis científics sobre pressió atmosfèrica o buit. La producció d’acer es beneficiava dels avenços químics sobre la natura de l’aire i dels metalls.

Mokyr explica els orígens anglesos de la revolució industrial pel fet que a Anglaterra hi havia una població substancial d’artesans especialitzats i d’enginyers. El coneixement proposicional i prescriptiu havia de trobar, a més, un coneixement comercial.

Mokyr esmenta també la importància d’una societat oberta al canvi. Qualsevol canvi tecnològic no tan sols crea ‘vencedors’ sinó també ‘vençuts’. Les noves tecnologies desplacen les velles, destruint estructures i mètodes tradicionals. Grups d’interès presenten resistència a aquests canvis, com manifestà el moviment luddita a l’Anglaterra dels anys 1810s i 1820s. La Il·lustració, no obstant, havia presentat el canvi com un factor positiu. La revolució anglesa del 1688 reforçà el rol del Parlament Britànic, a través dels quals els grups d’interès més poderosos podien arribar a compromisos manifestats en el bipartidisme i alternança entre tories i whigs.

El coneixement proposicional també pot ajudar a vèncer la resistència a noves idees. Per exemple, les idees sobre la higiene mèdica que havia postulat Ignaz Semmelweis, guanyaren adhesió un colp s’afermà la teoria germinal de les malalties contagioses.

Mokyr ha treballat sobre el paper de la IA en el reforçament de la connexió entre coneixement proposicional i coneixement prescriptiu, i en l’augment de la taxa d’acumulació de coneixement útil.

Mokyr també ha estudiat el rol del creixement sostingut en la solució de les externalitats negatives que ell mateix genera (canvi climàtic, contaminació, resistència a antibiòtics, creixement de les desigualtats socials, exhauriment de recursos naturals, etc.). Aquestes externalitats negatives alimenten processos que condueixen al descobriment de solucions. El desenvolupament tecnològic s’ha de veure, doncs, com un procés auto-corrector.

Destrucció creativa i creixement sostingut

El març del 1992 Philippe Aghion i Peter Howitt publicaven a Econometrica un model de creixement mitjançant la destrucció creativa. Es tractava d’un model de creixement endogen en el qual innovacions verticals, generades per un sector de recerca competitiu, constituïen la font subjacent del creixement econòmic. L’equilibri era determinat per una equació que descrivia que la quantitat de recerca en qualsevol període depèn de la quantitat esperada de recerca en el període següent. Una de les fonts d’aquesta relació intertemporal és la destrucció creativa, és a dir que la perspectiva de més recerca futura desencoratja la recerca actual ja que amenaça de destruir les rendes derivades de la recerca actual. Quan un producte nou i millor entra en el mercat, les companyies que venen productes vells i pitjors surten perdent. Així la innovació té un aspecte creatiu (nous productes millors o més barats) i un aspecte destructiu (sobre les companyies amb tecnologies que han esdevingut obsoletes). No debades, Aghion ha estat definit com un economista post-schumpeterià.

La destrucció creativa crea un conflicte entre innovació i aprofitament de la tecnologia actual. Si en una societat dominen nítidament les companyies establertes i els grups d’interès corresponents, la innovació pot arribar a ésser activament blocada. En una societat més oberta, el conflicte es gestiona de manera més constructiva. Sense creació destructiva no seria possible el creixement sostingut.

Una manifestació de la creació destructiva es mostra en la taxa de companyies que han de plegar cada anys. Als Estats Units aquesta taxa supera el 10% anual. Certament, es creen també noves empreses cada anys, però són aquestes les més exposades a la fallida. Alhora, en les empreses que es mantenen hi han reestructuracions recurrents, amb la desaparició de llocs de treball i la creació de nous.

En una economia hi ha companyies que disposen de la tecnologia més avançada. A través de patents o del secret industrial poden aconseguir rebre uns ingressos superiors als costos de producció, i beneficiar-se d’una monopoli més o menys natural. Les patents actuen com un mecanisme de protecció de la innovació, però alhora fan pública una informació sobre la qual altres companyies poden arribar a innovacions superiors. Si ho aconsegueixen, la nova companyia pot desplaçar l’antiga.

El potencial d’assolir d’un monopoli encara que sigui temporal és un incentiu per investir en recerca i desenvolupament. Com més temps pensa la companyia que pot romandre al capdavant, més forts són els incentius de la R+D. Ara bé, com més R+D menor serà el temps de durada de cada innovació concreta. Així doncs, s’arriba a un equilibri entre les dues consideracions.

Aghion & Howitt partien de la connexió entre els investiments en R+D i els estalvis particulars. Una taxa elevada d’interès és un incentiu d’estalvi. Al mateix temps, la taxa d’interès depèn de la taxa de creixement econòmic. Cal analitzar, doncs, simultàniament producció, R+D, mercats financers i estalvis, mitjançant l’equilibri general d’un model macroeconòmic.

En un escenari sense interferència política, hi ha dos mecanismes contradictoris que participen en la determinació del volum de R+D i de creixement econòmic:
- el primer mecanisme es basa en l’investiment empresarial en R+D, condicionat per la convicció que els mètodes actuals de producció no continuaran per sempre. Els mètodes obsolets per la innovació, si bé deixen de tenir un valor per a l’empresa que els practicava o en tenia la patent, sí que mantenen un valor social com a base de futures innovacions. Aquesta discrepància és la que justificaria els incentius públics a la R+D.
- el segon mecanisme es basa en el fet que una innovació implica que una companyia ascendent li pren el negoci a unes altres. Fins i tot una innovació no gaire rellevant socioeconòmicament sí ho pot ser empresarialment. Aquest és una raonament contra els incentius públics a la R+D.

El nivell de concentració empresarial que maximitza el procés d’innovació no pot ésser ni massa baix i massa alt. Una concentració empresarial massa alta, amb unes poques companyies massa dominants, pot alentir la innovació i el creixement econòmic sectorial.

Per sostindre un creixement econòmic alt cal una destrucció creativa, i això pot donar lloc a un augment de la desocupació. Les polítiques públiques poden assistir a les persones sense-feina facilitant la seua inserció cap a sectors amb llocs de treball més productius. La ‘flexiseguretat’ cerca protegir els treballadors i no els llocs de treball. La mobilitat social és vital per a innovadors i emprenedors.

Entre les amenaces al creixement sostingut apareixen els oligopolis, les restriccions a la llibertat acadèmic, la desglobalització i les resistències dels grups que se senten agreujats.

Lligams:

- Pressmeddelande: Ekonomipriset 2025.

- Industrial Growth and Stagnation in the Low Countries, 1800–1850. Joel Mokyr. The Journal of Economic History 36: 276-278 (1976).

- The lever of riches: Technological creativity and economic progress. Joel Mokyr (1990). Oxford University Press.

- Punctuated Equilibria and Technological Progress. Joel Mokyr. The American Economic Review 80: 350-354 (1990)

- A Model of Growth Through Creative Destruction. Philippe Aghion, Peter Howitt. Econometrica 60: 323-351 (1992).

Els marcs metal·lico-orgànics (Kitagawa, Robson, Yaghi; Premi Nobel de Química 2025)

Ciència dels Materials: La Reial Acadèmia Sueca de Ciències ha anunciat la concessió del Premi Nobel de Química 2025 a Susumu Kitagawa, Richard Robson i Omar M. Yaghi «pel desenvolupament de marcs metall-orgànics». Els tres guardonats es repartiran a parts iguals els 11 milions de corones sueques de la dotació del premi.

Liu et al. (2020) emparen la microscòpia electrònica d’alta resolució per posar de manifest les estructures dels marcs metall-orgànics (MOF), com ara el MIL-101. En la imatge s’observen els supertetrahedres del cristall de MIL-101

Susumu Kitagawa

北川 進 ( *4.7.1951) estudià a la Universitat de Kyoto. A partir del 1975 treballà en una tesi doctoral sobre química d’hidrocarburs al mateix centre, que defensà reeixidament el 1979. Seguidament fou nomenat professor ajudant a la Universitat de Kindai. El 1992 esdevingué professor de química inorgànica a la Universitat Metropolitana de Tokyo, fent-hi recerca al Departament de Química Sintètica i Química Biològica. En el 2007 co-fundà l’Institut de Ciències Integrades de Material Cel·lular, que dirigeix des del 2013.

Richard Robson

Richard Robson (*Glusburn, West Yorkshire, 1937) estudià química a la Universitat d’Oxford on es graduà en el 1959. Allà mateix realitzà la tesi doctoral amb estudis sobre la irradiació ultraviolada de complexos de transferència de càrrega i sistemes relacionats, que defensà reeixidament el 1962. Aquesta tasca la realitzà al Dyson Perrins Laboratory, en el grup de fotoquímica de molècules orgàniques de John Barltrop, amb una beca del Brasenose College. Entre el 1962 i el 1964 fou postdoc al California Institute of Technology, i després a la Stanford University (1964-65). El 1966 esdevingué professor de química a la University of Melbourne, on actualment ocupa una plaça honorària.

Omar M. Yaghi

عمر مونّس ياغي (Omar Mwannes Yaghi, *Amman, 9.2.1965) nasqué al si d’una família de refugiats palestins procedent d’Al-Masmiyya (Subdistricte de Gaza), establerta a Amman, la capital de Jordània. A quinze anys, esperonat pel seu pare, viatjà als Estats Units on estudià al Hudson Valley Community College, i més endavant a la State University of New York at Albany. Es graduà a la University of Illinois at Urbana-Champaign. Allà mateix va fer la tesi doctoral sota la supervisió de Walter G. Kemplerer, i la defensà reeixidament en el 1990. Fou postdoc al laboratori de Richard H. Holm de la Harvard University entre el 1990 i 1992. Fou professor ajudant a la Arizona State University entre el 1992 i el 1998. Després fou professor de química a la University of Michigan (1999-2006) i a la University of California, Los Angeles (2007-2012). Des del 2012 és professor de química a la University of California, Berkeley. A més de les nacionalitats palestina i jordana, és ciutadà de l’Aràbia Saudita des del 2021.

Els MOF com a polímers de coordinació

El marcs metalls-orgànics (MOF) són polímers de coordinació que formen materials porosos. Ofereixen un marc sòlid per on poden fluir gasos i líquids. Hom els pot emprar en la captura de gasos com el vapor d'aigua, el diòxid de carboni, etc., amb aplicacions diverses d'emmagatzematge, detoxificació o catàlisi. Pensem, per exemple, en la granja de captació d'humitat dels Lars a Tatooine

L’estructura dels MOF combina llargues cadenes orgàniques amb ions metàl·lics. El resultat és un cristall que conté grans cavitats. La porositat dels MOF i altres propietats (afinitat química, conductivitat elèctrica, capacitat catalítica, etc.) depenen dels monòmers que prenen part en la síntesi.

En el 1974, Richard Robson, com a professor de química de la University of Melbourne rebé l’encàrrec de preparar models d’àtoms a partir de boles de fusta, amb l’objectiu que els estudiants els fessin servir en la recreació d’estructures moleculars. Els àtoms eren representats per boles, i els enllaços químics entre els àtoms per bastonets de fusta. Calia, però, fer forats a les boles de fusta per poder ficar i treure els bastonets. Els forats, però, s’havien de fer seguint el comportament específic de cada element: el carboni amb una valència de 4, l’oxigen amb una valència de 2, els nitrogen amb una valència més variable… L’estructura molecular depenia de l’orientació geomètrica d’aquests forats, i això va fer pensar Robson en una tasca anàloga: dissenyar construccions a partir de molècules amb una capacitat limitada de formar enllaços. Any rere any li venia la mateixa idea al cap en veure aquells models àtoms i d’enllaços de fusta. Al cap de deu anys ideà un model inspirat en l’estructura d’un diamant, on cada àtom de carboni forma enllaços simples amb uns altres quatre àtoms de carboni formant un tetrahedre. En aquest cas la base seria el catió cuprós (Cu⁺).

En el 1989, Richard Robson treballava en la combinació de Cu⁺ amb 4′,4″,4”’,4””-tetracianotetrafenilmetà. Aquesta molècula orgànica tenia quatre braços acabats en un grup funcional nitril amb afinitat pel Cu⁺. El material resultant era un cristall porós, amb uns espais interiors ben ordenats, que Hoskins & Robson (1989) designaven com a ‘marc polimèric infinit’. No obstant, aquest material era inestable i col·lapsava fàcilment. En el 1990, Robson desenvolupà altres tipus de construccions moleculars amb cavitats que es podien omplir amb diverses substàncies (Hoskins & Robson, 1990; Gable et al., 1990). Una d’aquestes construccions era capaç bescanviar ions (Batten et al., 1991). Mitjançant un disseny racional, es podien fer construccions moleculars amb cavitats optimitzades per a la interacció amb substàncies químiques específiques, cosa que podia tenir un potencial en el disseny de nous catalitzadors. Aquests marcs, però, continuaven resultant massa inestables.

Entre el 1992 i el 2003, Susumu Kitagawa i Omar Yaghi treballaven de manera independent sobre com construir marcs metall-orgànic (MOF) que fossin prou estables. Kitagawa desenvolupà MOFs amb la capacitat de suportar fluxos bidireccionals de gasos, i investigava formes per fer MOFs flexibles. Yaghi aconseguí un MOF molt estable, però alhora modificable per disseny racional.

En el 1992 Kitagawa presentava una construcció molecular consistent en un material bidimensional amb cavitats que podien encabir molècules d’acetona. La construcció es fonamentava en l’ús de cations de coure com a lligands de molècules orgàniques més grans (Kitagawa et al., 1992). El MOF resultant era massa inestable.

En el 1992 Yaghi havia bastit un nou grup de recerca a l’Arizona State University dedicat al desenvolupament de noves eines de síntesi de materials. La combinació de ions metàl·lics i molècules orgàniques tenia potencial en el disseny racional de nous materials. En el 1995 presentà l’estructura en xarxa de materials bidimensionals que empraven Cu o cobat (Co) com a lligands. Si les cavitats d’aquests materials eren plenes, l’estructura es mantenia estable fins i tot a temperatures de 350°C (Yaghi et al., 1995).

En el 1994, el grup de Robson construïa a partir de porfirina estructures en xarxa amb grans canals (Abrahams et al., 1994).

En el 1997 el grup de Kitagawa creà un MOF que combinava la 4,4’-bipiridina amb ions Co, níquel (Ni) i zinc (Zn). Era un MOF tridimensional intersectat per canals oberts. La deshidratació feia que aquest MOF fos estable, i que els canals poguessin omplir-se amb gasos. Per exemple, podia absorbir i alliberar metà (CH₄), nitrogen (N₂) o oxigen (O₂) sense canviar de forma (Yaghi et al., 1995).

El MOF de Kitagawa es podia comparar amb les zeolites, un material estable i porós fabricat a partir de diòxid de silici (SiO₂). Ara bé, les zeolites resultaven en aquest sentit un material molt més pràctic. Kitagawa & Kondo (1998) postularen un avantatge del MOF sobre la zeolita: la possibilitat de dissenyar MOF d’estructura flexible. A més, els MOFs es podien fabricar a partir de diversos tipus de molècules

En el 1999, el grup de Yaghi presentava el MOF-5 (Li et al., 1999). Aquest material presenta un gran volum de cavitat i és molt estable. Fins i tot quan és buit, el MOF-5 resisteix temperatures de fins a 300°C sense col·lapsar.

El grup de Kitagawa presentà un MOF flexible. Aquest material, quan s’omplia d’aigua o de metà, canviava de forma, recuperant la forma original un cop buidat.

En el 2002 el grup de Yaghi demostrava la possibilitat de fer un disseny sistemàtic de la mida de por i de la funcionalitat de MOFs isoreticulars, amb aplicacions en l’emmagatzematge de metà (Eddaoudi et al., 2002). Yaghi denominà aquesta aproximació síntesi reticular (Yaghi et al., 2003).

Lligams:

- Comunicat de premsa de la Reial Acadèmia Sueca de Ciències.

- Infinite polymeric frameworks consisting of three dimensionally linked rod-like segments. Bernard F. Hoskins, Richard Robson. J. Am. Chem. Soc. 111: 5962-5964 (1989).

- Design and construction of a new class of scaffolding-like materials comprising infinite polymeric frameworks of 3D-linked molecular rods. A reappraisal of the zinc cyanide and cadmium cyanide structures and the synthesis and structure of the diamond-related frameworks [N(CH₃)₄][CuIZnII(CN)₄] and CuI[4,4',4'',4'''-tetracyanotetraphenylmethane]BF₄.xC₆H₅NO₂. B. F. Hoskins, Richard Robson. J. Am. Chem. Soc. 112: 1546-1554 (1990).

- A new type of interpenetration involving enmeshed independent square grid sheets. The structure of diaquabis-(4,4′-bipyridine)zinc hexafluorosilicate. Robert W. Gable, Bernard F. Hoskins, Richard Robson. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 10: 762 (1990).

- 3D Knitting patterns. Two independent, interpenetrating rutile-related infinite frameworks in the structure of Zn[C(CN)₃]₂. Stuart R. Batten, Bernard F. Hoskins, Richard Robson. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 6: 445 (1991).

- Synthesis of the novel infinite-sheet and -chain copper(I) complex polymers {[Cu(C₄H₄N₂)_3/2(CH₃CN)](PF)₆).cntdot.0.5C₃H₆O}.infin. and {[Cu₂(C₈H₁₂N₂)₃](ClO_{4)2}.infin. and their x-ray crystal structures}. Susumu Kitagawa, Megumu Munakata, Tadashi Tanimura. Inorg. Chem. 31: 1714-1717 (1992).

- Assembly of porphyrin building blocks into network structures with large channels. B. F. Abrahams, B. F. Hoskins, D. M. Michail & R. Robson. Nature 369: 727–729 (1994).

- Selective binding and removal of guests in a microporous metal–organic framework. O. M. Yaghi, Guangming Li & Hailian Li. Nature 378: 703-706 (1995).

- Functional Micropore Chemistry of Crystalline Metal Complex-Assembled Compounds. Susumu Kitagawa, Mitsuru Kondo. Bulletin of the Chemical Society of Japan 71: 1739-1753 (1998).

- Design and synthesis of an exceptionally stable and highly porous metal-organic framework. Hailian Li, Mohamed Eddaoudi, M. O'Keeffe & O. M. Yaghi. Nature 402: 276-279 (1999).

- Systematic Design of Pore Size and Functionality in Isoreticular MOFs and Their Application in Methane Storage. Mohamed Eddaoudi, Jaheon Kim, Nathaniel Rosi, David Vodak, Joseph Wachter, Michael O'Keeffe, and Omar M. Yaghi. Science 295: 469-472 (2002).

- Reticular synthesis and the design of new materials. Omar M. Yaghi, Michael O'Keeffe, Nathan W. Ockwig, Hee K. Chae, Mohamed Eddaoudi & Jaheon Kim. Nature 423: 705-714 (2003).

La quantització macroscòpica (Clarke, Devoret, Martinis; Premi Nobel de Física 2025)

La Reial Acadèmia Sueca de Ciències ha anunciat avui la concessió del Premi Nobel de Física 2025 a John Clarke, Michel E. Devoret i John M. Martinis «per la descoberta de la tunelació de mecànica quàntica macroscòpica i la quantització d'energia en un circuit elèctric». Els tres guardonats es repartiran a parts iguals els 11 milions de corones sueques. Els tres el reben essencialment per un mateix treball en el qual col·laboraren com a doctorand (Martinis), postdoc (Devoret) i cap de grup (Clarke), quan tenien respectivament 27, 32 i 43 anys.

En aquesta imatge de Pasquale Carelli del 15 d’octubre del 2006 veiem el comportament d’una unió túnel superconductora d’òxid de niobi i d’alumini.

John Clarke

John Clarke (*1942) va estudiar a la Perse School. Es graduà en Ciències Naturals en el Christ’s College de Cambridge (1964). En el 1965 ingressà en el nou Darwin College de Cambridge, on fou president de l’associació d’estudiants. Es doctorà en física al Royal Society Mond Laboratory de Cambridge (1968), amb una tesi supervisada per Brian Pippard (1920-2008). El treball doctoral se centrà en el desenvolupament d’un galvanòmetre ondulatori superconductor de baixa inductància (SLUG). Ha fet tota la carrera professional a la University of California, Berkeley, com a professor ajudant (1969), professor associat (1971) i professor titular de física (1973-2010). Actualment és professor emèrit de la Graduate School de la University of California, Berkeley. Alhora ha estat vinculat a Cambridge com a professor visitant.

Michel E. Devoret

Michel E. Devoret (*Paris, 5.3.1953) es va diplomar en enginyeria en la promoció del 1975 de l’École national supérieure des télécommunications. El 1976 obtingué el diploma d’estudis avançats d’òptica quàntica a la Université d’Orsay. Es doctorà amb un tesi sobre les transicions de fase de l’hidrogen i del deuteri sòlids preparada al grup de la física de la matèria condensada Laboratoire CNRS de Photophysique Moléculaire (1982) sota la supervisió de Neil S. Sullivan (*1942). Realitzà una estada postdoctoral a la UC Berkeley (1982-1984) en el laboratori de John Clarke. De retorn a França fundà amb Daniel Esteve (*1954) i Cristian Urbina el grup de Quantronique del CEA-Saclay, dedicat a la física mesoscòpica de circuits elèctrics quàntics. El 1996 va fer una estada al laboratori de Hans Mooij, de Delft. Ha estat professor de física aplicada a la Universitat de Yale (2002-2024), professor de física mesoscòpica al Collège de France (2007-2012), professor de la UC Santa Barbara, director científic de Google Quantum AI Lab.

John M. Martinis

John M. Martinis (*1958) es graduà en física a la University of California, Berkeley (1980). Realitzà la tesi doctoral al laboratori de John Clarke sobre la tunelació quàntica macroscòpica i la quantització a nivell energètic en l’estat de voltatge zero de la unió de Johnson amb biaix de corrent. Realitzà el postdoctorat al Comissariat à l’Energie Atomique de Saclay, i després treballà a la Electromagnetic Technology Division del NIST de Boulder. En el 2004 esdevingué professor de física experimental de la UC Sant Barbara, de la qual n’és emèrit des del 2017. Ha treballat al Google Quantum AI Lab (2014-2020) i al Silicon Quantum Computinng (des del 2020). Actualment és el cap tecnològic de Qolab, companyia que va cofundar en el 2022.

La tunelació quàntica macroscòpica

La física quàntica es fonamenta en l’evidència que els bescanvis d’energia es fan en paquets discrets. Ara bé, aquests paquets són d'escala tan petita que no associem gairebé mai la física quàntica al món macroscòpic, on regnaria la física clàssica. Òbviament, però, la física quàntica té conseqüències macroscòpiques més enllà i tot del gat mental de Schrödinger. La qüestió concreta és fins a quina mida d'un sistema es poden observar diferents fenòmens quàntics. Els experiments de Clarke, Devoret i Martins en xips demostraren que aquesta mida pot arribar a l’ordre de centímetres.

Entre el 1984 i el 1985, Clarke, Devoret i Martinis construïren a la UC Berkeley un circuit elèctric amb dos superconductors. Els superconductors eren separats per una fina capa de material aïllant. El dispositiu permetia controlar el comportament de totes les partícules carregades del superconductor, anàlogament a com ho faria una sola partícula.

Aquest sistema pot arribar a un estat on el corrent elèctric flueix a un voltatge zero. Per tal d’escapar a aquest estat i generar un voltatge elèctric aquest sistema mesoscòpic ha de passar per un efecte túnel quàntic. L’energia del circuit elèctric és quantitzada en el sentit que tan sols pot absorbir o metre energia en paquets específics discrets.

El nom d’efecte túnel fou introduït per George Gamow en el 1928 per explicar la desintegració d’alguns nuclis atòmics pesants: la interacció nuclear forta crea una barrera al voltant del nucli, però aquesta barrera pot presentar eventualment un túnel que permeti l’escapament de partícules.

La interpretació de Copenhague de la física quàntica entén la tunelació com a procés mecànic quàntic amb una probabilitat associada. Aquesta probabilitat se sol determinar a través del comportament macroscòpic, com per exemple a través de la semivida d’un determinat nucli atòmic inestable.

La quantització energètica del circuit elèctric

La física clàssica explica el corrent elèctric per la capacitat dels electrons de moure’s lliurement dins d’un material conductiu. Alguns materials són considerats superconductors perquè els electrons hi poden arribar a fluir sense cap resistència. Leon Cooper, John Bardeen i Robert Schrieffer descrigueren el funcionament dels superconductors, amb el concepte cabdal de ‘parell de Cooper’ per referir-se a l’aparellament d’electrons.

Els parells de Cooper tenen un comportament ben diferent dels electrons ordinaris. Els electrons ordinaris són marcats pel principi d’exclusió, com es manifesta en el comportament de l’escorça electrònica dels àtoms. El parell de Cooper, en canvi, funciona com una sola unitat, un únic sistema de mecànica quàntica, de forma que se’ls pot descriure a través d’una sola funció d’ona.

En el 1962 Brian Josephson calculà la mecànica quàntica de dos superconductors units per una fina barrera aïllant. Per això aquest sistema rep el nom d’unió de Josephson.

La unió de Josephson fou la base del treball de Clarke, Devoret i Martinis per tal de demostrar una tunelació quàntica macroscòpica. Un dels reptes era controlar qualsevol element que hi pogués interferir. Així incorporaren filtres de microones de pols de coure. Sota un corrent feble, el voltatge d’un circuit que passa per una unió de Josephson depèn de la resistència elèctrica. El valor inicial de voltatge ha d’ésser zero d’acord amb la funció d’ona dels dos superconductors. L’efecte túnel es manifestaria com l’escapament d’aquest estat i l’establiment d’un cert voltatge en el circuit. La repetició dels experiments els permeté calcular la durada mitjana de l’estat de voltatge zero (Devoret et al., 1984).

El comportament quàntic de la unió de Josephson és independent d’escala, perquè els parells de Cooper es comporten com una sola partícula gegant. Quan el circuit era exposat a microones de diferent freqüència, la durada mitjana del voltatge zero canviava.

En les dècades anteriors hom havia constatat fenòmens quàntics en sistemes macroscòpics com ara làsers, superconductors i superfluids, derivats dels seus components microscòpics. En el treball de Clarke, Devoret i Martinis l’efecte quàntic macroscòpic sobre el voltatge resulta d’un estat macroscòpic (Martinis et al., 1985; Devoret et al., 1985).

Martinis utilitzà aquest fenomen macroscòpic quàntic per assolir un sistema computacional quàntic. Un circuit elèctric amb estats quantitzats pot emmagatzemar informació en bits quàntics (Bouchiat et al., 1998). Martinis et al. (2002) dissenyaren i operaren un circuit basat en una unió de Josephson de manera que els dos nivells quàntics d’energia més baixos implementaven un qubit en estat sòlid. Koch et al. (2007) desenvoluparen un tipus de qubit superconductor, transmon, alternatiu al qubit de càrrega.

Els circuits quàntics superconductors també tenen un potencial com a controladors quàntics de sistemes mecànics (O’Connell et al., 2010).

Lligams:

- Comunicat de premsa de la Reial Acadèmia Sueca de Ciències.

- Resonant Activation from the Zero-Voltage State of a Current-Biased Josephson Junction. Michel H. Devoret, John M. Martinis, Daniel Esteve, and John Clarke. Phys. Rev. Lett. 53: 1260 (1984).

- Energy-Level Quantization in the Zero-Voltage State of a Current-Biased Josephson Junction. John M. Martinis, Michel H. Devoret, and John Clarke. Phys. Rev. Lett. 55: 1543 (1985).

- Measurements of Macroscopic Quantum Tunneling out of the Zero-Voltage State of a Current-Biased Josephson Junction. Michel H. Devoret*, John M. Martinis, and John Clarke. Phys. Rev. Lett. 55: 1908 (1985).

- Macroscopic quantum tunneling and energy-level quantization in the zero voltage state of the current-biased Josephson junction. J. M. Martinis (1985).

- Quantum coherence with a single Cooper pair. V Bouchiat, D Vion, P Joyez, D Esteve and M H Devoret. Physica Scripta 1998 165 (1998).

- Rabi Oscillations in a Large Josephson-Junction Qubit. John M. Martinis, S. Nam, and J. Aumentado, C. Urbina. Phys. Rev. Lett. 89: 117901 (2002).

- Charge-insensitive qubit design derived from the Cooper pair box. Jens Koch, Terri M. Yu, Jay Gambetta, A. A. Houck, D. I. Schuster, J. Majer, Alexandre Blais, M. H. Devoret, S. M. Girvin, R. J. Schoelkopf. Phys. Rev. A. 76: 042319 (2007).

- Quantum ground state and single-phonon control of a mechanical resonator. A. D. O’Connell, M. Hofheinz, M. Ansmann, Radoslaw C. Bialczak, M. Lenander, Erik Lucero, M. Neeley, D. Sank, H. Wang, M. Weides, J. Wenner, John M. Martinis & A. N. Cleland. Nature 464: 697-703 (2010).

La tolerància immune perifèrica (Brunkow, Ramsdell, Sakaguchi; Premi Nobel de Fisiologia 2025)

Immunologia: L’Assemblea Nobel de l’Institut Karolinska ha anunciat avui la concessió del Premi Nobel de Fisiologia o Medicina 2025 a Mary Brunkow, Fred Ramsdell i Shimon Sakaguchi «per descobertes en relació a la tolerància immune perifèrica». Els tres premiats es repartiran a parts iguals els 11 milions de corones sueques del guardó.

En el 2017 Gwilz enumerava en aquest esquema els diversos mecanismes pels quals els limfòcits T reguladors són capaços de suprimir la resposta immunitària

Mary Brunkow

Mary E. Brunkow (*1961) es doctorà en biologia molecular a la Princeton University el 1991 amb una tesi sobre l’expressió i funció del gen H19 en ratolins transgènics supervisada per Shirley Marie Tilghman (*1946). Fou després investigadora per a Celltech R&D a Bothell (Washington). Actualment treballa en la gestió de programes de l’Institute for Systems Biology, de Seattle, amb un enfocament que combina la biologia de sistemes i la multiòmica.

Fred Ramsdell

Frederick J. Ramsdell (*1960) es graduà en biologia a la University of California, San Diego en el 1983. Es doctorà en immunologia a la University of California, Los Angeles, el 1987. Fou després investigador postdoctoral al National Institute of Health, i després treballà en companyies biotecnològiques de l’àrea de Seattle. Ha estat executiu de companyies com Darwin Molecular/Celltech, ZymoGenetics, Novo Nordisk i TyrPharma. Actualment treballa com a assessor científic de Sonoma Therapeutics, de la que és co-fundador. Des del 2016 és director de recerca del Parker Institute for Cancer Immunotherapy, de San Francisco.

Shimon Sakaguchi

坂口 志文 (*Shiga, 19.1.1951) es va doctorar en medicina (1976) i immunologia (1982) a la Universitat de Kyoto. Treballa després a l’Institut de Recerca del Centre Oncològic d’Aichi, a Nagoya. Realitzà estades postdoctorals a la Johns Hopkins University. Fou professor ajudant del Department of Immunology de l’Scripps Research Institute. De nou a Japó, el 1991 esdevingué cap del Departament d’Immunopatologia de l’Institut Metropolità de Gerontologia de Tokyo. Entre el 1998 i 2011 fou professor de l’Institut de Ciències Mèdiques de la Universitat de Kyoto, que arribà a dirigir. En el 2011 traslladà el seu laboratori a la Universitat d’Osaka, d’on és professor en el Centre de Recerca en les Fronteres de la Immunologia.

La tolerància immune perifèrica

El sistema immunitari té la capacitat de reaccionar virtualment contra qualsevol "antigen". Per això mateix resulta crucial la tolerància dels antigens propis (autoantigens) o, en general, de les substàncies exteriors necessàries o desitjables. Immunitat i tolerància són dos elements que el sistema immune ha de poder equilibrar. Si la tolerància central s'adquireix sobretot en les primeres fases de la vida en els òrgans limfoides primaris (tim, moll de l’os), la perifèrica es genera al llarg de la vida en el sistema limfàtic dels diferents teixits. Trastorns autoimmunes, al·lèrgies, etc., s’expliquen en part per una fallida d’aquests mecanismes de tolerància, alhora que alguns tumors exploten la tolerància per evadir la resposta immune. Esclarir el funcionament de la tolerància perifèrica pot ajudar a trobar tractaments per a aquestes i altres patologies.

El sistema immunitari, en gran mesura, ha evolucionat com un sistema de protecció contra microorganismes patògens. Tan important com evitar la invasió per part d’aquests microorganismes, és assegurar que la resposta no perjudiqui la funcionalitat dels propis teixits. En la generació de la tolerància immune perifèrica juguen un paper important els limfòcits T reguladors.

Fa trenta anys es coneixien relativament bé els mecanismes de tolerància immune central. En el timus, glàndula situada darrera l’estèrnum, a la part inferior del coll, hi ha una selecció dels limfòcits T (la T de timus o tim) de manera que aquells que reconeixen autoantígens són eliminats. Aquest procés de tolerància central té lloc bàsicament en els primers anys de vida, ja que en l’adult hi ha una atròfia del timus.

Sjef esquematitzava així en el 2008 el procés de maduració dels limfòcits T. Cada limfòcit T disposa d’un receptor TCR. Una mecanisme de recombinació genètica fa possible que gairebé cada clon de limfòcit T disposi d’un TCR únic, ja que existeixen 10¹⁵ combinacions possibles. La tolerància central fa que els limfòcits T portadors de TCR que reconeixen proteïnes pròpies de l’organisme siguin eliminats tan bon punt es formen en el timus.

En els anys 1980 i 1990 Sakaguchi era dels pocs que feia investigació sobre mecanismes perifèrics de tolerància immune. Aquest àmbit de treball havia quedat un xic desacreditat per recerques prèvies sobre els hipotètics limfòcits T supressors, i també per la dificultat d’interpretar experiments sobre la funció del timus en ratolí. L’extirpació del timus en ratolins nou-nats, segons el raonament habitual, havia de conduir a uns ratolins que generessin menys limfòcits T i que tinguessin un sistema immune més feble. Ara bé, quan aquesta extirpació es realitzava en ratolins de 3 dies de vida, s’esdevenia just el contrari: un sistema immune excessivament potent generava tot un ventall de malalties autoimmunes. Sakaguchi mostrà que la injecció intraperitoneal de cèl·lules de melza o timòcits procedents de ratolins normals protegia contra l’ooforitis autoimmune post-timectòmica (Sakaguchi et al., 1982).

Sakaguchi investigà el mecanisme pel qual aquests limfòcits protegien contra aquest fenomen autoimmune. Trobà que els limfòcits T responsables eren CD4+. Els limfòcits T CD4+ són considerats limfòcits T auxiliar (T helper o Th). Normalment els limfòcits T CD4+ són promotors de la resposta immunitària: de fet el mecanisme d’acció pel qual el virus de la immunodeficiència humana (VIH) produeix una síndrome d’immunodeficiència adquirida (SIDA) és per la depleció selectiva d’aquest subtipus cel·lular. Ara bé, en el model de Sakaguchi els limfòcits T CD4+ tenien un paper supressor. Després d’anys d’esforços, en el 1995 pogué demostrar que es tractava de limfòcits T CD4+ CD25+, als que designà com a limfòcits T reguladors (Sakaguchi et al., 1995). La descoberta dels limfòcits T reguladors demostrava que hi ha una classe de cèl·lules especialment dedicades a l’eliminació perifèrica de limfòcits T que reconeixen autoantígens.

En el 2001, en el marc del treball de la companyia Celltech Chiroscience sobre fàrmacs contra malalties autoimmunes, Mary Brunkow i Fred Ramsdell estudiaven un model de malaltia limfoproliferativa fatal conegut com a ratolí scurfy (=escamós). Se sabia que scurfy (sf) era un ratolí mutant recessiu lligat al cromosoma X que resultava en la letalitat dels mascles hemizigots (els portadors de la mutació sf en el seu únic cromosoma X) a 16-25 dies després de nàixer. Aquesta letalitat era deguda a una sobreproliferació de limfòcits T CD4+CD8–, acompanyada d’una extensa infiltració multiorgànica i la producció exagerada de nombroses citocines. Quelcom semblant s’havia observat en ratolins que no expressen reguladors immunes com la Ctla-4 o el Tgf-β. Brunkow et al. (2001) identificaren el gen defectiu en ratolins sf amb una combinació de mapatge genètic i físic d’alta resolució amb una anàlisi de seqüència a gran escala. La proteïna codificada per aquest gen fou designada com a Foxp3, ja que era un membre prèviament desconegut de la família de reguladors transcripcionals ‘forkhead/winged-helix’. La mutació sf alterava la pauta de lectura, conduint a una proteïna mancada del domini forkhead. Els estudis de complementació genètica mostraven que la proteïna Foxp3 (=scurfina) és essencial per a una homeòstasi immune normal. Tot plegat indicava que la tolerància perifèrica és un mecanisme imprescindible en el control del sistema immunitari.

Mutacions en Foxp3 produeixen en humans la síndrome neonatal lligada al cromosoma X amb diabetis mellitus, enteropatia i endocrinopatia (IPEX). Wildin et al. (2001) constataren que la IPEX és l’equivalent del scurfy en ratolins. En diferents pacients amb aquesta malaltia rara, trobaren quatre mutacions no-polimòrfiques. Cada mutació afectava el domini forkhead/winged-helix de la proteïna Foxp3, cosa que segurament implicava una disrupció d’interaccions crítiques d’aquesta proteïna amb seqüències d’ADN (Bennett et al., 2001).

En el 2003, Sakaguchi mostrava que el gen foxp3 té un paper clau en el desenvolupament dels limfòcits T reguladors (Hori et al., 2003). Alhora, s’esclaria el rol d’aquests limfòcits T reguladors CD4+ CD25+ FOXP3+ (Treg) com a monitors perifèrics de la presència de cèl·lules immunes que reconeixen autoantígens que haurien d’ésser tolerats (Khattri et al., 2003).

Lligams:

- Comunicat de premsa de l’Assemblea Nobel de l’Institut Karolinska.

- Study on cellular events in post-thymectomy autoimmune oophoritis in mice. II. Requirement of Lyt-1 cells in normal female mice for the prevention of oophoritis. S Sakaguchi, T Takahashi, Y Nishizuka. J. Exp. Med. 156: 1577-1586 (1982).

- Immunologic self-tolerance maintained by activated T cells expressing IL-2 receptor alpha-chains (CD25). Breakdown of a single mechanism of self-tolerance causes various autoimmune diseases. S Sakaguchi, N Sakaguchi, M Asano, M Itoh, M Toda. J. Immunol. 155: 1151-1164 (1995).

- X-linked neonatal diabetes mellitus, enteropathy and endocrinopathy syndrome is the human equivalent of mouse scurfy. Robert S. Wildin, Fred Ramsdell, Jane Peake, Francesca Faravelli, Jean-Laurent Casanova, Neil Buist, Ephrat Levy-Lahad, Massimo Mazzella, Olivier Goulet, Lucia Perroni, Franca Dagna Bricarelli, Geoffrey Byrne, Mark McEuen, Sean Proll, Mark Appleby & Mary E. Brunkow. Nature Genetics 27: 18-20 (2001).

- The immune dysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, X-linked syndrome (IPEX) is caused by mutations of FOXP3. Craig L. Bennett, Jacinda Christie, Fred Ramsdell, Mary E. Brunkow, Polly J. Ferguson, Luke Whitesell, Thaddeus E. Kelly, Frank T. Saulsbury, Phillip F. Chance & Hans D. Ochs. Nature Genetics 27: 20-21 (2001).

- Disruption of a new forkhead/winged-helix protein, scurfin, results in the fatal lymphoproliferative disorder of the scurfy mouse. Mary E. Brunkow, Eric W. Jeffery, Kathryn A. Hjerrild, Bryan Paeper, Lisa B. Clark, Sue-Ann Yasayko, J. Erby Wilkinson, David Galas, Steven F. Ziegler & Fred Ramsdell. Nature Genetics 27: 68-73 (2001).

- Control of Regulatory T Cell Development by the Transcription Factor Foxp3. Shohei Hori, Takashi Nomura, Shimon Sakaguchi. Science 299: 1057-1061 (2003).

- An essential role for Scurfin in CD4+CD25+ T regulatory cells. Roli Khattri, Tom Cox, Sue-Ann Yasayko & Fred Ramsdell. Nature Immunology 4: 337-342 (2003).