Los Premios Nobel de Química y de Fisiología y Medicina 2012

Por Julián Gómez-Cambronero, científico y catedrático de bioquímica y biología molecular, Wright State University, Ohio (EEUU).

La química fue una de las ciencias más importante para Alfred Nobel, como resultó evidente con su invención de la dinamita, un explosivo más seguro que la nitroglicerina para la construcción de puentes, carreteras y la infraestructura de la sociedad moderna. Pero la química de hoy en día no es la química de Nobel. Tiene biología y medicina a partes iguales, particularmente porque muchos químicos, con estudios basados en propiedades biológicas, desarrollan medicamentos que los médicos utilizan para tratar las enfermedades. Este es el caso de los galardonados por el Premio Nobel de Química de 2012, el Dr. Robert J. Lefkowitz, de Duke University y el Dr. Brian K. Kobilka de Stanford (ambos Estadounidenses y ambos médicos pero que realizan su trabajo en el laboratorio).

Han sido galardonados por sus investigaciones sobre un tipo de receptores de la membrana de las células que regulan múltiples funciones biológicas. Se trata de los receptores acoplados a proteínas G, “GPCRs” (por sus siglas en inglés). Estos receptores permiten captar las señales químicas de fuera de la célula que son transmitidas al interior. Estos receptores son los que reciben la luz o el sabor o el olor de los alimentos. Los procesos fisiológicos que por ellos son regulados conducen al funcionamiento correcto de los cinco sentidos, y también regulan el apetito, el estado de ánimo, además de la tensión arterial, el tono muscular o las reacciones ante situaciones de estrés.

El Dr. Lefkowitz comenzó a estudiar estos receptores en 1968 y descubrió el receptor beta adrenérgico para la adrenalina. A partir de los 80, el equipo Kobilka aisló el gen responsable del receptor beta adrenérgico entre el inmenso genoma humano de 3.000 millones de bases. El receptor resultó ser similar a uno presente en el ojo humano que captura la luz, por lo que pensó que existía una familia de receptores similares que funcionan de la misma forma. Kobilka consiguió aislar las proteínas de la membrana celular y cristalizarlas para su estudio más detallado.

La academia Sueca ha informado de que “durante mucho tiempo fue un misterio cómo las células podían percibir su entorno”. Y también de que “aproximadamente la mitad de los fármacos existentes actualmente basan su eficacia en la acción de estos receptores. Su conocimiento detallado, gracias a las investigaciones de Kobilka y Lefkowitz, ayudará a desarrollar nuevos fármacos más eficaces y con menos efectos secundarios”. Algo que el mismo Nobel nunca habría podido predecir pero que por supuesto habría agradecido como todos nosotros. 

Por otra parte, los científicos Dr. Shinya Yamanaka (japonés) y Dr. John B. Gurdon (británico) han sido galardonados con el premio Nobel de Fisiología y Medicina de 2012 por sus investigaciones pioneras sobre células madre y clonación. La Academia Sueca ha citado en su comunicado que "sus descubrimientos han revolucionado nuestra comprensión de cómo se desarrollan las células y los organismos". Estos avances "han creado nuevas oportunidades para investigar enfermedades y desarrollar métodos para diagnósticos y terapias clínicas".

En 1958, el Profesor Sir Gurdon, fue el primer científico en clonar un animal vertebrado. Fue capaz de “producir” un renacuajo a partir de un huevo de rana al que le había insertado el núcleo de una célula intestinal de otra cría. El desarrollo y nacimiento de un renacuajo clonado en el laboratorio demostró que las células adultas del organismo conservan la información necesaria para crear todas y cada una de las células de un organismo nuevo.

El Dr. Shinya Yamanaka es director del Centro para la Investigación y la Aplicación de Células iPS de la Universidad de Kioto y realizó sus primeros experimentos en este campo en la Universidad de California en San Francisco, EE.UU. De vuelta a su país de origen, el Dr. Yamanaka consiguió cultivar en el laboratorio células madre similares a las embrionarias –las llamadas células iPS- que produjo a partir de células de la piel. Como estas células madre se obtienen a partir de células adultas, se evitan así muchos de los problemas éticos que planteaban las células embrionarias, principalmente al no tener que destruirse embriones.

Las “iPS” Células Pluripotentes Inducidas que logró el Dr. Yamanaka en 2006 con células de ratones y en 2007 con células humanas, cuando tomó células “normales” (somáticas) de la piel y las “indujo” a convertirse en células indiferenciadas o pluripotentes parecidas a las embrionarias. Identificó los cuatro genes que eran clave para “reprogramar” las células adultas. La gran esperanza de las células madre es que en el futuro podrían ser utilizadas para remplazar el tejido dañado, por ejemplo tras heridas o quemaduras, o en daños de la médula espinal o la degeneración macular del ojo asociada a la edad o incluso diabetes, al poderse cultivar y crecer tejidos específicos para el enfermo en el laboratorio (la llamada “Medicina Regenerativa”).

Pero los estudios aun están en su infancia y hay que tener cuidado de algunas clínicas en ciertos países que anuncian las células madre como una panacea. No han recibido los rigurosos estudios clínicos adecuados y su uso, hoy por hoy, puede producir más complicaciones que sanar al enfermo. Pero seguro que algún día cumplirán su promesa y beneficiarán a la humanidad.