Premios Nobel 2012

Los Premios Nobel se conceden cada año, desde 1901, a las personas que hayan realizado investigaciones y descubrimientos sobresalientes en el año inmediatamente anterior (esto fue posteriormente modificado). Cada premiado recibe una medalla de oro, un diploma y una suma de dinero (actualmente 8 millones de coronas suecas, que son casi un millón de euros), y un mismo premio no puede ser compartido por más de tres personas.

Los premios se instituyeron como última voluntad de Alfred Nobel, inventor de la dinamita e industrial sueco. Nobel firmó su testamento en el Club Sueco-Noruego de París el 27 de noviembre de 1895. Se sentía culpable por su responsabilidad como empresario enriquecido a través de una industria productora de dinamita cuyo principal mercado era la minería, pero también la guerra. Esta puede haber sido la motivación principal de su afamado testamento, quizás unida a la costumbre de la época de realizar acciones para hacer trascender su nombre al morir.

Los premios se dan en seis categorías: Física, Química, Literatura, Paz y Fisiología o Medicina. Se incluye además un premio de Economía. Repasamos ahora en HdC los premiados en las categorías de ciencias.

Nobel de Química

La concesión del Premio Nobel de Química ha sido este año para Robert Lefkowitz  de la Universidad de Duke y Brian Kobilka, de Stanford por sus estudios de los receptores acoplados a proteínas G (G-protein coupled receptors, GPCRs). Es un premio que está a caballo entre la química, la biología y la medicina.

Brian Kobilka (izq) y Robert Lefkowitz (dcha)

¿Y cuál es la importancia de estos receptores y para qué sirven? Pues básicamente, son las moléculas que se encargan de recibir mensajes del medio y hacer que las células respondan. Son un gran grupo de proteínas (hay cerca de 1.000 diferentes en humanos) y pueden detectar múltiples estímulos como la luz, olores, sabor, presencia de sustancias como dopamina, serotonina o las hormonas. Y tienen gran importancia en la industria farmaceútica ya que la mitad de los fármacos actúa a través de ellos.
En Hablando de Ciencia ya comentamos un poco algo sobre los GPCRs al hablar del gusto y el sabor umami.

Como hemos dicho, estos receptores se encargan de percibir señales ambientales y se provoca una cascada de transducción de la señal. El receptor reconoce la señal fuera de la célula, cambia su estructura y eso hace que dentro de la célula se activen los llamados segundos mensajeros que se encargarán de hacer que la célula responda a ese estímulo mediante una serie de pasos donde están implicadas varias moléculas diferentes y que acaba finalmente en el núcleo donde se produce un cambio en la expresión de determinados genes que son los que hacen que se responda a ese estímulo. Todo este proceso dura entre milisegundos y segundos y es verdaderamente rápido para que no se produzcan daños al producirse grandes cambios en las condiciones ambientales y permitirnos reaccionar.

Nobel de Medicina

El premio Nobel de Medicina de este año ha sido para dos investigaciones muy diferentes: las llevadas a cabo por John Gurdon (ya jubilado, aunque su carrera la llevó a cabo en el Reino Unido) y Shimya Yamanaka (Universidad de Kyoto). Diferentes, y con una separación de más de una década entre los resultados que les han llevado a conseguir este premio. Y, sin embargo, tienen un punto en común: dar marcha atrás al reloj de las células que tratan… más o menos.

Como muchos sabréis, todas las células del cuerpo provienen de las llamadas células madre, o células troncales. Sin embargo, las células normales pierden las características propias de las células troncales (capacidad de diferenciación, inmortalidad de la línea celular…). Si queréis saber más sobre las células troncales, podéis leer este post. Pues bien, lo que tienen en común estos trabajos es que, en cierto modo, “restauran” estas capacidades a las células… o a partes de ellas.  

Pero vayamos por orden cronológico.

John Gurdon y la transferencia nuclear
John Gurdon publicó sus resultados sobre clonación por transferencia nuclear en ranas en Nature, en este artículo, ya en 1958. Pero, ¿qué es la transferencia nuclear? ¿Y qué tiene que ver con eso de hacer que las células rejuvenezcan?

La clonación por transferencia nuclear es tomar el núcleo de una célula adulta y colocando este núcleo en un óvulo, eliminando previamente el núcleo propio del óvulo. Así, se da al óvulo una dotación genética completa (recordemos que los óvulos sólo tienen la mitad de la dotación genética necesaria) y el óvulo pasa a desarrollarse como un embrión normal. Y el caso es que funciona, más o menos. Los óvulos tratados de esta forma acaban desarrollándose en muchas ocasiones. De hecho, todos recordaréis a la oveja Dolly. Pues bien, esta oveja se clonó mediante este método. Esto demuestra que el ADN presente en células adultas puede ser reprogramado por el ambiente para volver a un estado aproximadamente igual al de las células troncales embrionarias.
Sin embargo, esta reprogramación no es completa. Los que recordéis a la oveja Dolly recordaréis también que tenía graves problemas de salud, muchos más que una oveja normal. Y es que, cosas de la epigenética, la reprogramación del ADN no es completa… pero esa es otra historia.

Shimya Yamanaka y las iPS

El camino tomado por Shimya Yamanaka para revertir células al estado de células troncales es muy diferente. En este caso, Yamanaka y su equipo consiguieron generar, a partir de fibroblastos (células de la piel) de ratón, células troncales pluripotentes. Y lo consiguieron sin hacer transferencia nuclear, como explican en este artículo de Cell publicado en 2006

¿Cómo lo hicieron? Pues introduciendo en las células los genes que consideraban candidatos a ayudar a este cambio mediante retrovirus. En la actualidad, todos estos procesos se conocen mejor, y las iPS (células pluripotenciales inducidas) se consiguen mediante combinaciones de factores de crecimiento añadidas en el medio. Si queréis saber más sobre el tema, sobre las iPS ya nos habló con más detalle Carlos Romá (Dr. Litos) en este artículo, hace ya algún tiempo.

El caso es que este trabajo fue clave para entender la expresión de qué proteínas permitía el cambio de una célula adulta normal a una célula troncal, y abría el camino a conseguir células troncales para diferentes terapias sin necesidad de usar embriones. Aunque este camino es largo y no está exento de obstáculos (todavía no entendemos la epigenética muy bien, así que las iPS no funcionan siempre todo lo bien que deberían), sigue siendo muy prometedor, y podría tener como resultado futuro el desarrollo, libre de problemas éticos, de muchas terapias de este tipo.

Nobel de Física

Haroche (izq) y Wineland (dcha)

El premio en la categoría de Física ha recaído en David Wineland (National Institute of Standards and Technology) y Serge Haroche (Collège de France) por su trabajo en la interacción entre luz y materia, más concretamente en óptica cuántica con protones e iones que podría ser un adelanto importante en la comunicación y en la computación cuántica. Lo que los hizo merecedores del premio fue “métodos experimentales novedosos que han permitido la medición y manipulación de sistemas cuánticos individuales”. Los avances de estos científicos se pueden aplicar al reloj atómico, responsable de la precisión de los GPS, y a la computación cuántica, que se cree que podrá revolucionar el mundo de los ordenadores y  las comunicaciones  ya que podrá intercambiarse información a velocidades impensadas hasta el momento.

Puedes leer más del tema en enlaces como este o este.

Hablando de Ciencia