Los
estadounidenses James E. Rothman, Randy W. Schekman y el alemán (de origen,
aunque residente en EEUU) Thomas Südhof son los galardonados este año en el
Nombel de Medicina y Fisiología por sus descubrimientos en la maquinaria de la
regulación del tráfico celular.
El
jurado ha destacado que los tres premiados han permitido conocer con precisión
los principios que gobiernan cómo las moléculas se transportan al compartimento
adecuado de la célula en el momento preciso. Como han explicado durante la
presentación de los tres científicos, sus trabajos han sido clave para conocer
el sistema de transporte de las células, y cómo éste mejora la eficiencia de
muchas funciones celulares.
Cada
célula es una fábrica que produce y exporta moléculas. Por ejemplo, la insulina
se fabrica y libera en la sangre y señales químicas llamadas neurotransmisores
son enviadas de una célula nerviosa a otra. Estas moléculas son transportadas a
la célula en pequeños paquetes llamados vesículas. Los tres Nobel galardonados
han descubierto las principales moléculas que gobiernas cómo esta carga es
liberada en el lugar adecuado en el momento adecuado dentro de la célula.
Randy
Schekman quedó fascinó por cómo la célula organiza su sistema de transporte y
utilizó hongos como un modelo de estudio. Él descubrió un conjunto de los genes
que son necesarios para el tráfico de estas vesículas. James Rothman
desenmarañó la maquinaria proteíca que permite a las vesículas unirse a su
células dianas para permitir la transferencia de ese cargamento. Por su parte,
Thomas Südhof se centró en cómo las células nerviosas se comunican entre sí en
el cerebro y cómo logran con precisión esa conexión en cada momento.
Gracias
a sus descubrimientos, Rothman, Schekman and Südhof ha revelado el sistema
exquisitamente preciso que controla el transporte y liberación de la carga
celular. Si este sistema se altera puede conllevar múltiples y graves efectos y
contribuir a enfermedades neurológicas, diabetes y trastornos inmunológicos.
Este
sistema de control es como un gran, y ocupado, puerto naval donde cada barco
tiene que dejar su carga en el lugar y momento adecuado. Las células producen
hormonas, neurotransmisores, citoquinas y enzimas que tienen que ser liberadas
en otros lugares dentro de la célula o enviadas fuera de ella, exactamente en
el momento adecuado. Ese lugar y ese momento lo es todo. Las vesículas,
similares a pequeñas burbujas, rodean la membrana celular y son ellas las que
trasladan la carga entre orgánulos o se uno con la membrana celular externa y
liberan su carga fuera. Esto es de gran importancia, ya que desencadena la
activación de las neuronas en el caso de que las sustancias liberadas sean
neurotransmisores, o controla el metabolismo, en el caso de las hormonas.
Biografía
James
E. Rothman (1947) es jefe del programa de Biología Celular de la Universidad de
Yale (EEUU), donde trabaja desde el año 2008. Desde los años setenta trabaja en
comprender los mecanismos de regulación celular y cómo pequeñas estructuras
denominadas vesículas (pequeñas estucturas globulares que transportan hormonas,
factores de crecimiento y otras moléculas entre las células) conocen su destino
exacto y dónde tienen que liberar su contenido en el momento preciso. Este
'tráfico' intecelular es clave para el funcionamiento de numerosas funciones
del organismo, y cualquier defecto en este 'transporte de mercancías' puede
ocasionar problemas como la diabetes y otras enfermedades.
Desde
su graduación en Yale en 1971, este eminente biólogo ha pasado por el Instituto
Tecnológico de Massachussets, por el Memorial Sloan Kettering Cancer Center de
Nueva York, la Universidad de Columbia, la de Harvard y la de Stanford. El
Nobel de Medicina es el último en una larga lista de reconocimientos que
acumula en su extensa carrera, como el King Faisal de Ciencias (1996), el de la
Fundación Gairdner (1996), el Louisa Gross Horwitz de la Universidad de
Columbia (2002), el Lasker (2002), o el Kavli de Neurociencias (2010). Es
miembro de la Academia Nacional de Ciencias desde 1993, del Instituto de
Medicina (1995), Y de la Academia Americana de las Ciencias y las Artes desde
1994.
Randy
Shekman (1948) es investigador del Instituto Howard Hughes de Medicina y
profesor de Biología del Desarrollo en la Universidad de Berkeley (EEUU). Como
él mismo explica en la página web de su laboratorio, su interés está centrado
(desde hace décadas, además) en el estudio del transporte de vesículas, y
aunque inició sus trabajos con levaduras, sus observaciones han permitido
estudiar mejor el transporte de proteínas en una amplia muestra de enfermedades
genéticas en las que este proceso es defectuoso.
De
hecho, sus trabajos han servido a la industria biotecnológica para la
producción de proteínas como la insulina o el factor de crecimiento. Como él
mismo ha relatado a su universidad, conoció la noticia del Nobel a las 01.30 de
la madrugada (hora estadounidense) y su primera reacción fue '¡Oh Dios mío!'.
Junto a los otros dos premiados, Sheckman descubrió cómo la célula empaqueta
las proteínas en pequeñas burbujas (las llamadas vesículas) que ejercen como
taxis que las trasladan en el interior de la célula. Como Rothman, también
tiene en su estantería el premio Lasker (considerado el precedente del Nobel);
ha sido editor de la prestigiosa revista 'Proceedings of the National Academy
of Sciences'.
Thomas
Shüdhof (1955) ha centrado sus trabajos en las sinpasis, ese proceso de
intercambio de información que permite a unas neuronas comunicarse con otras en
cuestión de nanosegundos para permitir a nuestro organismo llevar a cabo
cualqueir función.
En
su laboratorio de la Universidad de Stanford, Südhof estudia las peculiaridades
de este intercambio de información entre neuronas y cómo cualquier defecto en
el proceso de sinapsis puede intervenir en patologías como el Alzheimer o el
autismo. Por eso estudia las moléculas que intervienen en la sinapsis (como las
neurexinas o neuroligandos) y cómo ese intercambio de moléculas se produce de
manera exacta y precisa. Para ello emplea tanto modelos de ratón como estudios
de electrofisología en pacientes con enfermedades neurodegenerativas.
Aunque
nacido en Alemania (Göttingen), Shüdhof lleva prácticamente toda su vida en
EEUU, donde se trasladó en 1983 tras graduarse en Medicina en la Universidad de
Göttingen en 1982. Inició sus estudios postdoctorales en Universidad de Texas
desde donde se pasó al Instituto Howard Hughes; allí inició sus más de dos
décadas de estudios sobre las sinapsis. En 2008 se trasladó a Stanford, donde
ha trabajado en los últimos cinco años centrado en patologías como el Alzheimer
o el autismo. Este mismo año se había alzado, igual que los otros dos
premiados, con el premio Lasker.
Un
poco de historia
El
de Medicina y Fisiología es uno de los premios más codiciados por médicos e
investigadores. El pasado año el galardón fue para los científicos, Shinya
Yamanaka y John B. Gurdon, por sus aportaciones clave en el ámbito de la
reprogramación celular.
Este
año, según informa Göran K. Hansson, secretario del Comité del Nobel de esta
especialidad, se han recibido 380 nominaciones candidatas al galardón.
Aunque
la temática que puede ser premiada en este galardón es amplia, son las
infecciones, y su investigación para su prevención y tratamiento, el área que
más premios ha recibido en la historia del Nobel. Como reconoce Hansson,
probablemente el más popular de todos los galardonados fue el Nobel de 1945 que
fue para Fleming, Chain y Florey por su descubrimiento de la penicilina.
Hasta
el momento han sido 201 las personas galardonadas con Premio Nobel en Medicina
y Fisiología entre 1901 y 2012, de las que 10 han sido mujeres. La edad media
de los premiados es de 57 años, y el más joven en recibir este galardón fue
Frederick G. Banting, de 32 años, que recibió el Nobel por su descubrimiento de
la insulina.
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