Un acercamiento a los NOBEL (y II).

Siguiendo con la entrada anterior, esta vez toca hablar de los científicos galardonados con el Premio Nobel de Química:

NOBEL 2012 DE QUÍMICA: Las puertas de las células.

 

 

Este año, este premio ha recaído sobre: Robert J. Lefkowitz (USA) y Brian K. Kobilka (USA)

 

El motivo:  "Gracias a sus descubrimientos revolucionarios que revelan el funcionamiento interno de una importante familia de receptores: los receptores acoplados a proteínas G". "Estos pequeños receptores permiten" a cada célula "sentir su ambiente", lo que les facilita "adaptarse a nuevas situaciones".

 

¿Qué significa esto?

 

Continuamente, nuestro cuerpo está captando señales del exterior y mandando mensajes a nuestras células de cada tejido para que respondan a ellas, de esta manera podemos comunicarnos con el mundo que nos rodea.

 

Hace unas décadas atrás, se desconocían totalmente cómo las células eran capaces de reaccionas ante estas señales externas. Lo que se había observado era  que ante determinadas situaciones el cuerpo producía unas sustancias extracelulares y que las células reaccionaba ante ellas provocando diferentes respuestas intracelulares que nos permitían adaptarnos al entorno. No obstante, el paso intermedio (cómo de un mensaje fuera de la célula - extracelular- se obtenía una respuesta en el interior de la célula - intracelular- ) era totalmente desconocido.

 

Pongamos un ejemplo: cuando nos encontramos ante una situación de peligro, nuestro cuerpo sintetiza en grandes cantidades unas sustancia por todos conocidos, la adrenalina. Esta molécula circula por la sangre y va provocando diferentes respuestas por aquellos tejidos por los que va pasando: dilata los conductos del aire, aumenta la contracción cardíaca, la tensión arterial también aumenta y los músculos se tensan y se preparan para luchar o huir.

 

Pues bien, hasta ahora, sabíamos qué respuestas daba nuestro cuerpo pero desconocíamos bastante el cómo. Esto es un hecho muy paradójico, pues debemos tener en cuenta que más del 50% de los medicamentos que se recetan para el tratamiento de muchísimas enfermedades distintas, basan su acción en este tipo de receptores 

 

Gracias a los trabajos de Lefkowitz, empezamos a entender un poquito más este mecanismo. En sus experimentos, Lefkowitz sintetizó unas moléculas de adrenalina marcadas con isótopos radiactivos, de manera que podían observarse gracias a la fluorescencia que emitían. De esta manera, este investigador pudo observar el lugar de unión, dónde se unía la adrenalina a la célula, identificando una gran familia de receptores distribuidos por todo nuestro cuerpo, los receptores asociados a proteínas G.

 

Más tarde, el propio Lefkowitz encargó a Kobilka la misión de identificar el gen que codificaba para este tipo de receptores. Kobilka consiguió está difícil tarea, a partir de la secuencia de genes, se pudo determinar la secuencia de aminoácidos que tenía esta proteína receptora y gracias a ello, Kobilka consiguió "fotografiar" la forma que tenían estos receptores.

 

Este fue el trabajo definitivo, pues una vez se había obtenido el retrato de esta proteína su estudio - propiedades, mecanismos de acción, posibles alteraciones, etc- iba a ser a partir de ahora mucho más sencillo.

 

¿Qué impacto tiene sobre nosotros?

 

Como ya he mencionado, muchos medicamentos basan su acción sobre este tipo de receptores: en cardiopatías, tensión arterial alta, antihistamínicos, antidepresivos, antiácidos.... Hasta ahora, estos medicamentos se hacían " a base de ensayo y error". Muchos de no son suficientemente selectivos y provocan muchos efectos secundarios indeseables.

 

Gracias a un mejor conocimiento de estas proteínas receptoras, va a ser posible crear nuevos medicamentos mucho más eficaces y con menores efectos secundarias.

 

El descubrimiento de estos receptores ha sido clave, pues es una de las pieza que quedaba desconocida en toda la cadena de transmisión de señales que ocurre des de el exterior de la célula hasta el interior. Estos científicos han generado las bases para su mejor conocimiento y entendimiento.

 

Para terminar, os dejo este enlace directamente de la página de los premios nobel (inglés) donde podréis conocer más sobre estos dos temas de estas dos entradas.

 

http://www.nobelprize.org/mediaplayer/index.php?id=1781

 

Asimismo, hay que aprovechar para reivindicar la labor científica. No podemos abandonar este lado de investigación tan necesario para nuestra sociedad, si así lo hacemos, nuestro país estará obligado a depender siempre se los avances que hagan otros y esto nos costará mucho dinero. Evitemos la fuga de cerebros!

 



Un acercamiento a los NOBEL (I)

Hace unos días asistí a una charla en la universidad acerca de los premios Nobel en ciencias de este año 2012 y me pareció que podía ser una buena entrada tratar de explicar qué han hecho los investigadores galardonados y cómo esto nos puede servir en un futuro. Solo hablaré de los premios Nobel en Medicina y Fisiología y del Nobel en Química, pues son las áreas que más entiendo. Allá vamos:

 

NOBEL 2012 EN MEDICINA Y FISIOLOGÍA: La reprogramación celular.

 

En esta edición de estos premios, los galardonados han sido: Sir John Gurdon (UK) y Shinya Yamanaka (Japón).

 

El motivo: "Sus descubrimientos han revolucionado nuestra comprensión de cómo se desarrollan las células y los organismos, creando nuevas oportunidades para investigar enfermedades y desarrollar métodos para diagnósticos y terapias".

 

 

¿Qué significa esto? Estas dos personas han creado las bases para que en un futuro, el tratamiento de enfermedades pueda hacerse a partir de otras células sanas de nuestro propio organismo, esto es a lo que me refiero con Reprogramación celular. Ahora, para que lo entendamos, vayamos por partes:

 

Todos nacemos de una sola célula que se forma durante la fecundación (unión de un óvulo con un espermatozoide). A partir de aquí se generan otras células que luego darán lugar a los diferentes tejidos. Esto se llama diferenciación celular: especialización de una célula en una función determinada (célula pulmonar, en la respiración, célula muscular, en la contracción...). Antes de que ocurra esta diferenciación, las células son pluripotentes (también conocidas como células madre): éstas pueden dar cualquier tipo diferente de células. Una vez la diferenciación ha ocurrido, una célula ya solo puede dar lugar a células idénticas a ellas (células del pulmón solo darán lugar a más células del pulmón, jamás a otro tipo de célula de otro tejido).

 

Esta era la teoría hasta ahora conocida, se decía que el desarrollo de una célula era de sentido único. Y se creía que a medida que la célula iba diferenciándose, parte de su ADN iba perdiéndose o quedaba inhibido de manera que no se podía volver al estado inicial de célula pluripotente.

 

 Gurdon fue el primero en desmontar esta idea. Él realizó unos experimentos con ranas que cambiaron todo esto. En ese experimento, Gurdon cogió una óvulo de rana, eliminó su material nuclear (donde se encuentra el ADN) e introdujo el ADN de una célula de intestino de rana. Según la teoría, de esta nueva célula que había creado Gurdon solo podrían salir más células del tejido intestinal, pues esa era la información que había en su ADN, no obstante, el resultado fue la obtención de un nuevo renacuajo.

 

De esta manera Gurdon demostró en 1962, que cualquier célula podía volver en un momento determinado a su estado pluripotencial y dar lugar a otro tipo de tejidos. Es decir, que el viaje de sentido único que se pensaba que hacían las células, ahora resultaba que podía ser de doble sentido. Entre otras aplicaciones, este experimento de Gurdon sirvió para el desarrollo de los estudios de clonación y para que posteriormente pudiéramos conocer a la famosa oveja Dolly.

 

Su experimento, no obstante implicaba extraer los núcleos de unas células para introducirlas en otras. Y esto generaba dos problemas: uno era el rechazo del propio sistema inmunitario contra células madre de otros organismos y dos, el dilema moral que suponía trabajar con células madre embrionarias, pues de ahí nacen nuevas vidas.

 

 La pregunta que quedaba en el aire, por tanto, era si sería posible convertir una célula adulta intacta en una célula madre pluripotente.

 

Unos años más tarde (2006), Yamanaka resolvió esta incógnita. Él estudió qué genes mantenían a las células en un estado inmaduro. Identificó 4 genes esenciales para que esto fuera posible. Entonces realizó sus experimentos: introdujo estos 4 genes en una célula del tejido conectivo y observó que efectivamente estas células luego podían dar lugar a células del sistema nervioso, del intestino,etc.

 

Yamanaka había logrado reconvertir una célula diferenciada en otra pluripotenial sin apenas modificaciones.

 

 

¿Qué implicaciones supone esto para nosotros?

 

Estos trabajos han abierto una nueva puerta enorme a un mejor tratamiento de las enfermedades y a un mayor entendimiento de cómo se desarrollan.

 

En un futuro no muy lejano, será posible regenerar tejidos gracias a nuestras propias células sanas y va a suponer una revolución en el pronóstico de muchas enfermedades con una elevada prevalencia en la actualidad (cáncer, diabetes, cardiopatías, enfermedades reumáticas, enfermedades neurodegenerativas, lesiones medulares...).

 

Gurdon y Yamanaka han creado las bases para que esto sea posible y estoy segura que muy pronto podremos recoger los frutos de sus trabajos.