Ahora & Ciencia recreativa

Premio Nobel de Química 2012

12 Oct, 2012 -

Esta es la tercera entrada de la serie sobre los Premios Nobel de 2012 que los amigos de Politikon me han permitido publicar aquí. Por alguna razón inexplicable, aún parecen pensar que sé de lo que hablo.

Química: Robert J. Lefkowitz y Brian K. Kobilka

“Por sus estudios sobre los receptores acoplados a proteínas-G”

El Nobel de Química de este año podrían haberlo llamado Medicina 2 y nadie hubiera protestado mucho.

El organismo humano está compuesto por miles de millones de células que deben funcionar de un modo razonablemente orquestado y organizado. Diferentes zonas del organismo generan compuestos que tienen carácter de señal: su presencia o grado de concentración constituye una instrucción para que otras partes del organismo hagan algo. Todos los mecanismos de transmisión de información del organismo humano tienen base química en al menos una (en la mayoría de casos todas) de sus etapas. Disciplinas enteras, como la endocrinología, se ocupan de estas sustancias transmisoras de instrucciones (hormonas, encimas…).

Si aumentamos un poco el nivel de detalle, encontramos algunos interrogantes. Pensemos en uno de esos mensajeros químicos en particular: la adrenalina. Una hormona producida en las glándulas suprarrenales que produce efectos en múltiples órganos: relaja las pupilas y el tejido muscular liso, aumenta el ritmo cardíaco y la presión arterial… La cuestión es ¿cómo saben las células individuales qué deben hacer? Fue a finales del siglo XIX cuando se infirió que las células deben contar con un conjunto de receptores en sus membranas para identificar estas sustancias mensajeras.

Pero una cosa es comprender que dichos receptores deben existir y otra es encontrarlos, analizarlos y aprender cómo funcionan. La membrana celular es una gruesa capa grasa ¿Cómo logran estas sustancias mensajeras atravesarla o qué mecanismo de transmisión existe para que la célula sepa qué demonios pasa fuera? Décadas de esfuerzo en el hallazgo de los receptores. Sin resultados.

Ojo, esto no ha impedido que mientras tanto se hallan desarrollado fármacos cuyo mecanismo de acción hace uso de estos receptores. La medicina es una disciplina muy pragmática y, al fin y al cabo, los hombres de las cavernas no esperaron a saber de termodinámica para hacer fogatas 🙂

En los años ’60 un estudiante de cardiología llamado Lefkowitz, hoy laureado, decide que tal vez colocando un marcador radioactivo (Yodo) en la sustancia mensajera (adrenalina) pudiera visualizarse con claridad cómo se acopla a la célula y si esto, en efecto, desencadena un proceso en el interior. Esto es más fácil en teoría que en el laboratorio y es un esfuerzo que llevo varios años hasta que el proceso funcionó.

En paralelo, otras investigaciones sobre el interior de la célula, dan con unas estructuras denominadas Proteínas-G (Nobel de Medicina de 1994) que son activadas por los receptores celulares. La proteína-G, a su vez, activa una cadena de reacciones que modifican el metabolismo de la célula. Durante los últimos 30 años se ha avanzado enormemente en la comprensión del proceso de transmisión de señales desde el exterior al interior de la célula.

Una inferencia de auténtico Eureka, la similitud topológica entre el receptor de la adrenalina y el receptor lumínico de la retina, puso a Kobilka, discípulo de Lefkowitz sobre la pista del gen responsable del receptor de la adrenalina. Ambos receptores, junto con varios otros más que se conocían, interactuaban con proteínas G dentro de la célula. La conclusión lógica era que debía existir una familia entera de receptores con aspecto y funcionamiento similares.

Hoy en día, se tiene un conocimiento detallado de estos receptores (GPCRs por sus siglas en inglés), cómo funcionan y como se regulan a nivel molecular. Kobilka ha logrado, mediante complejas técnicas de cristalografía con rayos X “fotografiar” este receptor (protéico, en medio graso) y su acoplamiento con la proteína G (portada de Nature, of course).

Para quien quiera bucear, os dejo esta búsqueda en PubMed sobre GPCR y los autores Lefkowitz y Kobilka. Las demás disciplinas científicas matarían por una joya como PubMed, gestionado por la National Library of Science (una de las 27 instituciones que conforman los famosos National Institutes of Health) . Fíjense, este liberal sin corazón alabando un servicio público.

El año que viene más. Si Dios quiere. O Cives; el primero que diga algo.