Frances H. Arnold (1956), George P. Smith (1941) y Greg Winter (1951), los tres ganadores del Premio Nobel de Química 2018.
Por: Máxima Entropía
La Real Academia de las Ciencias de Suecia (Estocolmo) ha entregado este año el Premio Nobel de Química, repartido en dos partes: una mitad para la norteamericana Frances H. Arnold «por la evolución dirigida de las enzimas» y la otra para el norteamericano George P. Smith y para el británico Sir Gregory P. Winter «por la presentación en fagos de péptidos y anticuerpos«, informa con bombos y platillos la National Geographic. Pero, ¿Qué significa todo eso? ¿Realmente merecen el premio o es un arreglo de conveniencia política como en los nobel de la paz?
Empecemos por la investigación de Frances, quien se convierte en la quinta mujer en ganar lo que se considera el máximo galardón en la ciencia: Cuenta Miguel Alcalde, su pupilo español durante una estancia posdoctoral, que como todas las grandes invenciones de la humanidad, todo comenzó con una idea sencilla pero revolucionaria: aplicar las leyes de la selección natural para el diseño de nuevas moléculas con propiedades mejoradas, basada en lo que se conoce como evolución dirigida, una versátil metodología que recrea en el laboratorio los procesos fundamentales de la evolución que se da en la naturaleza.
El objetivo es aprovechar el potente algoritmo de la evolución natural para diseñar enzimas (catalizadores que rigen las reacciones químicas en los seres vivos) con características únicas y distintas funciones.
La evolución dirigida, jugando con las mismas reglas de la evolución, comprime la escala temporal del proceso de evolución natural, desde miles de millones de años, hasta tan solo unas semanas de trabajo en el laboratorio. Al tratarse de un proceso dirigido y meticulosamente controlado, se consigue concentrar el inmenso potencial de la evolución para el diseño de enzimas a la carta, más resistentes y activas. En muchos casos, además, con funciones no mostradas en ecosistemas naturales, dado que la vida nunca se ha planteado tales metas.
Este novedoso método ha dado lugar al desarrollo de fármacos para el tratamiento de cáncer o diabetes, numerosos agentes para descontaminación ambiental, producción de biocombustibles, biopolímeros degradables, sustitutos de pesticidas y otros productos. ¿Genial, no? Básicamente estos científicos investigan y aprenden cómo funcionan los mecanismos de la naturaleza y su evolución al azar y los llevan a un nuevo nivel diseñando las moléculas que quieren obtener.
Y ahora, veamos qué hicieron los otros galardonados: Gregory Winter, investigador del Laboratorio de Biología Molecular de Cambridge, Reino Unido, trabaja en el desarrollo de la tecnología de genotecas combinatorias en bacteriófagos filamentosos que permite generar in vitro anticuerpos terapéuticos completamente humanos. ¿WTF? A ver… empecemos por el principio: En 1985, George Smith (el último galardonado) «desarrolló un método elegante conocido como la presentación en fagos, en el que un bacteriófago, un virus que infecta a las bacterias, puede ser usado para desarrollar nuevas proteínas». Gregory Winter usó la presentación en fagos para la evolución dirigida de anticuerpos, «con el propósito de producir nuevos fármacos». Uno de ellos, basado en este método, el adalimumab, se usa para la artritis reumatoide, la psoriasis y para enfermedades inflamatorias intestinales. Desde entonces, la presentación en fagos (phage display) ha producido anticuerpos que, entre otras cosas, pueden curar el cáncer metastásico.
En pocas palabras, esta tecnología simula el funcionamiento del sistema inmune en un tubo de ensayo, para generar anticuerpos humanos bajo diseño.
Hoy en día, estos anticuerpos representan un tercio de los fármacos aprobados por las agencias reguladoras en patologías como el cáncer, enfermedades reumatológicas, enfermedades inflamatorias, rechazo de trasplantes, etc. Docenas de este tipo de fármacos se encuentran en diferentes fases del proceso de ensayo clínico.
Sin duda alguna, estas investigaciones en biología molecular seguirán siendo noticia en el futuro. Deseando que en una próxima ocasión sean ustedes l@s que protagonicen una publicación así, me despido.
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