Premio Nobel de Química 2018 para aquellos que han mejorado la capacidad de evolución de las proteínas
2018/10/03 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
El premio Nobel de Química lo recibirán este año Frances Arnold, George Smith y Gregory Winter, el primero por desarrollar una evolución enzimática dirigida y los otros dos por desarrollar la técnica de fago demostrativo (phage display) para la creación de fármacos. Según la Fundación Nobel, los investigadores galardonados “han tomado el control de la evolución y han desarrollado proteínas que, con sus mismos principios, resuelven muchos problemas de la humanidad”.
Dos estadounidenses y un británico recibirán este año el premio Nobel de Química. Una de ellas femenina: Frances Arnold. Es profesor en el Instituto de Tecnología de California, donde investiga la evolución en busca de aplicaciones médicas, químicas y energéticas. En 1993 desarrolla la primera evolución enrutada de las enzimas, por lo que recibe el Premio Nobel.
De alguna manera, Arnold acelera el proceso evolutivo introduciendo mutaciones en la secuencia de proteínas. Prueba el efecto de estas mutaciones, y si una mutación mejora la función de la proteína, se sigue por esa vía y se va optimizando la proteína. Con el refinamiento de la metodología creada por Arnold se han creado las técnicas que ahora se utilizan para crear nuevos catalizadores. Gracias a estas enzimas se generan sustancias químicas más respetuosas con el medio ambiente como los combustibles para lograr un sector más ecológico del transporte.
De hecho, Arnold recibió hace dos años por el mismo trabajo el Premio Tecnológico del Milenio, también conocido como Premio Nobel de Tecnología. “La naturaleza es el mejor inventor del mundo”- reconoció entonces. En ella fue la primera mujer premiada y en esta ocasión la quinta que recibe el premio Nobel de Química.
La técnica de los expositores de fago, un método innovador para el desarrollo de medicamentos
La segunda parte del Premio Nobel de Química ha sido recogida por una metodología de creación de anticuerpos. El nuevo Premio Nobel George Smith desarrolló en 1985 una técnica conocida como técnica de fago demostrativo. Utilizó bacteriófagos –virus que infectan las bacterias– para formar nuevas proteínas. Mediante este método, el ADN que codifica una determinada proteína se introduce artificialmente en el gen de una proteína superficial de un bacteriofago. Así, el bacteriofago muestra la proteína en la superficie, hacia el exterior, y es fácil saber con qué otra molécula interacciona la proteína.
Posteriormente, Gregory Winter desarrolló este método y lo utilizó para crear nuevos fármacos. De hecho, el conocimiento de las moléculas a las que se asocian las proteínas hace muy apropiada la técnica para obtener inhibidores enzimáticos o anticuerpos. Así, en la actualidad se utiliza para la creación de numerosos fármacos: anticuerpos neutralizantes de toxinas, anticuerpos que neutralizan las enfermedades autoinmunes, así como para la identificación y diagnóstico de antígenos tumorales y para el desarrollo de terapias anti.
Los tres investigadores premiados han creado métodos para la creación de nuevas proteínas. La Fundación Nobel ha querido destacar la evolución: “La vida se ha extendido a todas partes: aguas termales, océanos profundos y desiertos. Todo ello porque la evolución ha sabido resolver algunos problemas químicos: ha ido transformando y mejorando las proteínas, generando una diversidad enorme. Los Premios Nobel de Química de este año se han inspirado en la capacidad evolutiva y han utilizado estos mismos principios para desarrollar proteínas capaces de resolver los problemas químicos de la humanidad”. Está por ver qué nuevas posibilidades abrirán en el futuro los métodos premiados.
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