El Nobel de Química premia a los exploradores de las biomoléculas

Dubochet, Henderson y Frank son los padres de la criomicroscopía electrónica, que permite estudiar en profundidad los virus y los tumores

VÍCTOR NÚÑEZ JAIME Madrid
Miércoles, 4 octubre 2017, 19:13

Este año, la Academia Sueca ha decidido distinguir con el Premio Nobel de Química a tres científicos que han desarrollado nuevas tecnologías para generar imágenes tridimensionales de las moléculas de la vida, lo cual sirve para entender mejor procesos biológicos como las infecciones o los ciclos de sueño del ser humano. Los hallazgos de Jacques Dubochet (Universidad de Lausana, Suiza), Joachim Frank (Universidad de Columbia, EE UU) y Richard Henderson (Laboratorio de Biología Molecular, Cambridge, Reino Unido), suponen "una revolución para la bioquímica", según ha señalado el Comité Nobel, porque han permitido contemplar de manera detallada cuál es la estructura y las características de las biomoléculas que forman parte de nuestro organismo, como las proteínas.

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Lo que este trío de investigadores ha logrado es comparable a conseguir ver a una persona en una superficie como la luna. Gracias a sus avances, en los últimos años se ha podido desvelar con exactitud cómo es un virus, cuáles son los mecanismos moleculares que explican un proceso fisiológico o por qué se producen resistencias a los antibióticos. La estructura de las moléculas está directamente relacionada con lo que son capaces de hacer y conocerla y fotografiarla ayuda a entender su función. La criomicroscopía electrónica ha permitido congelar esas biomoléculas en movimiento y hacerles una foto con resolución atómica. Hace dos años, por ejemplo, cuando los se comenzó a sospechar que tras la epidemia de problemas congénitos detectada en Brasil estaba el virus del zika, se utilizó esta técnica para visualizar el virus y obtener su imagen en tres dimensiones, y así se pudieron identificar sus posibles puntos débiles.

Este proceso científico no es desconocido en España porque ha sido precisamente uno de los alumnos de Richard Henderson quien lo ha comenzado a aplicar en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB). Se llama José María Valpuesta y, según él, "el precio de esta tecnología puede rondar los dos millones y medio de euros." En el CNB se están estudiando distintos problemas biológicos como la estructura del virus involucrado la fiebre aviar. "Purificamos las proteínas, las visualizamos con la microscopía crioelectrónica y comenzamos un trabajo de procesamiento en el ordenador para obtener la estructura", cuenta Valpuesta. En el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), también Óscar Llorca utiliza la criomicroscopía para conocer a fondo la estructura de proteínas como la denominada como TOR, "una de las grandes dianas en cáncer, porque es el gran regulador responsable de que la célula crezca o no", puntualiza el biólogo.

Hasta 1990 se creía que los microscopios electrónicos solo servían para obtener imágenes de materia muerta porque los haces de electrones destruían la materia viva. Sin embargo, ese año, Richard Henderson perfeccionó uno de esos aparatos para generar una imagen tridimensional de una proteína con resolución atómica. Joachim Frank incoroporó un método para procesar las imágenes bidimensionales borrosas obtenidas por el microscopio electrónico, analizarlas y combinarlas para obtener una estructura tridimensional y bien definida. Por último, Jacques Dubochet, fue el responsable de controlar el papel del agua en el proceso. En el vacío de un microscopio electrónico, el agua líquida se evapora y hace que las biomoléculas pierdan su forma original. A principios de los 80, Dubochet logró vitrificar el agua a partir de un método que la congelaba con la suficiente rapidez para que se solidificase alrededor de una molécula biológica y mantuviese su estructura natural incluso en el vacío del microscopio electrónico.

«Esta mejora en biología estructural ha sido transformadora. Para dar un ejemplo, el año pasado, se publicó la estructura tridimensional de la estructura de la enzima que produce el amiloide del alzhéimer empleando esta tecnología. Conocer esta estructura ofrece la posibilidad de un diseño racional de fármacos en este área», ha afirmado John Hardy, neurocientífico del University College de Londres tras conocerse el premio. "Creo que es maravilloso porque una imagen visual es un componente esencial de la comprensión, a menudo el primero que nos abre los ojos y la mente para lograr un descubrimiento científico», agregó la experta en biología del desarrollo de la Universidad de Cambridge, Magdalena Zernicka-Goetz.

Este año la dotación económica de los premios aumenta más de un 12%, tras permanecer invariable desde 2012, y los ganadores en cada una de las seis categorías recibirán 9 millones de coronas (943.784 euros, 1,1 millones de dólares), a repartir en caso de que haya más de un galardonado, como este Nobel de Química.

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