William Kaelin (EE UU), Peter Ratcliffe (Reino Unido) y Gregg Semenza (EE UU) han ganado hoy el premio Nobel de Fisiología o Medicina por su descubrimiento de “cómo las células sienten y se adaptan al oxígeno disponible”.
Los tres científicos han aclarado un primer paso fundamental para que un organismo pueda adaptarse al oxígeno disponible y lo transforme en energía. En concreto desvelaron cómo los niveles disponibles de oxígeno influyen en el metabolismo de las células y en la función de los tejidos. Estos hallazgos han puesto las bases para posibles tratamientos contra la anemia o el cáncer, según detalla la Asamblea del Nobel en su comunicado de prensa.
Uno de los descubrimientos seminales de este Nobel es célebre por los motivos equivocados. Semenza (Nueva York, 1956), investigador de la Universidad Johns Hopkins, se centró en el estudio del gen EPO, fundamental para aumentar los niveles de oxígeno en sangre al producir eritropoyetina. Esta proteína se sintetiza en los riñones y al llegar al torrente sanguíneo promueve la producción de glóbulos rojos, portadores de oxígeno. La proteína EPO, descubierta en 1977, se convirtió uno de los compuestos de dopaje deportivo más célebres, pero los mecanismos moleculares que regulan su producción en función del oxígeno disponible eran un misterio.
En 1991, Semenza desarrolló ratones transgénicos que llevaban el gen EPO humano. En ellos identificó una secuencia genética encargada de iniciar la producción de EPO cuando bajan los niveles de oxígeno. Dos años después, Ratcliffe (Lancashire, 1954), de la Universidad de Oxford, demostró que este mecanismo está presente en la inmensa mayoría de tejidos, no solo en el riñón, lo que demostró la universalidad de este sensor celular.
En 1998 Semenza observó que sus ratones eran incapaces de desarrollar venas, glóbulos rojos o un sistema cardiaco si les faltaba un complejo de dos proteínas a las que bautizó factor inducible por hipoxia (HIF, en inglés), también dependientes de los niveles de oxígeno en el entorno. Si el oxígeno abunda, el sistema de limpieza celular marca y elimina estas proteínas, pero cuando falta, deja de hacerlo para permitir que los tejidos sigan generando toda la energía posible con el oxígeno disponible.
Casi al mismo tiempo, William Kaelin (Nueva York, 1957), oncólogo de la Facultad de Medicina de Harvard, estudiaba por qué algunos de sus pacientes de cáncer presentaban un exceso de vasos sanguíneos en los riñones. Kaelin demostró que estos pacientes tienen desactivado el gen VHL, que funciona como un interruptor que previene el cáncer. Kaelin y Ratcliffe descubrieron que el gen VHL no solo protege ante tumores, sino que es una parte esencial del sensor de oxígeno celular, pues ayuda a preservar las proteínas necesarias cuando falta el oxígeno y las elimina cuando abunda.
El sofisticado sensor celular descrito por Semenza, Ratcliffe y Kaelin es esencial para muchas funciones biológicas, desde el funcionamiento de los músculos durante el esfuerzo intenso a la correcta respuesta del sistema inmune pasando por el desarrollo del embrión y la placenta, según ha destacado la Asamblea del Nobel.
Los hallazgos de estos tres investigadores también han tenido impacto en la medicina, por ejemplo en el tratamiento de la anemia. Además se ha demostrado que las células tumorales aprovechan estos mecanismos para secuestrar el metabolismo celular y crecer más rápido, por lo que es están investigando nuevos tratamientos para “asfixiar” a los tumores.
En 2016 los tres galardonados recibieron el premio Lasker de investigación médica básica por estos mismos descubrimientos.
Desde 1901 un total de 219 científicos han recibido este galardón creado por Alfred Nobel. Solo 12 de ellos son mujeres, un 5,4%. La proporción es mucho más sangrante en disciplinas como Física que solo han reconocido a mujeres tres veces entre unb total de 210 galardonados.
El año pasado los galardonados fueron el japonés Tasuku Honjo y el estadounidense James Allison por el descubrimiento “de la terapia contra el cáncer por la inhibición de la regulación inmune negativa”. Ambos científicos sentaron las bases de los actuales tratamientos oncológicos con inmunoterapia.
El premio está dotado con nueve millones de coronas suecas, unos 940.000 euros. Este premio abre la ronda de anuncios esta semana, que continuará el martes con el de Física, el miércoles, Química, el jueves el de la Paz y, finalmente, Economía, que se dará a conocer el lunes de la semana que viene.
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