Un paso contra enfermedades degenerativas
El Premio Nobel es uno de los más altos reconocimientos que pueden llegar a recibir, se trata de un galardón internacional que se da de forma anual a aquellos personajes o instituciones que mediante una investigación, un descubrimiento o su contribución, han proporcionado un beneficio destacable a la humanidad.
El encargado de adjudicar el Nobel de medicina es el Instituto Karolinska, una de las universidades médicas más grandes de Europa, fundada en 1910 y localizada a las afueras de Estocolmo en Suecia.
Los primeros Nobel se entregaron hace 115 años, después de que el rico industrial sueco Alfred Nobel donara su fortuna para la creación del galardón.
El premio se puede conceder en seis categorías: medicina, física, química, literatura, paz y economía.
Entre los logros que se han merecido el Nobel de medicina a lo largo de su historia se pueden mencionar los relacionados con la transducción por proteínas G y segundos mensajeros, los trabajos de neurobiología y las contribuciones a la ampliación del conocimiento sobre el metabolismo.
Este año, a principios del mes de octubre, la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska le otorgó el codiciado reconocimiento al biólogo japonés Yoshinori Ohsumi, por sus descubrimientos sobre el mecánismo de la autofagia.
Pero para conocer la trascendencia de su trabajo, es necesario adentrarnos en las investigaciones que ha realizado y los logros que ha acumulado a lo largo de su carrera.
El biólogo nipón
Yoshinori Ohsumi es un científico japonés, profesor en el Instituto de Tecnología de Tokio que ha sido reconocido a lo largo de su trayectoria por sus experimentos innovadores. En 1988 realizó estudios sobre la autofagia, un proceso por el cual una célula se degrada y recicla parte de su contenido, lo que genera rápidamente combustible y componentes básicos.
El Instituto Karolinska dijo que los investigadores conocían el proceso de autofagia desde hacía medio siglo, pero solo se comprendió su enorme importancia gracias a los experimentos de Ohsumi.
Asimismo el Instituto reconoció que están en auge las investigaciones para crear drogas que apunten a la autofagia en el tratamiento de los problemas celulares que forman parte de muchas enfermedades.
El trabajo de Oshami ha permitido comprender mejor el papel de la autofagia en el control de funciones fisiológicas vitales y se le puede utilizar con fines terapéuticos.
En su investigación el biólogo observó en una muestra de levadura cómo las células son capaces de reciclar su propia energía en entornos carentes de nutrientes, un descubrimiento que ha abierto la puerta a posibles tratamientos para el Alzheimer o el Parkinson e incluso contra el cáncer.
Ohsumi nació en Fukuoka en 1945, se le considera un científico obstinado y excéntrico que dio su primer gran salto en una carrera guiada por una insaciable curiosidad y la constante búsqueda de nuevos retos, según lo platica en entrevista con EFE.
En rueda de prensa, tras conocerse el fallo del Nobel confesó que llevaba muchos años preguntándole a las células lo que llevan dentro, de igual forma afirmó que cuando comenzó no se imaginó que el estudio pudiera hacer frente al cáncer y a otras enfermedades. “Las ciencias básicas son importantes aunque no se les vea el futuro inmediato”, recalcó Ohsumi.
Desde sus años de instituto era un apasionado de las ciencias, pertenecía al club de química y sus horas libres las pasaba entre microscopios y tubos de ensayo. El menor de cuatro hermanos apostó por estudiar biología en la prestigiosa Universidad de Tokio con la intención clara de seguir un camino diferente al de su padre, quien era ingeniero y profesor de la Universidad Tecnológica de Kyushu.
Antes de migrar a la Universidad Rockefeller en Nueva York, se doctoró en la capital nipona. Una vez en el centro estadounidense, donde otro científico observó por primera vez la autofagia aunque no supo interpretar el proceso, Ohsumi quedo fascinado por el afán de supervivencia de las células de la levadura en entornos hostiles, lo que conduciría más tarde a su investigación de 1988 en la Universidad de Tokio.
Después de una serie de brillantes experimentos en ratones, se desvelaron los vínculos entre las anormalidades detectadas en el proceso de autofagia con el desarrollo de cáncer y de las patologías neurodegenerativas.
Ohsumi es el sexto Nobel de Medicina nacido en Japón, donde han nacido 23 galardonados con un Nobel, el último de los cuales en el campo médico fue Satoshi Omura el año pasado, por su trabajo sobre infecciones causadas por parásitos.
Anteriormente, el biólogo había logrado diversos galardones nacionales en Japón, así como el Premio Internacional de Biología y el de la Fundación Gairdner, ambos en 2015.
El avance
La palabra autofagia, explicó el Instituto, proviene del griego y significa "comerse a sí mismo"; y describe el proceso en el que la célula destruye sus propios contenidos encerrándolos en una membrana y trasladándolos a un compartimento de "reciclaje" para su degradación.
Se ha relacionado la descomposición del proceso de autofagia con una serie de enfermedades graves como párkinson, diabetes y cáncer.
Este proceso primero se observó en la levadura, y después se mostró que en nuestras células ocurría lo mismo.
Pero este proceso de las células no sólo precisa energía sino, que también ayuda a ahorrar, ya que el material que se descompone se utiliza para fabricar nuevos componentes celulares.
La autofagia es fundamental para las células en los casos de proteínas desgastadas o mal construidas, que deben ser eliminadas de inmediato para evitar pérdida de funciones.
Asímismo, también sirve para desmontar y eliminar virus y bacterias intrusas. Además, la autofagia puede proporcionar rápidamente energía y contribuye a la regeneración de componentes celulares, siendo esencial para una respuesta celular a la inanición y otros tipos de estrés.
También hay indicios de que podría contribuir a enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer o el parkinson. Al parecer, en las células de las personas mayores el proceso de autofagia funciona peor.
Como consecuencia se eliminan menos desperdicios celulares y permanecen proteínas defectuosas que se integran en células jóvenes intactas.
La autofagia también es esencial, por ejemplo, en la adaptación a la inanición o en las respuestas a las infecciones, y su interrupción ha sido vinculada a males como la diabetes tipo 2 y otros desórdenes relacionados con la vejez, así como a enfermedades genéticas.
La relevancia del trabajo de Ohsumi
A mediados del siglo pasado los científicos observaron unos nuevos compartimentos celulares especializados que digerían proteínas, carbohidratos y lípidos y que actuaban como "estación de trabajo" para la degradación de constituyentes celulares, explicó en su fallo la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Estocolmo.
El descubrimiento de la estructura y funciones de esos compartimentos, llamados lisosomas, le proporcionó el Nobel de Medicina en 1974 al belga Christian de Duve, que fue además quien acuñó el término autofagia para referirse a un nuevo tipo de transporte celular vesicular.
Los investigadores se centraron en las décadas siguientes en analizar otro sistema usado para degradar proteínas, el proteasoma, y dentro de ese campo de estudio fueron premiados también con el Nobel en 2004 los israelíes Aaron Ciechanover y Avram Hershko y el estadounidense Irwin Rose.
El proteasoma degrada de forma eficiente las proteínas una a una, pero no servía para explicar cómo las células se deshacían de complejos proteínicos mayores y de organelas (las distintas estructuras contenidas en el citoplasma) desgastadas.
Al fundar su propio laboratorio en 1988, Ohsumi centró sus esfuerzos en la degradación proteínica en la vacuola, una organela que se corresponde con el lisosoma en las células humanas, y utilizó células de levadura, fáciles de estudiar y empleadas a menudo como modelo para las de los seres humanos.
El reto para el científico japonés era cómo superar dos problemas: el menor tamaño de esas células y la dificultad para distinguir en el microscopio sus estructuras internas.
Ohsumi pensó que si podía interrumpir la degradación mientras la autofagia estaba activa, los autofagosomas (vesículas de doble membrana que se forman durante este último proceso) deberían acumularse en la vacuola y ser visibles bajo el microscopio.
Así cultivó levadura mutada que carecía de enzimas de degradación vacuolar y estimuló a la vez la autofagia haciendo "pasar hambre" a las células: en pocas horas las vacuolas estaban llenas de pequeñas vesículas no degradadas, los autofagosomas.
Su experimento, que fue publicado en 1992, probaba que la autofagia existe en células de levadura y validaba un método para identificar y caracterizar genes clave implicados en ese proceso.
En menos de un año identificó esos primeros genes exponiendo las células a una sustancia química que provocaba mutaciones e inducía la autofagia y caracterizó las proteínas codificadas por ellos, demostrando que el proceso es controlado por una cascada de proteínas y complejos proteínicos.
Ohsumi presente en MéxicoCientíficos de la UNAM utilizan un desarrollo del nuevo premio Nobel de Medicina, el japonés Yoshinori Ohsumi, para estudiar el proceso de envejecimiento del sistema nervioso.
