El descubrimiento de cómo las células se adaptan a la cantidad de oxígeno de que disponen ha sido reconocido con el premio Nobel de Medicina de 2019.
Se trata de un mecanismo biológico fundamental que, en el cuerpo humano, regula -entre otras funciones- el desarrollo embrionario, la respiración, el metabolismo, la respiración, la inmunidad o la respuesta a la actividad física. Siendo un mecanismo tan básico, está involucrado también en múltiples enfermedades, incluidas el cáncer, el ictus, el infarto de miocardio o la anemia.
La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Estocolmo ha concedido al estadounidense William Kaelin (de la Escuela de Medicina de Harvard y el Instituto de Cáncer Dana-Farber en Boston), al también estadounidense Gregg Semenza (de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore) y al británico Peter Radcliffe (del Instituto Francis Crick en Londres).
Han abierto la vía a nuevas estrategias prometedoras para combatir la anemia, el cáncer y otras muchas enfermedades”
“Han revelado los mecanismos de uno de los procesos adaptativos más esenciales de la vida”, destaca la Asamblea Nobel en el comunicado en que anuncia el premio. “Han establecido las bases de nuestra comprensión de cómo los niveles de oxígeno afectan al metabolismo celular y las funciones fisiológicas. Sus descubrimientos han abierto la vía a nuevas estrategias prometedoras para combatir la anemia, el cáncer y otras muchas enfermedades ”.
Kaelin, Ratcliff y Semenza han sido premiados “por sus descubrimientos de cómo las células perciben y se adaptan a la disponibilidad de oxígeno”, según el comunicado de la Asamblea Nobel.
La historia de su investigación, presentada en avances publicados uno tras otro como entre 1991 y 2001 como si de una serie por episodios se tratara, tiene a tres moléculas como protagonistas principales.
La primera en entrar en acción fue la hormona EPO (por eritropoytina). Se había descubierto anteriormente que la falta de oxígeno (o hipoxia) eleva los niveles de EPO y que la EPO aumenta la producción de glóbulos rojos, lo cual llevó a utilizar la hormona como dóping en algunos deportes.
Greg Semenza y Peter Radcliffe se preguntaron cómo el gen que produce la EPO responde a los cambios en los niveles de oxígeno. Ambos descubrieron, trabajando de manera independiente, que hay una secuencia de ADN próxima al gen de la EPO que actúan como sensores de oxígeno. Y que estos sensores están activos en prácticamente todos los tejidos del cuerpo humano, no sólo en los riñones donde se produce la EPO. Lo cual indicaba que distintos tipos de células comparten un mismo mecanismo de detección del oxígeno.
La pieza clave que responde a la falta de oxígeno
Aquí es donde entra en escena la segunda molécula, llamada HIF (por Factor Inducible por Hipoxia). Semenza lo identificó, le puso el nombre y demostró que HIF es la pieza clave que responde a la falta de oxígeno. Concretamente, cuando la disponibilidad de oxígeno se reduce, la célula responde produciendo más HIF. A partir de ahí, HIF se une a la secuencia de ADN próxima al gen de la EPO, de manera que aumenta la producción de EPO.
Poco después se descubrió que HIF está formada en realidad por dos piezas distintas que se unen al ADN, que debemos presentar para seguir el argumento: HIF-1 alfa (que tendrá un papel importante) y ARNT (que no volveremos a citar).
La tercera protagonista de la historia, introducida por William Kaelin, se llama VHL. A diferencia de Semenza y Ratcliffe, Kaelin era un investigador de cáncer que se había especializado en la enfermedad de Von Hippel-Lindau (de ahí el nombre VHL). Se trata de una rara enfermedad hereditaria, causada por mutaciones en el gen VHL, que aumenta dramáticamente el riesgo de algunos cánceres en las familias afectadas.
Kaelin descubrió que, cuando no hay mutaciones y la proteína VHL tiene su forma correcta, esta previene la formación de tumores. Pero que, cuando la proteína es defectuosa, la célula se comporta como si estuviera en situación de hipoxia y esto favorece el cáncer.
A partir del trabajo de Kaelin, Ratcliffe descubrió que VHL es imprescindible para degradar HIF-1 alfa. Por lo tanto, cuando falla VHL, se mantienen niveles anormalmente altos de HIF-1 alfa y la célula interpreta que le falta oxígeno.
Siguiendo la tradición, el Nobel de Medicina se anuncia el primer lunes de octubre y, como cada año, es el primero que se hace público. En los próximos días le seguirán el de Física (mañana martes); Química (miércoles); Literatura (jueves); Paz (viernes); y Economía (el próximo lunes).
La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska decide cada año a quién se concede el premio de Medicina a partir de propuestas recibidas de instituciones académicas de todo el mundo. El Nobel se otorga a un máximo de tres investigadores, que se repartirán los nueve millones de coronas suecas (unos 830.000 euros) con que está dotado el premio este año.
Desde que se empezó a conceder el premio en 1901, lo han ganado 217 personas, de las que sólo doce son mujeres. Cinco de ellas lo han ganado en los últimos diez años.
El año pasado recibieron el premio el estadounidense James P. Allison y el japonés Tasuku Honjo por haber desarrollado tratamientos de inmunoterapia del cáncer que han revolucionado la oncología y mejorado el pronóstico de múltiples tumores en los últimos años.
Redacción Ver.bo
Fuente: LVD
