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“El llamado desde Estocolmo es mítico en el mundo de las Ciencias”, dijo Gary Ruvkun, con motivo del anuncio realizado la mañana de este lunes. Los estadunidenses Victor Ambros y Gary Ruvkun fueron los ganadores del Premio Nobel de Medicina-Fisiología por el descubrimiento del microARN y su papel en la regulación génica postranscripcional, señaló el jurado del Instituto Karolinska.
"El Premio Nobel de este año honra a dos científicos por su descubrimiento de un principio fundamental que rige la regulación de la actividad génica", señala la institución en un comunicado de prensa.
Para entender el avance científico, imaginemos que la información almacenada en nuestros cromosomas puede compararse con un manual de instrucciones para todas las células de nuestro cuerpo. Cada célula contiene los mismos cromosomas, por lo que cada célula contiene exactamente el mismo conjunto de genes y exactamente el mismo conjunto de instrucciones. Sin embargo, los diferentes tipos de células, como las células musculares y nerviosas, tienen características muy distintas.
¿Cómo surgen estas diferencias? La respuesta está en la regulación génica, que permite a cada una de ellas recibir las instrucciones pertinentes. Esto garantiza que solo el conjunto correcto de genes esté activo en cada tipo de célula.
“Victor Ambros y Gary Ruvkun estaban interesados en el desarrollo de los distintos tipos de células. Descubrieron el microARN, una nueva clase de moléculas de ARN diminutas que desempeñan un papel crucial en la regulación genética”.
Su descubrimiento revolucionario reveló un principio completamente nuevo de regulación genética que resultó ser esencial para los organismos multicelulares, incluidos los humanos. Ahora se sabe que el genoma humano codifica más de mil microARN. “Su sorprendente descubrimiento reveló una dimensión completamente nueva de la regulación genética. Los microARN están demostrando ser fundamentalmente importantes para el desarrollo y el funcionamiento de los organismos”.
REGULACIÓN ESENCIAL.
El Premio Nobel de este año se centra en el descubrimiento de un mecanismo regulador vital que se utiliza en las células para controlar la actividad de los genes. La información genética fluye del ADN al ARN mensajero (ARNm), a través de un proceso llamado transcripción, y luego a la maquinaria celular para la producción de proteínas. Allí, los ARNm se traducen para que las proteínas se fabriquen de acuerdo con las instrucciones genéticas almacenadas en el ADN. Desde mediados del siglo XX, varios de los descubrimientos científicos más fundamentales han explicado cómo funcionan estos procesos.
Nuestros órganos y tejidos constan de muchos tipos de células diferentes, todas con información genética idéntica almacenada en su ADN. Sin embargo, estas diferentes células expresan conjuntos únicos de proteínas. ¿Cómo es esto posible? La respuesta está en la regulación precisa de la actividad genética de modo que solo el conjunto correcto de genes esté activo en cada tipo de célula específico. Esto permite, por ejemplo, que las células musculares, las células intestinales y los diferentes tipos de células nerviosas realicen sus funciones especializadas. Además, la actividad genética debe ajustarse continuamente para adaptar las funciones celulares a las condiciones cambiantes de nuestros cuerpos y nuestro entorno. Si la regulación genética falla, puede provocar enfermedades graves como el cáncer, la diabetes o la autoinmunidad. Por lo tanto, comprender la regulación de la actividad genética ha sido un objetivo importante durante muchas décadas.
En la década de 1960 se demostró que unas proteínas especializadas, conocidas como factores de transcripción, pueden unirse a regiones específicas del ADN y controlar el flujo de información genética al determinar qué ARNm se producen. Desde entonces, se han identificado miles de factores de transcripción y durante mucho tiempo se creyó que se habían resuelto los principios básicos de la regulación genética. Sin embargo, en 1993, los ahora galardonados con el Nobel publicaron hallazgos inesperados que describían un nuevo nivel de regulación genética, que resultó ser muy significativo y se mantuvo a lo largo de la evolución.
ESTUDIO EN GUSANOS
A finales de los años 1980, Victor Ambros y Gary Ruvkun fueron becarios postdoctorales en el laboratorio de Robert Horvitz, que recibió el Premio Nobel en 2002, junto con Sydney Brenner y John Sulston. En el laboratorio de Horvitz, estudiaron un gusano redondo relativamente modesto de 1 mm de largo, C. elegans. A pesar de su pequeño tamaño, C. elegans posee muchos tipos de células especializadas, como células nerviosas y musculares que también se encuentran en animales más grandes y complejos, lo que lo convierte en un modelo útil para investigar cómo se desarrollan y maduran los tejidos en organismos multicelulares.
Ambros y Ruvkun estaban interesados en los genes que controlan el momento de activación de diferentes programas genéticos, asegurando que varios tipos de células se desarrollen en el momento adecuado. Estudiaron dos cepas mutantes de gusanos, lin-4 y lin-14, que mostraban defectos en el momento de activación de los programas genéticos durante el desarrollo. Los galardonados querían identificar los genes mutados y comprender su función. Ambros había demostrado previamente que el gen lin-4 parecía ser un regulador negativo del gen lin-14. Sin embargo, se desconocía cómo se bloqueaba la actividad del gen lin-14. Ambros y Ruvkun estaban intrigados por estos mutantes y su posible relación y se propusieron resolver estos misterios.
IMPLICACIONES MÉDICAS.
Para el vicepresidente del Comité Nobel de Fisiología y Medicina, Olle Kampe, este es “uno de los grandes premios Nobel porque se trata de un mecanismo fisiológico completamente nuevo que nadie esperaba y demuestra que en investigación la curiosidad es muy importante”.
Gracias a esta investigación se comprende “mucho mejor cómo funcionan las células". En la mayoría de tumores, las "redes de micro-ARN están perturbadas, así que el tumor se aprovecha de ello", dijo Kampe, quien esperó que las aplicaciones lleguen en un futuro.
Kampe insistió en la importancia de comprender las funciones básicas, que "es siempre el primer paso hacia el uso de estos conocimientos".
Docentes en Massachusetts y Harvard
Victor Ambros (Hanover, EEUU, 1953) se licenció en biología en el Massachusetts Institute of Technology (MIT), donde luego se doctoró, y ejerce en la actualidad como docente en la facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts.
Gary Ruvkun (Berkeley, 1952) hizo estudios de biología en Harvard, que amplió luego en el MIT e imparte actualmente genética en la Escuela de Medicina de Harvard.
Ambos suceden en el palmarés del Nobel a la húngara Katalin Karikó y al también estadounidense Drew Weissman, galardonado en 2023 por sentar las bases para el desarrollo de las vacunas con ARN mensajero contra la covid-19 y otras enfermedades infecciosas
El secretario del Comité Nobel, Thomas Perlmann, dijo que dio la noticia a Ruvkun por teléfono. En Estados Unidos era de noche y estaba durmiendo, pero cuando vio de qué se trataba “se entusiasmó y alegró”, e incluso su esposa se puso al teléfono.
Ambros, si embargo, no pudo conocer el anuncio directamente de boca de Perlmann, porque al llamarle salió el contestador automático. “Le dejé un mensaje en el móvil y espero que me llame pronto”.
Los ganadores compartirán los 11 millones de coronas suecas (968.000 euros, 1,1 millones de dólares) con que están dotados este años todos los Nobel.
Al premio de Medicina o Fisiología, que abre como siempre la ronda de ganadores de los Nobel, seguirán en los próximos días, por este orden, los de Química, Física, Literatura, de la Paz y Economía.
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