El Nobel de Química, para los científicos que consiguieron acelerar la evolución

El jurado destaca que «han replicado los principios de Darwin en la probeta»

Frances H. Arnold: «Podemos explotar los mecanismos de la evolución para producir cosas que el hombre no sabe concebir»
Frances H. Arnold: «Podemos explotar los mecanismos de la evolución para producir cosas que el hombre no sabe concebir» HANDOUT EFE

redacción / la voz

Desde que el primer organismo surgió en la Tierra hace 3.700 millones de años, la vida se ha regido por los principios de la evolución. Desde el virus más insignificante hasta la de los propios seres humanos. Todas las especies siguen un poder transformador que ha inspirado a los tres ganadores del Premio Nobel de Química, que han sabido tomar el control de la evolución y usarlo en beneficio de la humanidad, tanto para la producción de combustibles más limpios como para el desarrollo de nuevos fármacos que salvan millones de vidas. Tanto la estadounidense Frances H. Arnold como George P. Smith, de la misma nacionalidad, y el británico Gregory P. Winter han utilizado sus principios -cambio genético y selección natural- para modificar las propiedades de las enzimas, los catalizadores naturales, y desarrollar proteínas con fines terapéuticos e industriales. Los tres «domaron los principios de la evolución», según reconoció el jurado del Nobel. «Han replicado los principios de Darwin en probeta. Se han basado en la comprensión de la molécula, que extraemos de los procesos de la evolución, para recrearlos en el laboratorio», señaló el presidente del comité que falla el galardón, Claes Gustafsson.

La evolución dirigida es un conjunto de tecnologías que permite mejorar una proteína o un ácido nucleico al reproducir artificialmente el proceso natural, aunque buscando orientarlo en una dirección elegida. Buena parte de este control lo asumió Frances H. Arnold, de 62 años, profesora del Instituto de Tecnología de California (Caltech), la quinta mujer galardonada con el Nobel de Química desde 1901. A ella le corresponde la mitad de la dotación económica del premio. Arnold fue distinguida por «la evolución dirigida de enzimas», las proteínas que representan la base química esencial de la vida. Al principio, trató de lograrlo empleando métodos más tradicionales, pero el hito se produjo cuando permitió que las fuerzas evolutivas como la selección natural y la suerte asumieran el desarrollo de las enzimas, a la vez que las guiaba de manera sutil. Fue el primer paso hacia una revolución en este campo, puesto que permitió crear sustancias químicas menos contaminantes.

Las herramientas de la tecnología de ADN han evolucionado en las últimas décadas, tarea en la que el laboratorio de Arnold ha sido líder, produciendo enzimas que catalizan sustancias químicas que ni siquiera existen en la naturaleza, medicamentos o biocombustibles, suprimiendo el uso de catalizadores tóxicos en los procesos industriales

Los principios de esta evolución guiada también fueron utilizados por los otros dos galardonados con el Nobel, el estadounidense George Smith y el británico Gregory Winter, quienes se centraron en unos virus que infectan las bacterias llamados bacteriófagos o fagos.

Smith empleó este elemento invasor para inventar un método «elegante» llamado phage display, que permite producir nuevas proteínas.  

George P. Smith: «Es muy importante que los científicos no ignoren las oportunidades que surgen en su trabajo»
George P. Smith: «Es muy importante que los científicos no ignoren las oportunidades que surgen en su trabajo» EFE

Gregory Winter, que entre otros premios también logró el Príncipe de Asturias, aplicó luego el descubrimiento de Smith para desarrollar el primer fármaco del mundo basado completamente en un anticuerpo humano. Esto ha permitido desarrollar medicamentos capaces de actuar contra determinadas células tumorales, artritis, la toxina que provoca el ántrax o bien de ralentizar el lupus, e incluso curar en algunos casos el cáncer metastásico. Otros muchos tipos de anticuerpos son objeto actualmente de ensayos clínicos, incluso para tratar el alzhéimer.  

Gregory Winter: «Estoy contento, pero sobre todo emocionado. Espero que hayan hecho la buena elección»
Gregory Winter: «Estoy contento, pero sobre todo emocionado. Espero que hayan hecho la buena elección» REUTERS

El presidente del comité Nobel, Claes Gustaffson, resumió en pocas palabras los hitos logrados por los galardonados: «Han sido capaces, en sus laboratorios de dirigir la evolución, lo que ha llevado a nuevas herramientas químicas», dijo.

Arnold, Smith y Winter suceden en el palmarés al suizo Jacques Dubochet, el alemán Joachim Frank y el británico Richard Henderson, que resultaron ganadores por desarrollar la criomicroscopía electrónica para el estudio de las biomoléculas.

frances arnold, la quinta nobel de química

De revolucionaria y taxista en su juventud a la élite de Princeton

Fances H. Arnold (Pittsburgh, 1956), que se ha llevado la mitad del premio, es hija del físico nuclear William Horward Arnold. Pese a haber hecho una carrera científica como su padre, el camino hacia ella no fue ajeno a confrontaciones con la casa paterna. En su juventud, Arnold participó en protestas contra la guerra de Vietnam y en un acto de rebelión se marchó a la capital, Washington, donde financió el final de su bachillerato trabajando como camarera y como taxista, asegurando ser mayor de edad sin que nunca nadie le pidiera la documentación. Posteriormente estudió en Princeton y en Berkeley, donde se doctoró en 1985. Es considerada como la pionera de un método que logra la evolución dirigida de enzimas, y que ha servido para producir desde biocombustibles a nuevas medicinas.

Comentarios

El Nobel de Química, para los científicos que consiguieron acelerar la evolución