Tres premiados por revolucionar la biomedicina y la farmacia con una proteína

Estocolmo.-  El hallazgo y el desarrollo de una proteína fluorescente verde, con revolucionarias aplicaciones en los campos de la biomedicina y la farmacia, han otorgado hoy al japonés Osamu Shimomura y los estadounidenses Martin Chalfie y Roger Y. Tsien el premio Nobel de Química 2008.

Las propiedades luminosas de esta proteína (GFP, por sus siglas en inglés) se han convertido en una de las herramientas más usadas en la biociencia moderna y han hecho visibles procesos antes desconocidos, como el desarrollo de las células nerviosas en el cerebro y la propagación de células cancerígenas.

La observación del deterioro celular en pacientes con Alzheimer, de las células que producen insulina en el páncreas y las bacterias patógenas son otros de los múltiples usos de la GFP, que permitiendo además seguir los procesos intracelulares potencia el desarrollo de medicamentos más efectivos y con menos efectos secundarios.

De ahí que el Comité Nobel compare en su explicación del fallo este hallazgo con la invención del microscopio en el siglo XVII.

La historia de la GFP arranca en el Japón de la posguerra, cuando a un joven profesor asistente de la Universidad de Nagoya, Osamu Shimomura, le encomendaron una tarea titánica y en la que habían fracasado destacados investigadores de EEUU: averiguar qué hacía brillar en el agua un pequeño molusco llamado Cypridina.

Shimomura resolvió la tarea en un año, descubriendo que el causante era una proteína, y se ganó ser reclutado por la prestigiosa Universidad de Pricenton (Estados Unidos).

Junto con su mentor, Frank Johnson, se dedicó a investigar otro fenómeno luminiscente, la medusa Aequorea Victoria, cuyos extremos brillan con una luz verde cuando es agitada, y en 1962 consiguió aislar la proteína que lo provocaba, que bautizó como aequorina.

De modo casual, identificó en esta medusa otra proteína que emitía una fluorescencia verdosa con una característica insólita: no necesitaba otros aditivos para brillar que ser iluminada por luz ultravioleta o azul. Era la primera vez que alguien describía la GFP.

Shimomura siguió estudiando en años sucesivos las propiedades fluorescentes de la proteína, pero el siguiente paso determinante lo dio Martin Chalfie, un neurobiólogo de la Universidad de Columbia.

Chalfie trabajaba por aquel entonces con el Caenorhabditis elegans, un gusano nematodo o redondo muy estudiado en biología.

En un seminario sobre organismos bioluminiscentes oyó hablar de la GFP y pensó que podía ser el instrumento ideal para actuar como marcador genético del gusano, puesto que los genes son descripciones de proteínas.

Conectando el gen de la GFP con genes de otras proteínas podría observar cómo se activaban los interconectores genéticos de las células y ver dónde se producían las distintas proteínas.

El experimentó culminó en 1994, demostrando el valor del GFP como marcador genético luminoso.

La contribución central de Tsien fue ampliar la paleta cromática con nuevos colores que brillan más tiempo y con más intensidad, lo que permite seguir distintos procesos biológicos a la vez.

Con la ayuda de la tecnología ADN, Tsien intercambió varios aminoácidos en distintas partes de la GFP, con lo que ésta podía absorber y emitir luz en otras partes del espectro, desarrollando nuevas variantes en colores como cian, azul y amarillo.

Gracias a esto los investigadores de hoy en día pueden marcar diferentes proteínas en distintos colores para estudiar sus interacciones.

Los descubrimientos de Shimomura, Chalfie y Tsien, unidos a los desarrollos tecnológicos, han permitido aplicaciones en nuevos campos como la biotécnica, ayudando por ejemplo a detectar arsénico en pozos de agua, un serio problema sanitario en el sudeste de Asia.

Otros científicos también han modificado organismos con la ayuda de la GFP para brillar en presencia de metales pesados como el cadmio o el cinc y el explosivo TNT; e incluso esta proteína se encuentra en juguetes que brillan en la oscuridad.

Los tres investigadores premiados hoy se repartirán a partes iguales los 10 millones de coronas suecas (1 millón de euros, 1,4 millones de dólares) con que está dotado el Nobel de Química, al igual que el resto de estos galardones.