Las chaperonas
En el ADN de nuestras células residen todas las instrucciones que necesitamos para desarrollarnos, sobrevivir y reproducirnos. Pero las principales responsables de sufrir a lengua estas funciones son las proteínas y “para cumplir su función” – según explica el certificado del delegación – “deben adoptar determinadas estructuras tridimensionales que se alcanzan en las células con la ayuda de un liga de proteínas llamadas chaperonas”. Los cuatro galardonados lograron dos descubrimientos secreto en este campo: Hartl y Horwich descubrieron la primera ruta celular que regula el plegamiento de proteínas, gracias al hallazgo del papel que desempeña la señal chaperona Hsp60, mientras que Mori y Walter identificaron el mecanismo al que recurren las células cuando el plegamiento de las proteínas falta, actuando sobre ellas, admisiblemente para intentar plegarlas correctamente o, si no es posible, destruirlas.
Aplicaciones medicinales
Estos hallazgos sobre un proceso biológico tan fundamental para la vida tienen enormes implicaciones biomédicas, ya que la maquinaria molecular que controla tanto el plegamiento de proteínas, como la respuesta a los fallos en este mecanismo, está implicada en el origen de múltiples enfermedades, desde el cáncer hasta trastornos neurodegenerativos como el Alzhéimer, el Párkinson y la estancamiento adyacente amiotrófica (ELA), o el propio proceso de envejecimiento. Por todo ello, el delegación concluye su certificado resaltando que los “revolucionarios hallazgos” de los cuatro galardonados han revelado “cómo las células controlan la biogénesis y la degradación de las proteínas, poco fundamental no solo para la fisiología, sino asimismo para entender el origen y diseñar terapias para muchas enfermedades”.
“Los dos descubrimientos que reconoce el premio son fundamentales para la vitalidad de cada célula y por consiguiente de nuestro organismo. En particular existen algunas enfermedades que se deben a la acumulación de proteínas que no se han plegado admisiblemente y que se convierten, por lo tanto, en tóxicas”, explica Óscar Marín, catedrático de Neurociencia y director del Centro de Trastornos del Neurodesarrollo del MRC en King’s College London, en el Reino Unido, que ha actuado como secretario del delegación. “Si las proteínas no se pliegan adecuadamente, esto produce la pérdida de función de las células, por ejemplo, en algunas enfermedades degenerativas del sistema nervioso”.
“Los hallazgos de los cuatro premiados son importantes no sólo para nuestra comprensión de la biología fundamental, sino asimismo porque conducen a una nueva guisa de entender las enfermedades y tratarlas mejor en el futuro”, resalta por su parte Dario Alessi, director de la Dispositivo de Fosforilación y Ubiquitinación de Proteínas del MRC en la Universidad de Dundee (Reino Unido) y miembro del delegación. “En la contemporaneidad existe un enorme interés, especialmente en el campo de la neurodegeneración, para
impulsar vías terapéuticas que puedan ayudar las proteínas plegadas correctamente en las células, y asimismo para impulsar el proceso de matanza de proteínas no plegadas, porque esto es perjudicial para las células. Encima, en el caso del cáncer, se piensa que si se pudieran inhibir las enzimas que causan el plegamiento de proteínas en algunos tipos de tumores, esto podría aumentar la capacidad de eliminar las células cancerosas que crecen muy rápido y son muy dependientes de este proceso”.
Desmontando a un Premio Nobel
En 1972, Christian Anfinsen recibió el Premio Nobel por una serie de experimentos que demostraron que ciertas proteínas pequeñas se pliegan de guisa espontánea en el interior de un tubo de monografía. Su trabajo asentó la idea, que Hartl y Horwich acabarían desmintiendo, de que todas las proteínas, incluso en el interior de las células, se pliegan espontáneamente. En la período de 1980, Hartl y Horwich, por separado, estudiaban cómo las proteínas entraban en unos compartimentos llamados mitocondrias que existen en el interior de las células y que están rodeados por una membrana. Hartl había comprobado que, para traspasar esa membrana, las proteínas debían estar desplegadas, y este resultado dio pie a que Horwich explorara una hipótesis insólita: “Quizá las proteínas, al menos en el interior de las células, no se pliegan de guisa espontánea posteriormente de traspasar la membrana mitocondrial”, recuerda.
En su laboratorio, el investigador tenía versiones mutantes de catalizador. Al examinarlas con su equipo para comprobar cómo entraban las proteínas en la mitocondria, creyó comprobar que, en una de ellas, las proteínas traspasaban la membrana correctamente, pero, una vez en el interior, eran incapaces de activar sus funciones. Si el resultado se confirmaba, querría sostener que las proteínas, en el interior de esas células, no se plegaban de guisa espontánea: tenía que existir poco que lo impedía. “Nos asustamos muchísimo con el resultado porque creíamos que nadie en el mundo se lo iba a creer. Era una herejía contra los principios de Anfinsen”, relata Horwich.
Casualmente, un par de meses más tarde, Horwich recibió una señal telefónica desde el laboratorio de Hartl. Sin conocer todavía el resultado de aquel experiencia “herético”, Hartl asimismo había cuestionado la hipótesis del plegamiento libre de las proteínas en el interior de las células y tenía interés en examinar este proceso en las levaduras mutantes de Horwich. Para Horwich, esta señal fue providencial, al darle ataque a las sofisticadas técnicas experimentales del laboratorio de Hartl que permitirían recobrar el proceso de entrada de las proteínas en la mitocondria en todo detalle.