Nobel por describir la "llave de la vida"

Si bien es cierto que los genes contienen las instrucciones para la vida, las operaciones fundamentales del organismo son realizadas por alguna de las decenas de miles de proteínas que continuamente se sintetizan en la intimidad de nuestras células. La maquinaria que las fabrica está en los ribosomas, una de las más complejas e importantes estructuras biológicas.

Este año, el Premio Nobel de Química irá a las manos de los tres investigadores que, en 2000 y después de tres décadas de arduo trabajo, lograron armar un mapa atómico detallado de esta fábrica que lee las instrucciones enviadas por los genes para producir proteínas.

Trabajando independientemente, el norteamericano Venkatraman Ramakrishnan, de 57 años; el también estadounidense Thomas Steitz, de 69, y la israelí Ada Yonath, de 70, lograron cartografiar la ubicación de los cientos de miles de átomos de esos complejos moleculares, y de ese modo explicar su forma y su función.

El trabajo, algo así "como subir el Everest", según dijo Ramakrishnan, que actualmente trabaja en el Laboratorio de Biología Molecular de la Universidad de Cambridge, y también "una carrera", según confesó Steitz, de Yale, es considerado un logro científico monumental.

A comienzos del siglo XX, las bases químicas de la vida eran un misterio. Para develarlo, los científicos tuvieron que desarrollar una técnica que permitiera generar imágenes y modelos de estructuras moleculares infinitesimales: la cristalografía de rayos X.

"La técnica de difracción de rayos X es un tema de investigación increíblemente complicado que empezó a tener gran impacto en los años cincuenta, cuando se estudió la estructura del ADN -cuenta Mario Ermácora, investigador principal del Conicet y profesor titular de Bioquímica de la Universidad Nacional de Quilmes-. Así se pudo reconstruir la forma de las moléculas y, a partir de la forma, se pudo deducir la función."

Cuando Darwin delineó su teoría de la evolución, planteó que las propiedades de un organismo son hereditarias y que cada tanto ocurren cambios al azar que pueden otorgar una ventaja adaptativa. ¿Pero dónde y cómo se ejecutan?

Para la época en que Watson, Crick y Wilkins decodificaron la doble hélice del ADN, se sabía que allí se encontraban inscriptas las instrucciones que determinaban las características y el funcionamiento de cada especie.

Pero el ADN no es más que un molde. Para que su información pueda ser utilizada en la maquinaria celular debe copiarse en otro ácido nucleico capaz de salir del núcleo y de ingresar en el citoplasma (la parte de la célula que queda entre éste y la membrana): el ARN mensajero o ARNm.

Un hito de la biología

Es entonces cuando el ribosoma descripto por los premiados de este año cumple su papel vital. Allí, las instrucciones del ARN mensajero son "traducidas" por el ARN de transferencia (ARNt) y, sobre ese plano, la maquinaria molecular fabrica las decenas de miles de proteínas diferentes que utiliza el organismo (como la hemoglobina, que transporta oxígeno de los pulmones al resto del cuerpo, o la insulina, que controla los niveles de azúcar en la sangre) a partir de sólo 20 aminoácidos. Su precisión es asombrosa: produce un error cada 100.000 operaciones.

"Las proteínas miden algo así como 10.000 millonésimas de metro -dice Ermácora, que trabajó en el laboratorio contiguo al de Tom Steitz mientras estuvo en Yale-. No hay microscopio que pueda verlas. Por eso se usan los rayos X de alta energía. Una vez que uno reconstruye su forma, puede tratar de explicar cómo funciona. Todo reside en la forma. El ribosoma es uno de los complejos biológic

os más importantes de la célula porque es la maquinaria de donde salen todas. Está hecho de cuarenta o cincuenta proteínas, ácidos nucleicos y otras moléculas asociadas. Un mapa de esa estructura es una fuente incalculable de conocimiento. Uno puede diseñar drogas específicas que inhiban las síntesis de proteínas específicas, antibióticos mucho mejores... Es como tener los planos de una máquina para construir superdrogas. Este premio es absolutamente merecido."

Gonzalo de Prat-Gay, investigador principal del Conicet y del Instituto Leloir, coincide: "Durante muchos años, el estudio del ribosoma se restringió a imágenes de microscopía electrónica que mostraban a lo sumo una topología general. La obtención de su estructura atómica completa es un hito en la historia de la biología. Además, los tres laboratorios que intervinieron descifraron mecanismos químicos de su funcionamiento hasta ese momento desconocidos. Se determinó que un importante número de antibióticos actuaban bloqueando los ribosomas de las bacterias sensibles a ellos. Con el conocimiento detallado de su funcionamiento en diversos microorganismos y sus diferencias con los del hombre, se podrán diseñar nuevos antibióticos contra patógenos que hoy no tienen tratamiento específico".

Por eso, hace tiempo que se calculaba que Ramakrishnan, Steitz y Yonath podían ganar el Nobel. Yonah fue la que comenzó la tarea ya en los años setenta, y Steitz y Ramakrishnan se le unieron algo más tarde. Este último dice que resolver este problema fue el momento más extraordinario que tuvo en su vida. Sin embargo, cuando ayer recibió la llamada en su laboratorio de Cambridge creyó que le estaban haciendo una broma ¡e incluso le hizo chistes sobre su acento sueco al encargado de darle la noticia!

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