Como todos los años por estas fechas, desde CONADEIP queremos explicar un poco en qué consiste la investigación o el conocimiento, por lo que este año se otorgaron los Premios Nobel de Medicina, Química y Física.
PRECIO NOBEL DE MEDICINA 2020
los Premio Nobel de Medicina o Fisiología Este año 2020, tres investigadores, el norteamericano Harvey J. Alter y Charles M. Rice y el británico Michael Houghton, fueron homenajeados por el descubrimiento del virus de la hepatitis C. Este virus causa principalmente una enfermedad inflamatoria crónica en el hígado que, si no se trata, puede provocar cirrosis e incluso cáncer de hígado. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), alrededor de 71 millones de personas en todo el mundo se ven afectadas crónicamente por la hepatitis C y se estima que alrededor de medio millón de personas mueren como resultado de la enfermedad.
El Premio Nobel fue compartido entre estos tres virólogos, ya que la investigación que cada uno de ellos realizó fue clave para finalmente lograr la identificación del virus.
A principios de la década de 1970, Harvey J. Alter, de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU., Estudió la incidencia de hepatitis en pacientes que habían recibido transfusiones de sangre. En este momento, los virus de la hepatitis A y B ya se conocían. Es necesario aclarar que el virus de la hepatitis A se transmite a través del agua o los alimentos contaminados y causa una enfermedad aguda que no causa problemas a largo plazo. Y que el virus de la hepatitis B se transmite a través de la sangre o los fluidos corporales y, como la hepatitis C, causa principalmente enfermedad hepática crónica que, si no se trata, puede convertirse en cirrosis y carcinoma hepatocelular. Alter y su equipo encontraron que había un gran número de pacientes que desarrollaron hepatitis después de una transfusión, pero esto no fue causado por la presencia del virus de la hepatitis B conocido en ese momento, que causó esta hepatitis. Luego, Alter y sus colegas descubrieron que la sangre de estos pacientes podía transmitir la enfermedad a los chimpancés y que el agente infeccioso era de naturaleza viral. En ese momento, llamaron a la enfermedad “hepatitis no A, no B”. El siguiente paso importante no llegó hasta la década de 1980, cuando el británico Michael Houghton de los laboratorios de la compañía farmacéutica Chiron Corporation logró aislar la secuencia de un nuevo virus y anticuerpos contra él de la sangre de un chimpancé infectado. . Lo llamaron virus de la hepatitis C. Aunque la presencia de anticuerpos en la sangre de estos animales sugirió fuertemente que este virus recién identificado era la causa de la hepatitis, ¡tenía que ser detectado! Se tuvo que demostrar que este virus en realidad puede causar hepatitis por sí solo. En este sentido, el virólogo de la Universidad de Washington, Charles M. Rice, utilizó la ingeniería genética para modificar el genoma de las variantes de ARN productoras de virus que, al ser inyectadas en los hígados de primates, provocaban la aparición de virus en la sangre. y en el desarrollo de hepatitis crónica similar a la observada en pacientes. Esta fue la prueba final que mostró que el virus identificado estaba causando los casos de hepatitis que la edad posterior a la transfusión no pudo explicar.
Imagen del sitio web de Premios Nobel. © Comité Nobel de Fisiología o Medicina. Ilustrador: Mattias Karlén
La identificación del virus de la hepatitis C ha hecho posible un cambio radical en la lucha contra esta enfermedad, tanto desde el punto de vista preventivo como desde el punto de vista del diagnóstico y tratamiento. Gracias a su descubrimiento se han desarrollado pruebas diagnósticas que han permitido eliminar la mayoría de las infecciones asociadas a las transfusiones. Además, se han desarrollado fármacos antivirales contra el virus que permiten curar la hepatitis C. Sin duda, el objetivo final que se acerca cada día más es la erradicación global del virus.
PREMIO NOBEL QUÍMICO 2020
los Premio Nobel de Química Este año fue para Emmanuelle Charpentier (Departamento Max Planck para la Ciencia de Patógenos, Berlín, Alemania) y Jennifer A. Doudna (Universidad de California, Berkeley, EE. UU.) Por “el desarrollo de un método de edición genética”. Si nos sigues habitualmente en CONADEIP, ya sabes que se trata de tecnología CRISPR, sobre la que hemos escrito numerosos artículos. De todos modos, recapitulemos rápidamente en qué consiste.
CRISPR / Cas9 es una tecnología de edición de genes que está revolucionando la comunidad científica. ¿Qué significa eso? Bueno, solo que es una herramienta de laboratorio que nos permite cambiar ciertas posiciones del ADN, los genes, a voluntad. Clásicamente, se comparó con “tijeras moleculares”. Estas tijeras son muy precisas y específicas para que podamos cortar el ADN exactamente donde queramos e incluso eliminar una sola letra. Luego podemos reescribir lo que queramos en el agujero que nos queda cuando lo cortamos. El corte de ADN lo realiza una proteína, en este caso Cas9, aunque puede haber otras, guiadas por un pequeño fragmento de ARN, que le da su especificidad. Esto significa que este fragmento lleva la proteína exactamente al área del ADN en la que se va a cortar. Luego, el área que hemos cortado se rellena con la secuencia deseada utilizando una plantilla de ADN.
Este mecanismo no fue inventado de la nada por los autores, pero es un mecanismo que existe en la naturaleza. Años antes, varios grupos de investigación, entre ellos Francisco Mojica de la Universidad de Alicante, habían encontrado extrañas secuencias en el genoma de bacterias. Eran secuencias que se repitieron en tándem, no seguidas, sino espaciadas por otras secuencias que parecían ser de origen viral. Su función era desconocida hasta que el grupo de Mojica descubrió que eran un sistema de defensa inmunológico bacteriano contra los virus. No fue hasta 2012 que los dos ganadores fueron lo suficientemente visionarios como para ver que este sistema de defensa natural bacteriano podría modificarse para convertirse en una herramienta tecnológica incomparable para la edición de genes. Reprogramaron las “tijeras moleculares”, que por supuesto solo cortan secuencias de virus para que puedan cortar cualquier molécula de ADN en un punto especificado por los investigadores.
Las posibilidades que abrió esta tecnología desarrollado en 2012son obviamente casi inimaginables. Desde solucionar enfermedades como la fibrosis quística o la anemia drepanocítica hasta crear plantas con mejores propiedades o resistencia a plagas. Sin olvidar que hoy en día es una herramienta que se utiliza en muchos laboratorios de genética y biología molecular de todo el mundo. Incluso se utiliza para desarrollar técnicas de diagnóstico del coronavirus.
PREMIO NOBEL DE FÍSICA 2020
Otorgado a los astrónomos Roger Penrose (Universidad de Oxford), Reinhard Genzel (Instituto Max Planck) y Andrea Ghez (Universidad de California, Los Angeles). Roger Penrose recibe la mitad del premio por demostrar que la formación de agujeros negros es una consecuencia directa de la teoría de la relatividad de Einstein. La otra mitad del premio es para Reinhard Genzel y Andrea Ghez por el descubrimiento de un objeto supermasivo en el centro de la Vía Láctea, a unos 26.000 años luz de nuestro planeta.
Lo primero que debemos saber es que un agujero negro es una región del espacio donde la gravedad es tan fuerte que ninguna partícula de materia, ni siquiera la luz, puede escapar de él. Por otro lado, las ecuaciones de la teoría de la relatividad general de Einstein determinan que debe haber una “singularidad gravitacional” en el centro de estos agujeros negros. ¿Y qué es eso? Bueno, es un área donde las leyes de la física no funcionan porque la curvatura del espacio-tiempo es infinita. Recuerde que la teoría de Einstein establece que el tiempo y el espacio no son unidades separadas, sino en realidad una unidad: el espacio-tiempo. Es en este espacio-tiempo donde tienen lugar todos los eventos físicos del universo. También podemos pensar en él como un tejido deformable que se flexiona en presencia de materia. En 1965, Penrose pudo probar la existencia de singularidades gravitacionales utilizando análisis matemático y topología diferencial.
Si recuerdan, el año pasado se obtuvo la primera imagen de un agujero negro que demostró la existencia de estos “eventos supermasivos”, cuya existencia fue inferida pero nunca probada por la teoría de la relatividad de Einstein. De hecho, el propio Einstein encontró la existencia de estos eventos supermasivos demasiado absurda para ser real.
Primera foto de un agujero negro
El año pasado, un grupo de científicos dirigido por Ghez y Genzel confirmó la existencia de Sagitario A *, un agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea con una masa similar a la de unos cuatro millones de soles.
Posición de Sagitario A * en relación con la Vía Láctea. Imagen: © Johan Jarnestad / Real Academia de Ciencias de Suecia
También se descubrió una estrella, S2, orbitando alrededor de ella con una trayectoria elíptica muy pronunciada, lo que hace que la estrella a veces esté muy cerca del agujero negro y a veces más lejos. Según la relatividad general, los fotones deberían perder energía en una inspección más cercana debido a la fuerza gravitacional del agujero negro. Sin embargo, esto solo se pudo verificar el año pasado cuando este grupo de científicos utilizó el Telescopio Keck en Hawái durante los meses de mayor proximidad entre la estrella y el agujero negro. Combinaron estos datos con mediciones de los últimos 24 años y pudieron rastrear la trayectoria completa de la estrella y verificar la validez de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein. El trabajo fue publicado en la revista Ciencias.
