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Los premios Nobel 2015 y los aportes de cada galardonado
Premio Nobel de Química para estudiosos de mecanismos de reparación del ADN
Por Manuel B. Hudson*
El sueco Tomas Lindahl, el estadounidense Paul Modrich y el turco Aziz Sancar fueron distinguidos con el Premio Nobel de Química 2015, que otorga la Real Academia Sueca de las Ciencias en Estocolmo, por sus estudios sobre los mecanismos de reparación del ADN.
La academia sueca destacó que estos tres científicos proporcionaron ideas básicas sobre cómo funcionan las células y las herramientas que utilizan para corregir defectos en el ADN, lo cual resulta fundamental para el desarrollo de nuevos tratamientos contra el cáncer.
Los investigadores galardonados mapearon a nivel molecular cómo las células reparan el ADN dañado y salvaguardan la información genética. Este trabajo, destaca la organización sueca, aporta un conocimiento fundamental sobre las funciones de las células vivas.
Cada día, según los expertos, el ADN se daña por la radiación, los radicales libres y otras sustancias cancerígenas, pero incluso sin este tipo de ataques externos, una molécula de ADN es inherentemente inestable. Miles de cambios espontáneos del genoma de una célula se producen diariamente.
Esos defectos también pueden surgir cuando el ADN se copia durante la división celular, un proceso que ocurre varios millones de veces cada día en el cuerpo humano.
La razón de que el material genético no se desintegre en ese caos químico es que una gran cantidad de sistemas moleculares controlan y reparan el ADN de forma continua.
A principios de la década de 1970, los científicos creían que el ADN era muy estable, pero el investigador Tomas Lindahl (Suecia, 1938) observó que no era así, y dedujo que la molécula de ADN se descompone a un ritmo tal que, si nada lo frenara, el desarrollo de la vida en la Tierra sería imposible.
Así fue como este biólogo, emérito en el Instituto Francis Crick de Hertfordshire, en el Reino Unido, descubrió la maquinaria molecular de reparación por escisión de base que contrarresta la descomposición del ADN.
Por su parte, Aziz Sancar (Turquía, 1946) describió otro tipo de reparación, que se produce por escisión de nucleótidos. El mecanismo descubierto por este biólogo turco, profesor en la Universidad de Carolina del Norte, permite a las células reparar el daño genético provocado por la radiación ultravioleta (UV).
Las personas que nacen con defectos en este sistema de reparación tienen más tendencia a desarrollar cáncer de piel si se exponen a la luz solar. La célula también utiliza la reparación por escisión de nucleótidos para corregir defectos causados por sustancias mutagénicas, entre otras.
Paul Modrich, de 69 años, profesor del Instituto Médico Howard Hughes y la Escuela de Medicina de la Universidad de Duke, en Estados Unidos, demostró cómo la célula corrige los errores que se producen cuando el ADN se replica durante la división celular.
Este mecanismo de reparación de genes reduce alrededor de mil veces la frecuencia de errores durante la replicación del ADN. Los defectos congénitos de esta herramienta son los causantes de una variante hereditaria de cáncer de colon.
La Real Academia de las Ciencias de Suecia entrega el Premio Nobel de Química, uno de los cinco premios establecidos en el testamento del químico, ingeniero, inventor e industrial sueco Alfred Nobel en 1895. El reconocimiento es administrado por la Fundación Nobel y lo concede un comité de cinco miembros elegidos por la Academia Sueca. Cada ganador recibe una medalla, un diploma y un premio económico. El lauro es presentado en Estocolmo, Suecia, en una celebración anual cada 10 de diciembre, aniversario de la muerte de Alfred Nobel.
El primer premio Nobel de Química fue otorgado en 1901 a Jacobus Henricus van’t Hoff, de los Países Bajos. Frederick Sanger, del Reino Unido, es el único laureado que ganó el premio en dos ocasiones, en 1958 y 1980. Otros dos también ganaron premios Nobel en otros campos: la polaca Marie Curie (física en 1903, química en 1911) y el estadounidense Linus Carl Pauling (química en 1954, paz en 1962).
Cuatro mujeres han ganado el premio: Marie Curie, su hija francesa Irÿne Joliot-Curie (1935), la británica Dorothy Crowfoot Hodgkin (1964) y la israelí Ada E. Yonath (2009).
En ocho años no se entregó el premio Nobel de Química, en algunas ocasiones por declararse desierto o por la situación de guerra mundial y el exilio obligado de varios miembros del comité.
Los únicos latinoamericanos que han conquistado el Premio Nobel de Química fueron en 1970 el médico y bioquímico argentino Luis Federico Leloir (1906-1987), por su descubrimiento de nucleótidos sacáridos y su papel en la biosíntesis de carbohidratos, y en 1995 el ingeniero químico mexicano José Mario Molina Pasquel y Henríquez (Ciudad de México, 1943), por su trabajo en la química de la atmósfera, particularmente la formación y desintegración del ozono.
A continuación, los ganadores de los últimos años:
– 2010: El estadounidense Richard Fred Heck y los japoneses Akira Suzuki y Eiichi Negishi, por las reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por paladio en síntesis orgánica.
– 2011: El israelí Daniel Shechtman, por el descubrimiento de los cuasicristales.
– 2012: El estadounidense Robert Lefkowitz y Brian Kobilka, por sus estudios sobre los receptores acoplados a la proteína G.
– 2013: El austríaco Martin Karplus, el sudafricano Michael Levitt y el israelí Arieh Warshel, por el desarrollo de modelos a multiescala para complejos sistemas químicos.
– 2014: Los estadounidenses Eric Betzig y William E. Moerner, y el rumano-alemán Stefan W. Hell por el desarrollo de la microscopía de fluorescencia de alta resolución.
*Periodista de la redacción Ciencia y Técnica de Prensa Latina
rc/abm
Nobel de Física para investigadores del neutrino
Por Oriel B. Ayala*
El Premio Nobel de Física 2015 recayó en el japonés Takaaki Kajita y el canadiense Arthur Bruce McDonald, por el descubrimiento de las oscilaciones de los neutrinos, lo cual demuestra que esas partículas subatómicas tienen masa.
Este nuevo hallazgo cambia el entendimiento de la materia y puede ser crucial para la comprensión del Universo, según explicó en un comunicado el comité de la Academia de Ciencias Sueca que eligió a los galardonados.
Después de los fotones, las partículas de luz, los neutrinos son los más numerosos en todo el Cosmos. La Tierra está constantemente bombardeado por ellos.
Cada uno de los dos investigadores demostró con sus experimentos las oscilaciones o transformaciones de los neutrinos.
A inicios del milenio, Takaaki Kajita, de la Universidad de Tokío, presentó el descubrimiento de que los neutrinos procedentes de la atmósfera cambiaban de identidad en su camino hacia el detector Super-Kamiokande, situado a mil metros bajo tierra en Japón, explicó la Fundación en su comunicado oficial.
Por su parte, McDonald y su equipo de la Universidad de Queen demostraron que los neutrinos procedentes del Sol no desaparecían como se creía en su camino a la Tierra. Durante las investigaciones esas escurridizas partículas fueron capturadas con una identidad diferente por el Observatorio de Neutrinos de Sudbury, una antigua mina de níquel en Ontario, Canadá.
De esta forma, el dilema con el cual los físicos lucharon por décadas quedaba resuelto, pues estos descubrimientos implicaban que los neutrinos poseen masa.
Se trata de las partículas elementales más esquivas de la naturaleza. Muchos neutrinos son creados en las reacciones entre la radiación cósmica y la atmósfera de la Tierra. Otros se producen en las reacciones nucleares en el interior del Sol.
Miles de miles de millones de neutrinos fluyen constantemente a través de nuestros cuerpos cada segundo, sin que casi nada pueda detenerlos en su paso. No podemos verlos ni sentirlos. Los neutrinos viajan a través del espacio casi a la velocidad de la luz y pocas veces interactúan con la materia.
Estos «camaleones del espacio», como los denominó el comité encargado de otorgar el Premio Nobel de Física, son tan difíciles de atrapar que hasta el mismo científico que propuso su existencia, Austrian Wolfgang Pauli, dudaba de la misma. «He postulado la existencia de una partícula que no puede ser detectada», explicó en una carta a sus colegas en 1930.
Años más tarde, el italiano Enrico Fermi era capaz de demostrar una teoría que incluía aquellas partículas que proponía Pauli, a las que nombró neutrinos. En 1956, Clyde Cowan y Frederick Reines demostraban su existencia experimentalmente.
Ahora los experimentos continúan con el fin de capturar neutrinos y examinar sus propiedades, pues aún queda por resolver cuestiones como ¿Cuál es su masa? ¿Por qué son tan ligeros y diferentes de las otras partículas elementales?
Se espera que nuevos descubrimientos sobre esos secretos cambien la comprensión actual de la historia, estructura y futuro del Universo.
Takaaki Kajita. Nacido en 1959 en la ciudad de Higashimatsuyama, Japón. Se doctoró en 1986 en la Universidad de Tokio. Es director del Instituto para la Investigación de la Radiación Cósmica y profesor de la Universidad de Tokio.
Arthur B. McDonald. Nacido en 1943 en Sydney, Canadá. Se doctoró en 1969 en el Instituto de Tecnología de California, en Pasadena, EEUU. Actualmente es profesor emérito en la Universidad de Queen, en Kingston, Canadá.
La Real Academia de las Ciencias de Suecia es la encargada de nombrar al ganador del Premio Nobel de Física, galardón internacional que se otorga todos los años para reconocer a las personas que realicen investigaciones, descubrimientos o notables contribuciones a la humanidad.
Según lo dictado por el testamento de Nobel, este reconocimiento es administrado directamente por la Fundación Nobel y concedido por un comité conformado por cinco miembros que son elegidos por la Real Academia Sueca de las Ciencias. Hasta 2015, el Premio Nobel de Física ha sido concedido a 200 individuos. Durante seis años (1916, 1931, 1934, 1940, 1941 y 1942) no fue otorgado, en algunas ocasiones, por declararse desierto y, en otras, por la situación de guerra mundial y el exilio obligado de varios miembros del comité.
El estadounidense John Bardeen es el único galardonado que ganó el Premio Nobel de Física en dos ocasiones, en 1956 y en 1972. La física, matemática y química polaca Marie Curie ganó dos Premios Nobel en dos disciplinas, Física en 1903 y Química en 1911.
El australiano-británico William Lawrence Bragg es el laureado con el Nobel de Física más joven hasta la fecha, pues le fue concedido el premio en 1915, cuando solo contaba con 25 años de edad.
El de Física es también el Premio Nobel que menos mujeres lo han ganado, pues solo Marie Curie (en 1903) y la estadounidense de origen alemán Maria Goeppert-Mayer (1963) lo han conseguido.
A continuación, los ganadores de los últimos años:
– 2010: Los físicos de origen ruso Andre Geim y Konstantin Novoselov, por sus novedosos experimentos con el grafeno en dos dimensiones.
– 2011: Los astrofísicos estadounidenses Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess, por el descubrimiento de la expansión acelerada del universo mediante la observación de supernovas distantes.
– 2012: El francés Serge Haroche y David Wineland, de Estados Unidos, por la medida y manipulación de sistemas cuánticos individuales.
– 2013: El físico británico Peter Ware Higgs y el belga François Englert, por el descubrimiento teórico de un mecanismo que contribuye a la comprensión del origen de la masa de las partículas subatómicas (bosón de Higgs).
– 2014: Los científicos japoneses Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y ShÅ»ji Nakamura, por la invención de eficientes diodos de emisión de luz azules, que han hecho posibles las fuentes de luz blanca brillantes y de bajo consumo.
*Periodista de la redacción Ciencia y Técnica de Prensa Latina
rc/abm
PL-41
Premio Nobel de Medicina 2015 para terapias contra malaria y elefanti
Por Alfredo Boada Mola*
La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Estocolmo, en Suecia, eligió como ganadores del Premio Nobel de Medicina o Fisiología 2015 a tres investigadores que estudian enfermedades parasitarias que afectan a las poblaciones más pobres del planeta.
El reconocido galardón académico fue compartido entre la doctora china Youyou Tu, por sus avances en una nueva terapia contra la malaria, junto con el irlandés William Cecil Campbell y el japonés Satoshi Omura, quienes diseñaron un eficaz tratamiento contra infecciones parasitarias causadas por nemátodos, como la ceguera de los ríos y la elefantiasis.
De acuerdo al comunicado emitido por la organización sueca, estos hallazgos proporcionan a la humanidad nuevos y potentes medios terapéuticos para combatir un grupo de patologías que afectan a cientos de millones de personas anualmente.
«Las consecuencias en términos de mejora de la salud humana y reducción del sufrimiento son incalculables», explicó la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska.
La experta en herbolaria, primera mujer china en obtener un Premio Nobel de Ciencias, encontró que la artemisinina -también conocida como qinghaosu- es un compuesto capaz de reducir significativamente las tasas de mortalidad para los pacientes con malaria. Solamente en África ello significa salvar la vida de más de 100 mil personas cada año.
La malaria, una enfermedad que afecta a cerca de 200 millones de personas al año y mata a más de 500 mil, principalmente niños africanos, al igual que las otras dos afecciones mencionadas representa un enorme obstáculo para mejorar la salud y el bienestar humano y afecta a una tercera parte de la población mundial, sobre todo de África subsahariana, Asia del Sur y el centro de Sudamérica.
El galardón de Tu, de 84 años, significa la prosperidad y el progreso de China en los campos científico y tecnológico, a la vez que constituye una gran contribución de la medicina tradicional de esa nación asiática a la salud humana, afirmó el primer ministro de esa nación, Li Keqiang, en un mensaje de congratulación.
Por su parte, Campbell, de 85, y Omura, de 80 años, descubrieron un nuevo fármaco, la Avermectina, cuyos derivados reducen radicalmente la incidencia de la denominada ceguera de los ríos (oncocercosis) y la filariasis linfática (elefantiasis), y además muestra eficacia ante otras enfermedades parasitarias.
Según declaró el Comité del Premio Nobel, los laureados han desarrollado terapias que revolucionan el tratamiento de devastadoras enfermedades.
Como sucede anualmente, durante la primera semana de octubre se hacen públicos los ganadores del Premio Nobel. Cada galardonado recibe un diploma, una medalla de oro y una dotación económica.
Los cinco lauros establecidos en el testamento de Alfred Nobel en 1895 son para individuos con contribuciones notables en química, física, literatura, la paz y fisiología o medicina.
El Premio Nobel de Fisiología o Medicina es entregado anualmente por el Instituto Karolinska de Suecia a científicos y médicos sobresalientes en el campo de la fisiología o la medicina. Los galardonados pueden proceder de un amplio rango de campos de estudio que incluyen a la citología, la genética, la bioquímica y otros.
Este reconocimiento es administrado por la Fundación Nobel y concedido por un comité de cinco miembros y un secretario ejecutivo, que elige el Instituto Karolinska.
De 207 personas reconocidas con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina, solo 11 son mujeres y apenas cuatro habían sido premiadas en la última década.
El último latinoamericano en conquistarlo fue el químico argentino nacionalizado británico César Milstein (1927-2002) en 1984, por su trabajo en el desarrollo de anticuerpos monoclonales. Antes, solo habían accedido a tal distinción, en 1947, el también argentino Bernardo Alberto Houssay (1887-1971), y en 1980 el médico venezolano Baruj Benacerraf (1920-2011).
Al médico cubano Carlos J. Finlay Barrés (1833-1915), quien estableció la teoría metaxénica del contagio de enfermedades, al descubrir que la picada del mosquito Aedes aegypti hembra transmitía la fiebre amarilla, y elaboró un plan antivector para erradicar esa terrible enfermedad, nunca se le otorgó el Premio Nobel de Medicina, pese a ser propuesto siete veces entre 1905 y 1915.
A continuación, los ganadores de los últimos años:
– 2010: El británico Robert Ewards por el desarrollo de la fecundación in vitro.
– 2011: El estadounidense Bruce Beutler y el francés Jules Hoffmann por sus trabajos sobre la activación de la inmunidad innata. El canadiense Ralph Steinman, quien descubrió células que activan el sistema inmune innato, murió unos días antes del anuncio del galardón y recibió el premio de forma póstuma.
– 2012: El británico John Gurdon y el japonés Shinya Yamanaka por el descubrimiento de que las células adultas se pueden reprogramar y volverlas al estadio embrionario.
– 2013: Los estadounidenses James Rothman y Randy Schekman y Thomas Südhof, nacido en Alemania, por sus investigaciones sobre el sistema de transporte de las células.
– 2014: El estadounidense John Oâ€ÖKeefe y los noruegos May-Britt Moser y Edvard Moser por el descubrimiento de un sistema de posicionamiento, un GPS interno en el cerebro que nos hace posible orientarnos en el espacio.
*Periodista de la redacción Ciencia y Técnica de Prensa Latina
rc/abm
PL-40