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Octubre 16, 2019
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Premios Nobel de Medicina 2019

El Comité Nobel anunció el 7 de Octubre desde el Karolinska Institute que el Premio Nobel de Fisiología o Medicine del 2019 había sido otorgado a tres científicos, dos estadounidenses y un británico, por su descubrimiento de cómo las células perciben y se adaptan a la disponibilidad de oxígeno.

Como ha sido frecuente, los tres científicos habían previamente compartido el premio Laker que se ha reconocido como Pre-Nobel.

Los tres científicos son los doctores William G. Kaelin Jr., Peter J. Ratcliffe y Gregg K. Semenza cuyos estudios establecieron los mecanismos genéticos que permiten a las células responder a cambios en los niveles de oxígeno. Los hallazgos tienen implicaciones en el tratamiento de una variedad de enfermedades, que tienen como común denominador deficiencia de oxígeno, incluyen cáncer, anemia, ataques cardiacos y ataques cerebrales.

Figura. De izquierda a derecha y en primera fila, los doctores William G. Kaelin Jr., Peter J. Ratcliffe y Gregg K. Semenza, durante la ceremonia de entrega de los Premios Nobel.

El oxígeno es fundamental para la subsistencia y funcionalidad de las células del organismo pero tanto el exceso como la deficiencia interfieren con la función celular y por ende detectar el nivel ideal es de gran trascendencia. El nivel ideal, que es fluctuante, es alcanzado a través de mecanismos genéticos.

El doctor William J. Kaelin Jr., es profesor of Medicina at Dana-Farber Cancer Institute and Brigham and Women´s Hospital de Harvard University. Su ruta hacia el oxígeno fue motivo por su interés en la enfermedad de vo Hippel-Lindau que se caracteriza por abundantes vasos sanguíneos y sobre producción de eritropoyetina (hormona estimulante de la producción de glóbulos rojos que son los portadores de oxígeno).

El doctor Gregg L. Semenza, profesor de Medicina Genética y Director del Programa de Vascular Research de Johns Hopkins University, estuvo inclinado por la genética pero realizó sus estudios de medicina en la Universidad de Pennsyvania y luego centró sus intereses en la vascularización de los tumores malignos, pensando que las células cancerosas buscaban vasos sanguíneos para diseminarse y que para ello requerían oxígeno. Ese fenómeno de búsqueda de oxígeno lo compartirían la enfermedad cardiaca y el cáncer.

Como parte de la pesquisa tras la eritropoyetina, hizo un descubrimiento clave al encontrar un complejo de proteínas bajo el acronímico HIF-1 o factor 1 inducible por hipoxia. La clave molecular fue reforzada por el descubrimiento al mismo tiempo por el Dr. Kaelin que el malfuncionamiento de un gen aumenta la actividad de otros genes que son normalmente disparados por niveles bajos de oxígeno. Ese gen se conoce como VHL por su relación con la enfermedad de von Hippel Lindau.

Los trabajos de Kaeilin y Semenza interactuaron y luego se cruzaron con los del doctor Ratcliffe que demostró que el gen VHL a niveles normales de oxígeno ayuda al cuerpo a destruir los que otros genes que son normalmente disparados por niveles bajos de oxígeno. El Dr. Ratcliffe conectó los descubrimientos y demostró que el gen VHL a niveles normales ayuda al cuerpo a destruir la proteína HIF-1 y limita la producción de células rojas de la sangre.

El doctor Peter J. Ratcliffe, es el Director de Investigación Clínica del Francis Crick Institute de Londres y Director del Target Discovery Institute de la Universidad de Oxford.

Nefrólogo por especialidad el doctor Ratcliffe se interesó por la producción renal de eritropoyetina y por la manera como los órganos responden al oxígeno disponible.

Los doctores Kaelin y Ratcliffe publicaron artículos el mismo tiempo en 2001 que explicaron todavía más las bases moleculares del proceso. Los artículos describieron el rol de un marcador químico que permite a VHL buscar y destruir HIF-1 cuando los niveles de oxígeno son normales. Cuando los niveles de oxígeno son bajos, el marcador químico desaparece de manera que HIF-1 no se encuentra y solicita la producción aumentada de hormona que conduce a más células rojas de la sangre.

Medicamentos que pueden disparar la maquinaria que percibe el oxígeno celular puede ayudar a los pacientes anémicos que no tienen suficiente glóbulos rojos para trasportar oxígeno a sus tejidos dejándolos débiles. Uno medicamento de ese tipo, roxadustat ha sido sometido a la FDA para aprobación.

Otro medicamentos, PT2977, que suprime la maquinaria sensora de oxígeno para tratamiento de cáncer renal asociado a enfermedad de von Hippel-Lindau está en desarrollo.

Puede colegirse que los descubrimientos de los tres científicos galardonados no solo han contribuido a la comprensión de complejos fenómenos genéticos, fisiológicos y fisiopatológicos sino a despejar problemas clínicos cuyas soluciones terapéuticas comienzan a dilucidarse.

Fuentes:
Premios Nobel 2019 de Medicine, Octubre 7, 2019 y reportes de prensa New York Times y Wall Street Journal

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