Opinión

La evolución y el Nobel de Química

Frances Arnold, George P. Smith y George Winter ganaron este año el premio Nobel de Química.

11 de octubre 2018 , 11:44 p.m.

Este año, el premio Nobel de Química lo ganaron tres investigadores por algo que apareció en la prensa como “a los domadores del poder de la evolución”. El titular es llamativo pero poco explicativo. Los galardonados fueron Frances Arnold, profesora en el Instituto Caltech en California; George P. Smith, de la Universidad de Misuri, y George Winter, de la Universidad de Cambridge. Los tres lograron la síntesis de moléculas novedosas y sofisticadas simulando la evolución.

La evolución biológica se explica con dos hechos que, después de entendidos, resultan sencillos. El primero es que los genes se duplican en forma casi, pero no idéntica, de generación en generación. En el ADN se suceden cambios azarosos pero inevitables. Algunos de ellos no tienen ningún efecto y pasan desapercibidos. Algunos lo tienen deletéreo, y los individuos que lo portan desaparecen. Pero unos pocos generan una variante que funciona mejor ante retos del ambiente. El segundo hecho es que la ventaja de quienes portan la variante mejorada se verá reflejada en que se reproducen más, y con el tiempo se vuelven una población predominante. El proceso es absolutamente inevitable; es inherente a la química del ADN, por un lado, y el resultado necesario de una competencia abierta, por otro.

Trasladar ese mecanismo de generación de variedad al laboratorio requiere ingenio, desarrollos previos y buen trabajo experimental. Primero se debe poder aislar el gen de interés (eso se dio con la ingeniería genética); luego, ser capaz de aumentar la frecuencia de las mutaciones y, finalmente, diseñar un sistema para reconocer y separar el mutante de interés, de entre los miles o millones de mutantes posibles.

Las estrategias de los tres galardonados fueron diferentes, aunque el principio fue el mismo descrito antes. Frances Arnold aisló genes de enzimas que catalizan síntesis interesantes. Los transfirió a bacterias, indujo una mutación acelerada y luego aplicó un método que le permitió detectar la mejora buscada (por ejemplo, mayor eficiencia). Así pudo desarrollar enzimas con características nuevas. Más recientemente pudo diseñar vías metabólicas completas usando simultáneamente varias bacterias con diferentes enzimas previamente modificadas en su laboratorio, vías generadas por una evolución acelerada y que no existen en la naturaleza.

Smith y Winter tuvieron una estrategia diferente. Transfirieron el gen de interés a un virus de bacterias (que se reproduce muy rápidamente). Las moléculas que querían transformar reconocían objetivos de interés médico y se unían a ellos. La etapa de selección consistió en descartar las que se unían débilmente y repetir lo mismo muchas veces, aislando cada vez las que se unían más fuertemente. Así lograron aislar moléculas con capacidades extraordinarias para neutralizar su objetivo. Smith las usó para atacar células cancerosas pegando a su molécula un fármaco o una señal que permitiera detectarlas. Winter desarrolló anticuerpos artificiales, que el organismo humano veía como propios y podían usarse para tratamientos muy específicos. Su primer producto (que hace años está en las droguerías) fue un anticuerpo contra el factor de necrosis tumoral (TNF-alfa) que disminuye la inflamación y la necrosis en articulaciones de pacientes con artritis reumatoide.

Algunas personas han criticado las manipulaciones genéticas diciendo que se trata de humanos jugando a ser Dios. ¿Qué dirán entonces de una manipulación que acelera y direcciona la evolución? La realidad es que solo se trata de humanos jugando a ser humanos en la mejor de sus facetas. Humanos que aprovechan la extraordinaria capacidad de su especie para entender el mundo y usan esa comprensión para resolver sus problemas.

MOISÉS WASSERMAN@mwassermannl

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