El premio Nobel de Química 2024 ha sido otorgado a David Baker, Demis Hassabis y John Jumper por su trabajo en la comprensión de la estructura de las proteínas, que desempeñan papeles vitales en todos los organismos vivos. Hassabis y Jumper, de Google DeepMind, desarrollaron una inteligencia artificial que predice la estructura de las proteínas. Baker, de la Universidad de Washington en Seattle, ha sido reconocido por su trabajo en el diseño de nuevas proteínas.
Las proteínas son las moléculas que hacen que la vida suceda. Toda la maquinaria clave de la vida está hecha de proteínas, desde los músculos que nos impulsan y las moléculas que leen y copian el ADN hasta los anticuerpos que nos protegen de las infecciones.
“Para comprender la vida, primero hay que comprender la forma de las proteínas”, dijo Heiner Linke, presidente del comité Nobel de Química, en una conferencia de prensa.
Todas las proteínas están hechas de cadenas de aminoácidos, y hay alrededor de 20 tipos diferentes de estos compuestos. La forma de las proteínas está determinada por la secuencia de aminoácidos, pero la forma en que se pliegan las cadenas es tan compleja que predecir la estructura de una proteína a partir de su secuencia es extremadamente difícil.
“Durante varias décadas, esto se consideró imposible”, dijo Linke.
Varios equipos han desarrollado varios métodos computacionales para predecir las estructuras de las proteínas, pero su precisión era baja. Luego, Hassabis y Jumper desarrollaron una IA llamada AlphaFold.
La primera versión de AlphaFold, presentada en 2018, fue una mejora con respecto a otros métodos. La segunda, lanzada en 2020, fue un gran avance, ya que predijo dos tercios de las estructuras de las proteínas con más del 90% de precisión. En 2022, AlphaFold se había utilizado para predecir la estructura de casi todas las proteínas conocidas, y los resultados se pusieron a disposición de forma gratuita.
“Fue un gran avance”, dijo Johan Åqvist, miembro del comité Nobel de química. “Es un recurso fantástico para la investigación química y biológica”.
Baker lleva mucho tiempo trabajando en el problema opuesto, el de diseñar una proteína con una estructura deseada. Las posibilidades son infinitas: las nuevas proteínas podrían utilizarse para hacer prácticamente cualquier cosa, desde tratar enfermedades hasta crear nanomáquinas complejas.
“David Baker abrió un mundo completamente nuevo de proteínas que nunca habíamos visto antes”, dijo Åqvist. “Es un desarrollo alucinante”.
Baker ha creado un software llamado Rosetta para hacer esto, que también está disponible de forma gratuita. Él y su equipo demostraron por primera vez que Rosetta funcionaba en 2003, cuando diseñaron una proteína, la crearon y luego utilizaron una técnica llamada cristalografía de rayos X para demostrar que tenía la estructura diseñada. Aunque Åqvist describió este trabajo de 2003 como “el gran avance”, la proteína creada era pequeña, simple y no hacía nada.
El propio Baker describió el proceso como más gradual. “Realmente sucedió a lo largo de muchos años”, dijo. “Durante los últimos 20 años, hemos podido diseñar proteínas con funciones cada vez más complejas y poderosas”.
“A medida que mejoramos en eso, el alcance de las aplicaciones se volvió cada vez más emocionante”, dijo Baker. “Ha sido una enorme apertura de posibilidades, porque las proteínas en la naturaleza hacen muchas cosas diferentes. Median todos los procesos en nuestros cuerpos y en todos los seres vivos”.
Baker también dio crédito a sus colegas: “Me subí a hombros de gigantes. A lo largo de mi carrera he tenido colegas absolutamente maravillosos con quienes trabajar”.
El premio fue una sorpresa, a pesar de las especulaciones de que podría obtenerlo, dijo. “Está resultando ser un día único y especial”.
El premio de química es el tercer Nobel otorgado en lo que va de año. El 8 de octubre, el premio Nobel de Física 2024 fue otorgado a John Hopfield y Geoffrey Hinton por su trabajo en redes neuronales artificiales. El 7 de octubre, el premio Nobel de Fisiología o Medicina 2024 fue otorgado a Victor Ambros y Gary Ruvkun por su descubrimiento de que pequeños fragmentos de ARN llamados microARN juegan un papel clave en el control de los genes. El premio Nobel de química del año pasado recayó en tres de los desarrolladores de los puntos cuánticos: partículas tan pequeñas cuyas propiedades eléctricas y ópticas están influidas por la física cuántica.
Fuente: New Scientist.
