Dos investigadores que descubrieron la base molecular de nuestra capacidad para detectar la temperatura y el tacto ganaron el Premio Nobel de Fisiolog\u00eda o Medicina de este a\u00f1o. El fisi\u00f3logo David Julius de la Universidad de California en San Francisco (UCSF) us\u00f3 capsaicina, el compuesto que le da a los chiles su sabor gustativo, para rastrear una prote\u00edna llamada TRPV1 que responde al calor doloroso. El bi\u00f3logo molecular Ardem Patapoutian de Scripps Research en La Jolla, California, identific\u00f3 receptores en la piel y otros \u00f3rganos que responden a fuerzas mec\u00e1nicas, como las generadas por el tacto y la presi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Adem\u00e1s de explicar la biolog\u00eda b\u00e1sica de los sentidos, los hallazgos tienen posibles aplicaciones m\u00e9dicas: los investigadores est\u00e1n buscando compuestos que se dirijan a algunas de las prote\u00ednas que Julius y Patapoutian descubrieron como una forma de combatir el dolor cr\u00f3nico. El premio se anunci\u00f3 poco despu\u00e9s de las 2:30 am, hora de California, y el comit\u00e9 del Premio Nobel luch\u00f3 por llegar a ambos ganadores, dijo Thomas Perlmann, secretario general del Comit\u00e9 Nobel. Pero con \u201cla ayuda de un padre y una cu\u00f1ada\u201d, el comit\u00e9 pudo localizar a los ganadores y hablar r\u00e1pidamente con ellos antes del anuncio. “Estaban incre\u00edblemente felices”, dijo Perlmann a los periodistas. “Y por lo que pude ver, estaban muy sorprendidos”.<\/p>\n\n\n\n
Dar sentido a los sentidos Mientras tanto, Patapoutian y sus colaboradores buscaban mol\u00e9culas que fueran activadas por fuerzas mec\u00e1nicas. El equipo identific\u00f3 c\u00e9lulas cultivadas cultivadas en cultivo que emit\u00edan una se\u00f1al el\u00e9ctrica cuando se pinchaban y luego buscaban genes que pudieran controlar esta respuesta. Esto llev\u00f3 al descubrimiento de dos canales i\u00f3nicos m\u00e1s, llamados Piezo1 y Piezo2, que se activan por presi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Julius y Patapoutian tambi\u00e9n usaron mentol de forma independiente, un compuesto que crea una sensaci\u00f3n refrescante, para estudiar c\u00f3mo responden las c\u00e9lulas a las temperaturas fr\u00edas. Esto llev\u00f3 al descubrimiento de otro canal i\u00f3nico llamado TRPM8 que se activa con el fr\u00edo.<\/p>\n\n\n\n \u201cTanto David como Ardem realmente han cambiado nuestra comprensi\u00f3n de la biolog\u00eda sensorial. Creo que es una decisi\u00f3n fant\u00e1stica haber otorgado esto”, dice Michael Catarina, neurocient\u00edfico de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, que form\u00f3 parte del equipo que identific\u00f3 el canal TRPV1 sensor de capsaicina en el laboratorio de Julius. “Fue emocionante”.<\/p>\n\n\n\n El equipo determin\u00f3 r\u00e1pidamente que la prote\u00edna sensible al calor del chile ten\u00eda un papel m\u00e1s amplio en la transmisi\u00f3n de las sensaciones dolorosas del calor. La identificaci\u00f3n de TRPV1 y otras prote\u00ednas sensibles al dolor relacionadas ha ayudado a los investigadores a comprender la base molecular del dolor y a buscar nuevos tratamientos. \u201cSab\u00edamos que ten\u00eda posibilidades de ser m\u00e9dicamente importante si pod\u00eda explicar algunos aspectos del dolor\u201d, dice Catarina.<\/p>\n\n\n\n “Hay muchos problemas m\u00e9dicos relacionados con el dolor y [estos] receptores, sin duda, ser\u00e1n objetivos para el desarrollo de f\u00e1rmacos en el futuro”, dijo el presidente del Comit\u00e9 Nobel, Nils-G\u00f6ran Larsson, en el anuncio.<\/p>\n\n\n\n Destaca el trabajo realizado por Julius y Patapoutian, dice Catarina, porque luego de identificar las mol\u00e9culas responsables de sentir el calor y el tacto, llevaron a cabo estudios estructurales para comprender mejor c\u00f3mo funcionan las mol\u00e9culas. Julius contribuy\u00f3 a una revoluci\u00f3n en la t\u00e9cnica estructural llamada microscop\u00eda crioelectr\u00f3nica, reconocida con un Nobel de qu\u00edmica en 2017, cuando se asoci\u00f3 con el biof\u00edsico de UCSF Yifan Chen para producir un mapa extraordinariamente n\u00edtido de TRPV14, que est\u00e1 incrustado en la membrana celular. “Eso rompi\u00f3 el dique para comprender los detalles de la estructura de las prote\u00ednas de membrana”, dice Catarina. “No es un accidente en el que David estuvo involucrado y creo que realmente tiene una habilidad especial para identificar preguntas realmente interesantes y encontrar formas de resolver problemas que otros no tienen”.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Los descubrimientos de Julius y Patapoutian proporcionaron v\u00ednculos cruciales entre los est\u00edmulos externos, como la temperatura o el tacto, y las se\u00f1ales el\u00e9ctricas que impulsan las respuestas del sistema nervioso. Se sab\u00eda que la capsaicina, por ejemplo, desencadenaba respuestas al dolor, pero no estaba claro c\u00f3mo. En la d\u00e9cada de 1990, Julius y sus colegas buscaron genes que se activan en respuesta al dolor, el calor y el tacto para encontrar uno que reaccionara a la capsaicina. Su b\u00fasqueda los llev\u00f3 a un gen que codifica TRPV1, una prote\u00edna que forma un canal en las membranas celulares que, cuando se activa, permite el paso de los iones.<\/p>\n\n\n\n