Mabel González / Agencias

El Nobel de Medicina reconoció este año al japonés Yoshinori Ohsumi, descubridor de los mecanismos de la autofagia. La autofagia es un proceso básico de degradación y reciclaje de componentes celulares de gran importancia en muchos fenómenos fisiológicos.

La autofagia es esencial, por ejemplo, en la adaptación a la inanición o en las respuestas a las infecciones. Su interrupción ha sido vinculada a males como el párkinson, la diabetes tipo 2 y otros desórdenes relacionados con la vejez, así como a enfermedades genéticas o al cáncer.

Análisis de la levadura

Ohsumi (Fukuoka, Japón, 1945) reveló a inicios de la década del 90 los dispositivos subyacentes a la autofagia. Para eso partió del análisis de la levadura, que le sirvió para identificar genes esenciales para la autofagia y sentar las bases de un nuevo modelo en la comprensión de cómo las células reciclan su contenido.

Primeras indagaciones

A mediados del siglo pasado, los científicos observaron unos nuevos compartimentos celulares especializados que digerían proteínas, carbohidratos y lípidos y que actuaban como "estación de trabajo" para la degradación de constituyentes celulares, explicó en su fallo la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Estocolmo.

El descubrimiento de la estructura y funciones de esos compartimentos, llamados lisosomas, le proporcionó el Nobel de Medicina en 1974 al belga Christian de Duve, que fue quien acuñó el término autofagia para referirse a un nuevo tipo de transporte celular vesicular.

En las décadas siguientes, los investigadores se centraron en analizar otro sistema usado para degradar proteínas, el proteasoma, y dentro de ese campo de estudio fueron premiados también con el Nobel en 2004 los israelíes Aaron Ciechanover y Avram Hershko, así como el estadounidense Irwin Rose.

Una a una

El proteasoma degradaba de forma eficiente las proteínas una a una; sin embargo, no servía para explicar cómo las células se deshacían de complejos proteínicos mayores y de organelas (que son las distintas estructuras contenidas en el citoplasma) desgastadas.

Al fundar su propio laboratorio en el año 1988, Ohsumi centró sus esfuerzos en la degradación proteínica en la vacuola, una organela que se corresponde con el lisosoma en las células humanas, y utilizó células de levadura, fáciles de estudiar y empleadas a menudo como un modelo para las de los seres humanos.

Desafío

El reto para el científico japonés -el sexto nacido en ese país que gana el Nobel de Medicina- era cómo superar dos problemas: el menor tamaño de esas células y la dificultad para distinguir en el microscopio sus estructuras internas.

Ohsumi pensó que si podía interrumpir la degradación mientras la autofagia estaba activa, los autofagosomas (vesículas de doble membrana que se forman durante este último proceso) deberían acumularse en la vacuola y ser visibles bajo el microscopio.

Así cultivó levadura mutada que carecía de enzimas de degradación vacuolar y estimuló a la vez la autofagia, al hacer "pasar hambre" a las células: en pocas horas las vacuolas estaban llenas de pequeñas vesículas no degradadas, los autofagosomas.

Validación final

Su experimento, que fue publicado en 1992, probaba que la autofagia existe en células de levadura y validaba un método para identificar y caracterizar genes clave implicados en ese proceso. En menos de un año identificó esos primeros genes exponiendo las células a una sustancia química que provocaba mutaciones e inducía la autofagia y caracterizó las proteínas codificadas por ellos. con esto demostró que el proceso es controlado por una cascada de proteínas y complejos proteínicos.

La ronda de ganadores de los Nobel continuará hoy con el premio en Física.