El poder de la curiosidad

Cada descubrimiento científico se genera de manera singular. "Sin embargo, resulta a menudo posible anticiparlo por algunos factores clave. Muchos de ellos fueron importantes en el descubrimiento de la telomerasa: el diálogo entre científicos de campos muy diversos, prestar atención a hallazgos inesperados y el coraje de asumir el riesgo que supone realizar experimentos que, a primera vista, parecen irracionales." Con ese párrafo comienza un artículo reciente escrito por los tres científicos que acaban de recibir el Premio Nobel en Fisiología o Medicina 2009, Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider y Jack W. Szostak. El título del artículo resume admirablemente la idea: "Telómeros y telomerasa: el sendero que conduce desde el maíz, la Tetrahymena y la levadura hasta el cáncer y el envejecimiento humanos".

¿Qué son los telómeros? Resulta innecesario recordar que la información genética de las células se encuentra contenida en la molécula del ácido desoxirribonucleico, el popular ADN. Tampoco es preciso insistir sobre el hecho de que en las células esas moléculas se organizan en cromosomas separados (46 en la especie humana). Es conocido también que esas células se dividen, lo que supone que, previamente, se genera una copia exacta del ADN que contienen para que cada célula hija cuente con una copia exacta de las instrucciones genéticas que codifica esa molécula. Ese proceso, sencillo de enunciar, está erizado de complejidades desde el punto de vista molecular. Una de ellas reside en la protección de los extremos de cada cromosoma, susceptibles de ser degradados, que representan un obstáculo para el mecanismo de copiado. Ya en la década de 1930, esos extremos se denominaron "telómeros", "porción terminal" en griego, una suerte de equivalente de los extremos de los cordones de zapatos. Hermann Muller, trabajando con la mosca de la fruta, y Barbara McClintock, con el maíz, advirtieron que los cromosomas que se rompían artificialmente tendían a unirse unos con otros, mientras que eso no sucedía entre los normales. Sus extremos debían ser, pues, de naturaleza particular, aunque desconocida.

Cuando se develó la estructura del ADN, en la década de 1950, y se comenzó a comprender el mecanismo de su copiado, resurgió el problema de los extremos de los cromosomas, los telómeros. En 1975, Elizabeth Blackburn -una de las distinguidas, nacida en Australia en 1948 y, en la actualidad, profesora del Departamento de Bioquímica y Biofísica de la Universidad de California en San Francisco- se dedicó a estudiar en la Universidad de Yale la estructura de los extremos terminales de los cromosomas de un movedizo protozoo acuático, la Tetrahymena thermophila , que posee muchísimos pequeños cromosomas y, en consecuencia, muchos telómeros. Comprobó que esas zonas se caracterizaban por una estructura repetida y constante, lo que la llevó a suponer que esos fragmentos terminales eran agregados de alguna manera a la molécula de ADN para mantener la integridad y estabilidad de los cromosomas.

En 1980, durante una conferencia, los resultados de Blackburn acerca de la estructura de los telómeros atrajeron la atención de Jack Szostak -otro de los galardonados, nacido en Londres en 1952, profesor de Genética en el Massachusetts General Hospital de la Universidad de Harvard, en Boston-, quien trabajaba en levaduras. Cuando a esos organismos se agregaban pequeñas moléculas de ADN, eran rápidamente destruidas. Conversando entre ambos, se les ocurrió la posibilidad de que, adicionando los fragmentos de telómeros de Tetrahymena al ADN que se agregaba a la levadura, éste podría ser protegido. El experimento resultó, y se demostró así que los telómeros eran capaces de proteger el ADN en organismos muy diferentes.

Todo esto hizo pensar, en 1983, en la existencia de un proceso complejo responsable de generar y mantener los telómeros, posiblemente una enzima que sintetizara esos extremos. Era una idea, una intuición acerca de cómo funciona la naturaleza. En 1984 se incorpora al laboratorio de Blackburn una estudiante, Carol Greider -la tercera premiada, nacida en San Diego, California, en 1962, profesora de Biología Molecular y Genética en la Johns Hopkins University, Baltimore-, quien se dedicó a investigar esa posibilidad. En 1984 logró demostrar que, efectivamente, existía una enzima que participaba en la generación de esas secuencias repetitivas que caracterizaban al telómero, enzima que se denominó telomerasa. Su compleja estructura química fue descifrada, abriendo así un camino inesperado para la comprensión del funcionamiento celular en la salud y en muchas enfermedades.

Con cada división celular, los telómeros se van acortando y la reducción de la actividad de la telomerasa vuelve más frágiles los cromosomas, con lo que aumenta el peligro de que las células enfermen o mueran. En las células madre y en las células cancerosas, la telomerasa es muy activa, lo que asegura su proliferación, pues los telómeros prolongan la vida de las células. Esto ha dado origen a numerosos intentos de modificar la actividad de esa enzima con objeto de alargar la vida de las células que la contienen en escasa cantidad. Pero si bien la carencia es dañina, lo es también el exceso, pues puede causar la proliferación celular indefinida y el cáncer. Las esperanzas puestas en la estimulación de la telomerasa para la prolongación de la vida son prematuras, ya que el envejecimiento es un proceso que obedece a múltiples causas, pero ofrecen, sin duda, un interesante punto de partida. Es más: estudios recientes en el laboratorio de Blackburn tienden a relacionar la actividad de la telomerasa con el estrés, estableciendo la posibilidad de una vinculación inesperada y apasionante.

No es posible analizar las innumerables implicancias prácticas de estos hallazgos fundamentales. Pero la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska señaló: "Los descubrimientos de Blackburn, Greider y Szostak han ampliado nuestra comprensión del funcionamiento celular, arrojando luz sobre los mecanismos de las enfermedades y estimulando el desarrollo de nuevos tratamientos potenciales".

Los tres científicos galardonados trabajan en los EE.UU., aunque dos de ellos no son nativos de ese país, lo que confirma el hecho de que el apoyo a la ciencia por parte de la sociedad estadounidense atrae al mejor talento de todo el mundo. Por primera vez en una misma oportunidad -la centésima vez en que se otorga el Premio Nobel en Fisiología o Medicina- recayó en dos mujeres que tienen una activa presencia en la sociedad estadounidense. Blackburn fue nominada entre las cien personas más influyentes en 2007 por la revista Time . En ese año recibió el Premio L´Oreal-Unesco "La mujer y la ciencia" por América del Norte cuando, por América latina, lo conquistó nuestra destacada Ana Belén Elgoyhen.

En sus primeras declaraciones, Carol Greider señaló que sus investigaciones intentaban entender cómo funcionan las células y que su objetivo no era buscar aplicaciones a la medicina. Subrayó que es importante "el apoyo a la ciencia impulsada por la curiosidad". En el mismo sentido, en un artículo, las dos científicas galardonadas señalan: "A menudo, en la naturaleza las cosas no son lo que parecen. Una roca en el fondo del mar puede ser un pez venenoso; una hermosa flor en un jardín, un insecto carnívoro en espera de su presa? A comienzos de los 80, a ningún científico se le hubiera ocurrido desarrollar tratamientos para el cáncer estudiando la conducta de los cromosomas de la Tetrahymena . La investigación sobre la telomerasa nos recuerda que, al estudiar la naturaleza, nunca se puede predecir cuándo se descubrirán procesos fundamentales. Nunca se sabrá cuándo la roca que uno encuentra terminará por ser una gema preciosa".