Nobel de Medicina por iluminar el mecanismo de reciclaje del organismo

Del mismo modo en que la industria textil se deshace de las piezas falladas y de los saldos de temporadas pasadas, nuestras células poseen un mecanismo eficiente para degradar y reciclar los componentes que ya no les sirven. Las disrupciones en este proceso, llamado "autofagia" (de "comerse a sí mismo"), fueron vinculadas con la enfermedad de Parkinson, la diabetes tipo 2 y otros desórdenes que aparecen en la vejez, así como también con enfermedades genéticas y cáncer.

Fue el japonés Yoshinori Ohsumi quien, a comienzos de los 90, publicó una serie de experimentos que develaron los engranajes que lo hacen posible y abrió un campo de investigación que hoy está en auge. Por sus aportes, que sentaron un nuevo paradigma en el conocimiento de este sistema central de la vida, Ohsumi se convirtió ayer en el único ganador del Premio Nobel de Medicina o Fisiología 2016, que este año asciende a ocho millones de coronas suecas o 930.000 dólares.

Ohsumi se mostró encantado con el premio y aconsejó a los jóvenes plantearse desafíos. "Me gustaría decirles que no toda la investigación científica puede tener éxito, pero que es importante imponerse un reto", afirmó, y destacó que sus descubrimientos, como suele suceder, tuvieron mucho de suerte, ya que se había inclinado por temas que no habían sido estudiados por otros científicos.

"Gracias a Ohsumi y sus seguidores, sabemos que la autofagia controla importantes funciones fisiológicas en las que los componentes celulares necesitan ser degradados y reciclados -dice en su comunicado el Instituto Karolinska-. La autofagia puede rápidamente proveer energía y ladrillos para la renovación de componentes celulares. Es esencial para la respuesta celular al ayuno y otros tipos de estrés. También puede eliminar bacterias intracelulares invasoras y virus, contribuye al desarrollo embrionario y la diferenciación celular y es usada para eliminar proteínas dañadas y organelas, un mecanismo de control crítico para contrarrestar las consecuencias negativas del envejecimiento."

"Es un premio muy merecido, porque antes de él la autofagia sólo era conocida en el nivel morfológico -afirma Marisa Colombo, investigadora del Instituto de Histología y Embriología de Mendoza, del Conicet y la Universidad de Cuyo, donde estudia el papel de la autofagia en las infecciones por microorganismos patógenos-. Su labor fue pionera: identificó los componentes moleculares que la regulan y abrió nuevas vías de investigación. Antes de sus trabajos, era un tema dormido, porque no se sabía cómo se regulaba, cuáles eran las moléculas que participaban."

Los primeros estudios en el proceso de autofagia se hicieron en los 60, cuando se observó que la célula podía destruir sus componentes encerrándolos en membranas y formando vesículas ("bolsitas") que son transportadas a un compartimiento de reciclaje llamado "lisosoma".

En las siguientes décadas surgieron innumerables dificultades para estudiar este fenómeno hasta que, a comienzos de los 90, Ohsumi usó levadura de panadería para identificar los genes esenciales para que este proceso se produzca. A través de una serie de experimentos inteligentemente diseñados, develó los mecanismos de la autofagia y mostró que se verificaba en las levaduras y en nuestras células.

"La vida es un proceso, algo que cambia en función del tiempo -explica Marcelino Cereijido, investigador argentino residente en México y autor, con su esposa, Fanny Blanck, de La vida, el tiempo y la muerte-. Si no hubiera muerte, los seres humanos nunca habríamos aparecido sobre la Tierra. Toda célula de nuestro organismo no bien deja de ser necesaria se suicida, en un proceso que hoy llamamos «apoptosis». Por ejemplo, las células de nuestra mucosa intestinal viven unos cuatro días (que usan para hacerse especialistas en digerir y absorber los alimentos), se matan y dejan lugar a la siguiente generación."

"La autofagia es un proceso de degradación de componentes intracelulares que se caracteriza por la formación de una vesícula llamada «autofagosoma», que conduce esos componentes para su degradación a otra organela intracelular, el lisosoma -explica la doctora María Inés Vaccaro, investigadora principal del Conicet en el Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA-. De esa forma, la célula limpia su citoplasma de proteínas grandes e incluso de estructuras como la mitocondria [la fábrica de energía de las células] que ya no puede usar porque están dañadas. Al degradar estos componentes, también obtiene materia prima para producir, por ejemplo, otras proteínas u otras mitocondrias nuevas y útiles."

Según explica Vaccaro, la autofagia fue descripta por primera vez en el laboratorio de microscopía electrónica de George Palade (premio Nobel 1974). Un becario belga de Palade, Christian de Duve, fue quien llamó "autofagosoma" a la vesícula que caracteriza a la autofagia.

En esos días, para la medicina la autofagia era una estructura observada en el microscopio electrónico por los patólogos en los tejidos afectados por muerte o sufrimiento celular. Pero no fue hasta 1998 que Ohsumi describió por primera vez parte del mecanismo molecular que explica la formación del "autofagosoma".

"Ohsumi convirtió un proceso meramente morfológico en un sofisticado proceso molecular que la célula pone en marcha para degradar sus componentes -subraya Vaccaro-. Su trabajo en Nature de 1998 describe 14 mutantes de levaduras que no resistían el ayuno. Cada una de esas levaduras era defectuosa en un gen. Identificó 14 genes relacionados con la autofagia que eran esenciales para que las levaduras sobrevivieran durante el ayuno. En el mismo trabajo desentrañó el sistema de proteínas que conducía a la formación del autofagosoma."

La autofagia se considera en este momento un mecanismo de defensa de la célula ante situaciones de estrésy en el desarrollo, cuando deben morir células en masa; por ejemplo, para formar una cavidad, dice Vaccaro. Si bien se estudia en infecciones por microorganismos, por ejemplo en VIH y en tuberculosis, se investiga en enfermedades neurodegenerativas, como el Parkinson y el Alzheimer, y en metabólicas, como la diabetes. En cáncer, por ejemplo, se piensa que la autofagia es un proceso supresor de tumores (evita que la célula normal se convierta en cancerosa), pero puede ser un proceso que ayude a la célula tumoral a evadir el tratamiento o a sobrevivir en un ambiente falto de nutrientes al iniciar una metástasis. "Justamente en nuestro tema (cáncer de páncreas) hace muy poco se vio que la autofagia es la forma en que las células que están a su alrededor obtienen nutrientes que usa la célula tumoral, por ejemplo aminoácidos", detalla la científica.

"¡Era un tema que estaba tapado!", dice Vaccaro, feliz porque el premio le da nueva visibilidad a un campo que está en plena expansión y en el cual la Argentina juega un papel importante. Ella misma organiza en Buenos Aires las conferencias de autofagia que fueron pioneras en el hemisferio sur y conoce bien a Ohsumi. "Él solía contar que se había dedicado a estos mecanismos intracelulares porque como en Japón no tenía muchos medios había elegido un campo que no estaba en el centro de interés del mundo científico -recuerda-. En 2013, fue invitado a una de estas conferencias. Ahora lo invitamos para la de 2017. Quién sabe si podrá venir."

Yoshinori Ohsumi

• Premio Nobel
• Profesión: biólogo
• Edad: 71 años
• Origen: Japón

Se graduó en la Universidad de Tokio. Realizó un posdoctorado en la Universidad Rockefeller de Nueva York. En 1977, regresó a la Universidad de Tokio. En 1996 se trasladó al Instituto de Biología Básica, en Okazaki. Luego fue profesor de la Universidad de Estudios Avanzados de Hayama. En 2009, se convirtió en profesor emérito del Instituto Nacional de Biología Básica de Tokio. Tras retirarse, en 2014, siguió trabajando en el Instituto de Tecnología de Tokio. Dirige la Unidad de Investigación en Biología Celular

Un talento científico de bajo perfil

• "Es cierto lo que dice Ohsumi del azar -cuenta la doctora María Inés Vaccaro, de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA-. La mayoría de los investigadores llegamos a esta área de estudio casi por casualidad. Nosotros estudiábamos cáncer de páncreas y terminamos describiendo una proteína nueva."
• La investigadora no cabe en sí de la alegría. Es que no solamente trabaja en su mismo tema, sino que recibió a sus colaboradores, Noboru Mizushima y Tamotsu Yoshimori, que estuvieron en la Argentina con mucho entusiasmo.
• "Lo conocí en las Conferencias Gordon de 2012, en Ventura, California -agrega Vaccaro a LA NACION-. Tenía una barba muy larga y entrecana. Una anécdota curiosa es que en esas conferencias se elige a los vicepresidentes de la siguiente. Todos los autofagólogos se postulan y Ohsumi también se postuló, porque, dijo, después de esa conferencia se retiraba. Sin embargo, ¡no lo votaron!"