Los descubridores del mecanismo que controla las proteínas, premio Fronteras del Conocimiento

Los profesores Ulrich Hartl (Instituto Max Planck de Bioquímica, Alemania) y Arthur Horwich (Universidad de Yale, EEUU) expusieron primero la maquinaria celular de la que depende el plegamiento de las proteínas, proceso imprescindible para que lleven a cabo sus funciones en el organismo. Después, Kazutoshi Mori (Universidad de Kioto, Japón) y Peter Walter (Altos Labs y Universidad de California en San Francisco, EEUU) identificaron el mecanismo de respuesta que se desencadena para replegar o eliminar las proteínas cuando no se pliegan adecuadamente.

El ADN de nuestras células incluye todas las instrucciones que necesitamos para desarrollarnos, sobrevivir y reproducirnos. Pero las responsables principales de llevar a cabo estas funciones son las proteínas. «Para cumplir su función –dice el acta del jurado– deben adoptar determinadas estructuras tridimensionales que se alcanzan en las células con la ayuda de un grupo de proteínas llamadas chaperonas».

Los hallazgos de Hartl, Horwich, Mori y Walter tienen implicaciones biomédicas enormes, ya que la maquinaria molecular que controla tanto el plegamiento de proteínas como la respuesta a los fallos en este mecanismo está implicada en el origen de muchas enfermedades, desde el cáncer hasta trastornos neurodegenerativos como el Alzheimer, el Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), sin olvidar el proceso de envejecimiento. «Los descubrimientos que reconoce el premio son fundamentales para la salud de cada célula y por tanto de nuestro organismo. En particular existen algunas enfermedades que se deben a la acumulación de proteínas que no se han plegado bien y que se convierten, por lo tanto, en tóxicas», explica Óscar Marín, catedrático de Neurociencia y director del Centro de Trastornos del Neurodesarrollo del MRC en King's College London (Reino Unido), secretario del jurado.

«Si las proteínas no se pliegan adecuadamente, esto produce la pérdida de función de las células, por ejemplo, en algunas enfermedades degenerativas del sistema nervioso».

El trabajo de estos cuatro científicos es importante «porque conduce a una nueva manera de entender las enfermedades y tratarlas mejor en el futuro», considera Dario Alessi, de la Universidad de Dundee (Reino Unido), miembro del jurado. «Existe un enorme interés, especialmente en el campo de la neurodegeneración, para impulsar vías terapéuticas que puedan mantener las proteínas plegadas correctamente en las células, y también para impulsar el proceso de eliminación de proteínas no plegadas, porque esto es perjudicial para las células –argumentó–. Además, en el caso del cáncer, se piensa que si se pudieran inhibir las enzimas que causan el plegamiento de proteínas en algunos tipos de tumores, esto podría aumentar la capacidad de eliminar las células cancerosas que crecen muy rápido y son muy dependientes de este proceso».

Los cuatro premiados están convencidos de que sus hallazgos pueden impulsar el desarrollo de nuevos tratamientos eficaces contra muchas enfermedades e incluso contribuir a entender y actuar sobre el proceso de envejecimiento. «El Parkinson, el Alzheimer, la enfermedad de Huntington y posiblemente la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) tienen en común que, a una edad determinada, los pacientes desarrollan problemas en su cerebro, con sus células nerviosas, debido a la acumulación de proteínas mal plegadas. En general, la probabilidad de que esto ocurra es mucho mayor cuando se envejece», según Hartl. Por ello, cree que se podrían combatir estos trastornos al «interferir en la producción de las proteínas que se acumulan». De hecho, señala que ya se han logrado importantes avances experimentales en la aplicación de esta estrategia terapéutica frente a la ELA y la enfermedad de Huntington.

Según Óscar Millet, ya existe «una línea de intervención farmacológica entera que es intentar emular el efecto de las chaperonas con lo que se llama la chaperona fármaco, que serían moléculas químicas que simplemente se asocian a la proteína y harían las veces de chaperona».