Por Claudia Nicolini
08 Octubre 2019
Peter Ratcliffe Ratcliffe (1954) es un médico, y biólogo molecular y celular británico. En 1989 Ratcliffe y su equipo hallaron que las células renales no son las únicas que reaccionan a la hipoxia para activar la eritropoyetina cuando se las priva de oxígeno, y abrió las puertas a descubrir la cadena molecular detallada de eventos que las células usan para detectar presencia o ausencia de oxígeno. REUTERS
Lo sentís cuando perseguís a toda velocidad el colectivo. “Me falta el aire”, te decís, y frenás. Tu cuerpo lo sabe; tu cuerpo te avisa. A tu lado pasa otro corriendo como si nada... ¿Por qué puede? Porque su cuerpo está adaptado a esa exigencia de oxígeno. Y también lo sabe. Sabe que los niveles de oxígeno disponibles fluctúan por muchos motivos, y haber descubierto cómo hacen las células para adaptarse a ello les valió el Nobel de Medicina 2019 a un científico británico y dos estadounidenses: Peter Ratcliffe, de la Universidad de Oxford; William Kaelin, del Instituto del Cáncer Dana-Farber de EE.UU. y de la Facultad de Medicina de Harvard, y Gregg Semenza, de la Universidad Johns Hopkins.
Trabajos entrelazados
La historia de este premio tiene tres protagonistas diminutas, explica María Eugenia Mónaco profesora asociada de Anatomía Humana y Animales de Laboratorio, de la Facultad de Bioquímica de la UNT. “La primera en entrar en escena fue la hormona EPO (eritropoyetina) producida en los riñones. Se había descubierto que la falta de oxígeno (o hipoxia) eleva los niveles de EPO y esta, la producción de glóbulos rojos -relata-. La segunda ‘actriz’ es la molécula HIF (por Factor Inducible por Hipoxia), hallada por Semenza y Radcliffe, trabajando por separado, cuando buscan saber cómo el gen que produce la EPO responde a cambios en los niveles de oxígeno”.
Encontraron una secuencia de ADN próxima al gen de la EPO que actúa como sensor de oxígeno en prácticamente todos los tejidos del cuerpo y no sólo en los riñones.
William G. Kaelin (1957) es profesor de Medicina en la Universidad de Harvard, y es médico e investigador del Instituto de Cáncer Dana-Farber, centro integral de tratamiento e investigación del cáncer en Boston, Massachusetts. Allí su equipo se ha centrado en comprender el papel de las mutaciones en los genes supresores de tumores en el desarrollo del cáncer.
“Semenza la identificó y demostró que es la pieza clave que en la respuesta a la falta de oxígeno”, agrega y presenta a la tercera protagonista: “fue introducida por Kaelin, especializado en un cáncer raro, generado por mutación de un gen, la enfermedad de Von Hippel-Lindau. Kaelin descubrió que cuando el gen no tiene mutaciones y por lo tanto la proteína VHL tiene su forma correcta, esta previene la aparición de tumores. Pero, cuando la proteína es defectuosa, la célula se comporta como si estuviera en situación de hipoxia y esto favorece el cáncer”. Y en este punto se unen las investigaciones de los tres: a partir del trabajo de Kaelin, Ratcliffe descubrió que VHL es imprescindible para degradar HIF.
Mirada al futuro
Hay que aclarar que la hipoxia no siempre es dañina: promueve formación de vasos sanguíneos y recuperación de tejidos después de una herida, y es importante para formar el sistema vascular de los embriones. Haber descubierto cómo hacen las células para manejar esos mecanismos puede ser una llave que permita desarrollar tratamientos para enfermedades.
Gregg Semenza (1956) es profesor de pediatría, oncología de radiación, química biológica, medicina y oncología en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. Se desempeña allí como director del programa vascular en el Instituto de Ingeniería Celular. Fue quien descubrió la proteína que activa y desactiva los genes en las células en respuesta a los bajos niveles de oxígeno.
“Entre las que provocan un aumento de los requerimientos de oxígeno están diversos procesos tumorales. El crecimiento rápido de los tumores no da tiempo a que el desarrollo vascular sea suficiente, lo que genera zonas de hipoxia en el interior de la masa tumoral - explica Mariela Roldán Olarte, bioquímica e investigadora de Conicet en el Instituto Superior de Investigaciones Biológicas (Insibio)-. Esta falta de oxígeno pone en marcha a HIF, que a su vez impulsa el aumento en la densidad y la permeabilidad de los vasos sanguíneos”. En otras palabras, ayuda al tumor a desarrollarse. Por ese motivo, conocer el mecanismo puede ser una herramienta para que los tumores sientan que “se les hace cuesta arriba y se quedan sin aire”.
Cómo funciona: activar y desactivar genes
“Cuando el nivel de oxígeno disminuye, crece la concentración de eritropoyetina (hormona indispensable para producir glóbulos rojos). Esto se debe a que un grupo de proteínas llamado factor inducible por hipoxia (HIF) se activa con bajo nivel de oxígeno. Se halló que las células producen constantemente HIF, pero que este, cuando hay oxígeno, es destruido por otra proteína, VHL. Cuando el nivel de oxígeno es bajo, VHL ya no puede destruir a HIF, y entonces este se acumula dentro de la célula como para inducir -por medio de activación y desactivación de genes- que la célula produzca un conjunto de proteínas que participan en la formación de nuevos vasos sanguíneos y nuevos glóbulos rojos”, explicó Pablo Valdecantos, profesor de Biología Celular de la Facultad de Bioquímica de la UNT.
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