Ciencia

Nobel de Química para los mecánicos del ADN

Thomas Lindahl, Paul Modrich y Aziz Sancar ven recompensada una trayectoria investigadora en sistemas de reparación del genoma refrendada por toda la comunidad científica

Una doble hélice de ADN junto al Comité Nobel de Química

Una doble hélice de ADN junto al Comité Nobel de Química Estocolmo

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Nosotros respiramos oxígeno, por la nariz y por las células. Por tanto, el ADN se oxida, y el precio que pagamos por esto es que cuando un gen oxidado se replica no se codifica bien y transmite errores, es decir, mutaciones, que pueden desembocar en enfermedades.

Si nuestro código genético estuviera hecho de aluminio, nunca se oxidaría. Pero como no es el caso, el ADN necesita herramientas para reparar estos errores. Los tres bioquímicos que identificaron estos mecanismos -Thomas Lindahl, Paul Modrich y Aziz Sancar- se han repartido el Premio Nobel de Química 2015.

Óscar Fernández-Capetillo, jefe de grupo en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), estaba esta mañana junto a un antiguo discípulo de Lindahl que ahora trabaja en el centro. "Estaba muy emocionado", nos cuenta el investigador. "Me quito el sombrero, el sentimiento unánime en la comunidad es que es un premio muy merecido".

Entre otros científicos consultados y que investigan a partir de estos descubrimientos, el juicio es unánime:

"Éste es un reconocimiento muy merecido a la ciencia y a científicos excepcionales cuyo trabajo ha influido en varios campos de la biología, la química y la medicina", asegura a EL ESPAÑOL Jennifer Doudna, investigadora de la Universidad de California en Berkley y ganadora del Premio Princesa de Asturias 2015 de investigación. "He admirado el trabajo de los tres ganadores durante muchos años", afirma, y añade: "Es verdaderamente inspirador ser parte de una comunidad de colegas cuyo trabajo proporciona fundamentos de la comprensión de la química de los sistemas vivos".

"Es una enorme satisfacción que se premie con un Nobel todo lo que significa el concepto de reparación del ADN", dice Luis Blanco Dávila, investigador en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa del CSIC y la UAM. Parte del trabajo de este científico se ha centrado en identificar enzimas capaces de replicar cadenas de ADN dañadas.

"Es un premio a una investigación básica, más que a la aplicada, y los descubrimientos son importantísimos, porque nos ayudan a conocer mejor el ADN y su implicación en enfermedades como el cáncer de pulmón", comenta Pedro Medina, jefe de grupo en el Centro de Genómica e Investigación Oncológica (GENYO) de Granada.

"Desde que se descubrió el ADN todos los científicos tenían en la cabeza la posibilidad de que se podía romper, como cualquier molécula, y que esto tendría que arreglarse, pero fueron ellos los que, haciendo un química casi clásica, fueron adivinando qué tipo de cambios y qué tipo de mutaciones ocurrían y cómo repararlas", añade Fernández-Capetillo.

Blanco Dávila también dice que hoy en día hay muchos científicos trabajando en reparación de ADN. "Pero si yo hubiese podido elegir", apunta, "también habría puesto a estos tres en el podio, debían ser ellos los receptores de este reconocimiento por ser los pioneros en el campo, los que nos han dado trabajo a los demás y nos han guiado".

Existen tres tipos de reparación del ADN que encajan con cada uno de los premiados, la reparación de daños causados por la oxidación, la de los daños provocados por errores de copia y finalmente la de los daños fruto de la radiación ultravioleta que recibimos.

Thomas Lindahl

Thomas Lindahl, en su laboratorio.

Thomas Lindahl, en su laboratorio.

Lindahl es conocido por ser el primero en demostrar que nuestras células tienen un grupo de genes, unas proteínas, que colaboran para detectar el daño oxidativo, borrarlo y volver a insertar la información genética correcta. Este científico, que ahora trabaja en el Francis Crick Institute de Londres, reconoció esa maquinaria y la definió como Reparación por Escisión de Base (BER, por sus siglas en inglés).

Hoy, Lindahl, primer sueco en recibir el premio en 67 años -el último fue otro bioquímico, Arne Tiselius- ha intervenido telefónicamente durante el acto celebrado en Estocolmo. "Queremos comprender los mecanismos de reparación en detalle", ha señalado, "así podremos prevenir que las células cancerosas reparen su ADN cuando, por ejemplo, las exponemos a radioterapia".

Paul Modrich

Paul Modrich, en la institución donde trabaja.

Paul Modrich, en la institución donde trabaja.

Este bioquímico estadounidense, hoy en la Universidad de Duke, trabajó en identificar un sistema de reparación del ADN, pero que no reparaba daños sino errores de copia. "Es decir, no es que las bases se hayan oxidado, es que hasta el mejor escribano hace un error y, muy de vez en cuando, nuestros genes se equivocan y copian un nucleótido que no es", explica Blanco.

Asumir esos errores de copia significaría para nuestros genes asumir un nivel de mutaciones quizá demasiado alto para mantener el genoma estable. Por ello disponemos de un sistema de reparación de estos errores de copia, capaz de detectar este error de forma inminente al proceso de replicación y denominado MMR, del inglés Mismatch Repair. "Lo hace así para que no se enfríe la copia, para que se detecte muy bien cuál de las dos bases es la incorrecta, si es la que acabas de sintetizar y que estará caliente, salida del horno, o la antigua, que estará fría", ejemplifica Blanco. 

Aziz Sancar

Aziz Sancar, en la Universidad de North Carolina

Aziz Sancar, en la Universidad de North Carolina

El último de nuestros héroes de hoy, el turco Aziz Sancar, es el segundo Nobel nacido en el país otomano tras el novelista Orhan Pamuk. Su infancia trascurrió a caballo entre la bioquímica y el fútbol.

Mientras cursaba su último año de secundaria, Sancar hizo las pruebas para la selección nacional de fútbol sub-18 de Turquía. "Fue un sueño hecho realidad ya que desde que tenia siete años había querido jugar para el equipo nacional", comentó Sancar en un perfil para PNAS. Sin embargo, tras pensarlo seriamente, decidió que no era lo suficientemente alto como para ser un portero excepcional. Así, Rüştü Reçber perdió un ídolo de infancia pero Turquía ha ganado un premio Nobel.

Sancar hizo su mayor contribución en el daño que el ADN recibe de la radiación ultravioleta, reparado mediante el sistema NER (Reparación por Escisión de Nucleótidos). "Cuando recibes radiación solar, tu ADN se está dañando, sufre una modificación que hace que las bases se queden como pegadas, lo que se conoce como dímeros de pirimidina", dice Blanco Dávila. Estas lesiones genéticas requieren de un mecanismo muy específico de reparación que impida el progreso de la replicación. "Hay una patología llamada xerodermia pigmentosa, bastante frecuente, que consiste en una sensibilidad de la piel al sol, y esta gente tiene una propensión de cien a mil veces mayor de tener melanoma", explica el investigador del Severo Ochoa.

Para Claes Gustafsson, miembro del comité Nobel que ha elegido a los premiados en Química, el reconocimiento de hoy está en la misma tradición que aquel que premió el descubrimiento de la forma del ADN en 1956.

Lo resume aún mejor Fernández-Capetillo: "Nos enseñaron a escribir". "Luego el resto de la gente ha hecho muy buenas novelas, pero ellos fueron los que nos enseñaron a escribir".