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Tres estadounidenses, Jeffrey C.
Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young, han ganado el
Premio Nobel 2017 en fisiología Y medicina por sus
descubrimientos sobre los mecanismos que controlan las respuestas
circadianas de un organismo a la luz y la oscuridad.
Hall nació en Nueva York, Rosbash en Kansas City, y ambos
trabajaron en la Universidad de Brandeis cuando comenzaron su trabajo
ganador del Premio Nobel. Hall estaba afiliado a la Universidad de
Maine. Michael Young nació en Miami y trabaja en la Universidad
Rockefeller.
Al anunciar al ganador en Estocolmo el lunes, el comité del
premio dijo que los científicos aclararon cómo el "reloj
interior" de una forma de vida puede fluctuar para optimizar
nuestro comportamiento y fisiología.
"Sus
descubrimientos explican cómo plantas, animales y humanos adaptan su
ritmo biológico para que esté sincronizado con las revoluciones de la
Tierra".
Trabajando con moscas de la fruta, los científicos aislaron un
gen responsable de una proteína que se acumula en la noche pero
que se degrada durante el día.
Los desajustes en este reloj pueden jugar un papel importante en
las condiciones y trastornos médicos. Así como la desorientación
temporal del desfase horario que experimentan los viajeros cuando
cruzan zonas horarias.
"El sistema circadiano tiene sus tentáculos alrededor de
todo", explicó Rosbash, investigador del Instituto Médico Howard
Hughes, en el Boletín del HHMI de 2014. "Está haciendo tictac
en casi todos los tejidos del cuerpo humano."
También se encuentra en plantas, incluyendo los principales
cultivos alimenticios, anotó el artículo, y parece estar relacionado
con "la susceptibilidad a las enfermedades, la tasa de
crecimiento y el tamaño del fruto".
Young dijo que en los primeros días de su investigación muchos
científicos pensaban que su trabajo era un subconjunto de
neurociencias.
Ellos teorizaron que el cerebro puede tener un solo reloj
central controlando los ciclos que hemos observado, como el
aumento y la caída de nuestra temperatura corporal y la presión
arterial durante todo el día. Ahora sabemos que cada ser viviente,
incluyendo aquellos sin cerebro, puede tener muchos relojes
diferentes.
"Aprendimos que somos organismos verdaderamente
rítmicos", dijo Young en una entrevista
telefónica. Hoy en día,"es difícil encontrar una célula que
no oscile en respuesta a estos relojes".
El trío empezó a trabajar en 1984 cuando Hall y Rosbash
trabajaron juntos en Brandeis y Young en la Universidad Rockefeller
para aislar el gen del "período", que controla el ritmo
circadiano de las moscas de la fruta.
Hall y Rosbash mostraron entonces que el nivel de la proteína
codificada por este gen cambia en un ciclo de 24 horas, subiendo
durante el día y bajando por la noche. Ellos teorizaron que esta
proteína bloqueó la actividad del gen del período.
Pero para tener este efecto, la proteína tendría que llegar al
material genético en el núcleo celular, y nadie pudo averiguar
cómo llegó allí hasta que Young, en 1994, descubrió un segundo gen
reloj, ahora conocido como "intemporal".
Demostró que cuando la proteína codificada por intemporal unida a
la proteína hecha por el período génico, fueron capaces de entrar en
el núcleo celular. Además, identificó un tercer gen, el "doble
tiempo", que parecía controlar la frecuencia de las
oscilaciones durante un período de 24 horas.
Erin O' Shea, presidenta del Instituto Médico Howard Hughes, dijo
que la gente ha observado durante siglos que las plantas y los
animales cambian su comportamiento en sintonía con la luz presente en
el medio ambiente natural. Lo que Hall, Rosebush y Young descubrieron
es cómo sucede esto.
"Los genes constituyen la mecánica por la cual los
organismos pueden llevar un registro del tiempo y esto les permite
-al igual que su reloj de pulsera- coordinar su comportamiento con el
ciclo sueño-vigilia con los cambios en el ciclo luz-oscuro", dijo.
Investigadores en el campo de la biología circadiana - o
"cronobiología", como se le conoce por su sobrenombre -
dijeron el lunes que el trabajo de los científicos ha tenido una gran
influencia en su trabajo en salud humana y medicina.
El Alzheimer, la depresión, el trastorno por déficit de atención
e hiperactividad (TDHA), las enfermedades del corazón, la obesidad y
la diabetes y otros problemas metabólicos se encuentran entre las
muchas afecciones que parecen estar relacionadas con los ritmos
circadianos que están fuera de control.
Erol Fikrig, investigador de la Universidad de Yale que está
estudiando si el momento de las picaduras de insectos influye en
nuestra capacidad para combatir enfermedades como el dengue o la
enfermedad de Lyme, explicó que nuestro sistema inmunológico
también "está influenciado por el ritmo circadiano, que puede
alterar nuestra capacidad para combatir infecciones".
Amita Sehgal, neurocientífica de la Universidad de Pennsylvania,
fue estudiante postdoctoral en el laboratorio de Young de 1988 a 1993
y trabajó en los genes del reloj.
Su investigación en estos días involucra mirar cómo el sueño
parece ser controlado por el reloj circadiano. Aunque dormimos por la
noche, nuestra necesidad de dormir parece ser independiente del
reloj.
"Si no tuvieras un reloj, aún así dormirías, pero sería
distribuido al azar a lo largo del día", dijo.
Young dijo que una de las áreas de estudio más importantes
construidas sobre su trabajo es lo que sucede cuando el reloj corre
demasiado rápido o demasiado lento.
Más recientemente, los científicos han descubierto que un uno por
ciento de los humanos en todo el mundo tiene una mutación en los
genes del reloj que se asocia con el retraso del sueño o ser un búho
nocturno.
Dijo que muchos de estos individuos se presentan en las clínicas
del sueño preguntándose qué hacer, y el trabajo proporciona un
objetivo en el que trabajar.
"Esa es una información poderosa que puede dar mucho trabajo
futuro en el desarrollo de terapias", dijo.
Young dijo que también hay una creciente investigación
-principalmente en animales- que apoya la idea de que mantener un
horario más regular, incluyendo comer y dormir, puede contribuir a la
longevidad.
Los ganadores de este año probablemente no estuvieron en muchas
apuestas del Premio Nobel, porque la medicina Nobel es notoriamente
difícil de predecir.
De hecho, durante una conferencia de prensa en la que se
anunciaron los premios, un miembro de la Asamblea Nobel del Instituto
Karolinska dijo que cuando informó a Rosbash de que había recibido el
premio, su respuesta fue:"Me estás tomando el pelo".
El comité altamente reservado del Nobel no publica una lista
de los que están siendo considerados para sus premios y nunca lo ha
hecho en sus 116 años de historia. Los nombres que se lanzan como
merecedores del premio en las semanas previas al anuncio son siempre
muy largos y altamente especulativos.
Este año, identificó como posibles ganadores a Yuan Chang y
Patrick Moore de la Universidad de Pittsburgh por su trabajo con el
herpesvirus humano 8 (KSHV/HHV8) que está asociado con el cáncer.
Lewis Cantley de Weill Cornell of Medicine por el descubrimiento
de una vía de señalización celular y su papel en el crecimiento
tumoral; y Karl J. Friston del Colegio Universitario de Londres por
su trabajo en algoritmos y técnicas para Quizá uno de esos gane el
año que viene.
En los últimos años, el Nobel de medicina ha sido galardonado por
avances en una amplia gama de trabajos en biología humana: un
científico japonés que descubrió un mecanismo clave en el sistema de
defensa de nuestro cuerpo que involucra el reciclaje de partes de
células y desempeña un papel importante en el cáncer; un trío que
trabajó en tratamientos para la ceguera de los ríos y la malaria; e
investigadores que descifraron el "GPS" del cerebro que nos
permite orientarnos en el espacio.
El premio Nobel de Física se anunciará el martes, el de Química
el miércoles, el de Literatura el jueves y el de Paz el viernes. Un
premio en economía en memoria de Alfred Nobel (que no es uno de los
premios Nobel originales) será anunciado el lunes.
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