Dan el Nobel de Medicina a descubrimientos sobre el reloj biológico

Los estadounidenses Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young fueron galardonados hoy con el Premio Nobel de Medicina por sus descubrimientos de los mecanismos moleculares que regulan el ritmo circadiano, es decir, el reloj biológico, informó hoy el Instituto Karolinska en Estocolmo.

Hall, de 72 años, Rosbash, de 73, y Young, de 68, fueron capaces de averiguar cómo funciona el reloj biológico, explicó el Instituto Karolinska. "Sus descubrimientos explican cómo plantas, animales y humanos adaptan su ritmo biológico para que esté sincronizado con la rotación terrestre", añadió.

El reloj biológico ayuda a adaptar los patrones de sueño, los comportamientos alimentarios, la presión sanguínea, los niveles de hormonas o la temperatura a las distintas fases del día.

Según Juleen Zierathel, miembro del jurado, los descubrimientos de los galardonados suponen un "cambio de paradigma" que puede "concienciar sobre lo importante que es tener buenos hábitos de sueño".

Ya en el siglo XVIII, el astrónomo francés Jean Jacques d'Ortous de Mairan descubrió que algunas plantas abren sus hojas cuando hay luz y las cierran en la oscuridad. El científico se preguntó qué pasaría si se deja a esas plantas en un ambiente oscuro y constató que siguen abriendo sus hojas, por lo que dedujo que debían tener algún tipo de reloj biológico.

En 1984, Hall y Rosbash -trabajando en colaboración con la Universidad Brandeis de Boston- y Young -en la Universidad Rockefeller de Nueva York- consiguieron aislar el gen que controla el ritmo circadiano en la mosca de la fruta.

Después, Hall y Rosbash descubrieron que la proteína codificada por ese gen se acumulaba durante la noche y era degradada durante el día. Los niveles de la proteína oscilan en un ciclo de 24 horas, sincronizados con el ritmo circadiano. Posteriormente, Young identificó otras dos proteínas de esa maquinaria.

El reloj biológico funciona siguiendo los mismos principios en células de otros organismos multicelulares, incluido el humano. En las células se producen determinadas reacciones bioquímicas una detrás de otra, formando una especie de ciclo que en principio siempre dura lo mismo. Cada paso ocurre según una determinada "hora interna”.

El bienestar de los seres humanos se ve afectado cuando hay un desequilibrio entre el ambiente que los rodea y su reloj biológico. Es lo que ocurre, por ejemplo, cuando se viaja atravesando varios husos horarios y se experimenta "jet lag", o cuando se trabaja en turno nocturno.

Hay indicios de que un desajuste crónico entre el estilo de vida y el ritmo biológico interior podría aumentar el riesgo de padecer varias enfermedades, apuntó el Comité Nobel.

El conocimiento del reloj biológico también podría utilizarse en medicina, por ejemplo en terapias contra el cáncer. Según Henrik Bringmann, del Instituto Max Planck de Química biofísica, "si entendemos el ritmo de la división celular podríamos emplear los medicamentos de forma más precisa".

La primera reacción de Rosbash al conocer la noticia fue: "Me tomas el pelo". Según explicó a la radio sueca, estaba dormido cuando sonó el teléfono que tiene junto a su cama, algo que sólo ocurre "cuando alguien ha muerto o algo parecido”.

"Me quedé sin respiración, literalmente", explicó. Después se tomó un café, todavía en pijama, preparándose para la avalancha de llamadas, previendo lo mucho que su vida cambiará a partir de este momento.

Rosbash nació en 1944 en Kansas City y se doctoró en 1970 por el Massachusetts Institute of Technology (MIT) y desde 1974 es miembro de la Universidad Brandeis, en Estados Unidos.

A esa misma universidad se unió también en 1974 el biólogo y genetista Hall, nacido en 1945 en Nueva York. Este investigador se doctoró en 1971 en la Universidad de Washington, en Seattle, y está retirado desde hace años.

"Ganar el Premio Nobel es una gran alegría. Pero siempre investigué sin pensar adonde llevaría todo ello", explicó hoy tras conocer la noticia.

Young, por su parte, nació en 1949 en Miami y se doctoró en 1975 en la Universidad de Texas (Austin). Entre 1975 y 1977 realizó fue estudiante de postdoctorado en la Universidad Standford, en Palo Alto, y en 1978 empezó a trabajar en la Universidad Rockefeller de Nueva York.

Se especulaba con que el Nobel de Medicina podría ir este año al microbiólogo español Francisco Martínez Mojica por descubrir el mecanismo genético CRISPR-Cas9, que contribuyó al desarollo de una nueva herramienta de edición del ADN. Finalmente no fue así, pero también figura en las apuestas para el Nobel de Química, que se entrega este miércoles.

Desde 1901 recibieron el Nobel de Medicina 211 personas, entre ellas 12 mujeres. El año pasado el galardonado fue el japonés Yoshinori Ohsumi por sus descubrimientos del mecanismo de la autofagia, un proceso fundamental para la degradación y el reciclaje de componentes celulares.

Cada Premio Nobel está dotado con nueve millones de coronas suecas (unos 940,000 euros/1.1 millón de dólares) y la ceremonia de entrega tiene lugar el 10 de diciembre, coincidiendo con el aniversario de la muerte de su fundador, Alfred Nobel.

Mañana martes se anuncia el Nobel de Física y el miércoles el de Química. El jueves será el turno del de Literatura, el viernes se dará a conocer el de la Paz y el lunes 9 el de Economía.

Los secretos del reloj biológico

La naturaleza ha desarrollado un maravilloso reloj para las plantas, animales y seres humanos. Ese reloj biológico puede ajustarse dependiendo de la luz, el temporizador externo, pero funciona de forma independiente y sigue haciéndolo incluso cuando se producen cambios de hora o viajes a través de varios husos horarios.

El núcleo del engranaje es el denominado un gen que codifica la proteína PER. Cuando la concentración de las proteínas PER es elevada se bloquea dicho gen y la proteína frena su propia producción. Si la cantidad de proteínas PER se reduce, se reactiva el gen.

Esos cambios se producen a un ritmo diario con ayuda de varios componentes. En el ajuste del reloj biológico intervienen proteínas transportadoras y las que reajustan el mecanismo cuando se produce un cambio de hora.

El reloj biológico influye en muchos otros mecanismos del ser humano. Por ejemplo, la temperatura corporal y la presión sanguínea suelen ser más elevadas por la noche que por la mañana. Y hay personas que son más productivas en determinados momentos del día. También influye en el momento en que se libera la melatonina, necesaria para dormir.

Si una persona vive continuamente en contra de lo que marca su reloj biológico -debido a vuelos, trabajo nocturno o la obligación de madrugar- puede ver aumentado el riesgo de sufrir cáncer, enfermedades nerviosas y metabólicas.

Se está estudiando la influencia de los trastornos de los ritmos biológicos en problemas como el sobrepeso, la depresión o enfermedades circulatorias, neurológicas o gastrointestinales.

Incluso la gravedad de una infección está relacionada con el momento del contagio, según descubrieron los científicos en un estudio con ratones. Si el reloj biológico se encuentra en un momento de pausa, los virus pueden multiplicarse mucho más rápido.

Para no perturbar el relojo biológico los expertos recomiendan mantener la oscuridad en el dormitorio y alertan de que las farolas de la calle pueden interferir tanto como la luz de un smartphone, tableta o e-book. No sólo puede aumentar el riesgo de sufrir enfermedades, sino también acelerar el proceso de envejecimiento, según investigaciones realizadas en ratones.

Los expertos también advierten de que rendimiento de los niños está relacionado con el reloj biológico. Muchos estudiantes pasan de ser madrugadores a más bien nocturnos durante la pubertad, por lo que la escuela empieza para ellos demasiado pronto.

Los Premios Nobel de Medicina desde 2007

El Premio Nobel de Fisiología o Medicina se concede desde 1901. La primera distinción fue para el bacteriólogo alemán Emil Adolf von Behring por el descubrimiento de una seroterapia contra la difteria. A continuación, los galardonados desde 2007:

- 2017: Los estadounidenses Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young, por sus descubrimientos de los mecanismos moleculares que regulan el ritmo circadiano.

- 2016: El japonés Yoshinori Ohsumi por sus descubrimientos sobre el mecanismo de la autofagia, un proceso fundamental para la degradación y el reciclaje de componentes celulares.

- 2015: El irlandés William C. Campbell y el japonés Satoshi Omura por sus investigaciones en torno a infecciones causadas por parásitos y la china Youyou Tu por su novedosa terapia contra la malaria basada en la medicina tradicional china.

- 2014: El estadounidense John O'Keefe y los noruegos May-Britt Moser y Edvard Moser por "el descubrimiento de un sistema de posicionamiento, un GPS 'interno' en el cerebro que nos hace posible orientarnos en el espacio".

- 2013: Los estadounidenses James Rothman y Randy Schekman y Thomas Südhof, nacido en Alemania, por sus investigaciones sobre el sistema de transporte de las células.

- 2012: El británico John Gurdon y el japonés Shinya Yamanaka por el descubrimiento de que las células adultas se pueden reprogramar y volverlas al estadio embrionario.

- 2011: El estadounidense Bruce Beutler y el francés Jules Hoffmann por sus trabajos sobre la activación de la inmunidad innata. El canadiense Ralph Steinman, quien descubrió células que activan el sistema inmune innato, murió unos días antes del anuncio del galardón y recibió el premio de forma póstuma.

- 2010: El británico Robert Ewards por el desarrollo de la fecundación in vitro.

- 2009: Los estadounidenses Elizabeth Blackburn, Carol Greider y Jack Szostak por sus investigaciones sobre el envejecimiento celular.

- 2008: El alemán Harald zur Hausen por el descubrimiento de los virus del papiloma que provoca cáncer de cérvix y los franceses Françoise Barré-Sinoussi y Luc Montagnier por el descubrimiento del virus de inmunodeficiencia humana (VIH).

- 2007: Los estadounidenses Mario R. Capecchi, Oliver Smithies y el británico Sir Martin J. Evans por la creación de ratones transgénicos de laboratorio para investigar enfermedades humanas como el Alzheimer o el cáncer.