Investigación sobre las gotas celulares: nueva esperanza para el tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas
El Premio Europeo de Ciencias Körber 2022 es para Anthony Hyman
El Premio Europeo de la Ciencia Körber 2022, dotado con un millón de euros, se concederá al biólogo celular británico Anthony Hyman. En 2009, Hyman y su equipo -durante sus estudios sobre embriones unicelulares de un gusano roscado- descubrieron un estado completamente nuevo de la materia biológica: las proteínas pueden acumularse localmente en altas concentraciones en el fluido celular. Estos "condensados" se asemejan a pequeñas gotas. Se forman dinámicamente, a veces en cuestión de segundos, y normalmente también se descomponen rápidamente. Cuando la degradación se altera -a menudo debido a la edad- pueden depositarse sustancias tóxicas en las células afectadas, desencadenando enfermedades degenerativas como la ELA o el Alzheimer. Hyman busca ahora nuevos fármacos que puedan curar estas enfermedades.
Anthony Hyman
Körber-Stiftung / Friedrun Reinhold
En las células humanas sanas, los condensados se forman cuando, por ejemplo, se exponen al estrés, como el envenenamiento, la radiación o el calor: Los gránulos de estrés apagan entonces la actividad de la célula en una especie de estrategia de bloqueo para evitar daños permanentes. En el cerebro, por ejemplo, los neurotransmisores responsables de la transmisión de señales en las sinapsis se acumulan en condensados. También en el núcleo celular, se calcula que un tercio de las moléculas se organizan en condensados sin membrana.
El estudio de los condensados -iniciado por el descubrimiento pionero de Hyman en 2009- está todavía en sus inicios, pero es ahora el campo pionero de más rápido crecimiento en la biología celular. Los condensados son la clave de algunas de las mayores preguntas sin respuesta en este campo. Investigadores de todo el mundo intentan descubrir los secretos de las complejas interacciones moleculares en las gotas. La investigación farmacéutica también está muy implicada, con la esperanza de influir en la formación de condensados con fármacos y curar enfermedades como el Alzheimer o la ELA (esclerosis lateral amiotrófica). En ambos casos, la causa de la enfermedad son los condensados que se solidifican en depósitos tóxicos.
Anthony Hyman, de 60 años, nació en la ciudad israelí de Haifa. Tras estudiar zoología en el Reino Unido, en la Universidad de Cambridge, se doctoró en el King's College en 1987 sobre las divisiones celulares embrionarias del nematodo Caenorhabditis elegans. Se trasladó a la Universidad de California en San Francisco como investigador postdoctoral. En 1993, Hyman se convirtió en jefe de grupo en el Laboratorio Europeo de Biología Molecular de Heidelberg. En 1999, fue uno de los miembros fundadores del Instituto Max Planck de Biología Celular Molecular y Genética (MPI-CBG) de Dresde, que sigue dirigiendo en la actualidad junto con un equipo de directores. Es miembro de la Royal Society británica desde 2007, miembro internacional de la Academia Nacional de Ciencias estadounidense desde 2020 y miembro de la Academia Nacional de Ciencias Leopoldina desde 2021.
A Hyman le gusta explicar la importancia científica de la investigación de los condensados utilizando el ejemplo de un pueblo: Los habitantes del pueblo trabajan en diferentes lugares, por ejemplo en la panadería o en la frutería. Las células se organizan de forma similar. Las proteínas y el ARN de una célula trabajan juntos en determinadas zonas de la misma, incluidos los condensados, y desempeñan allí diferentes funciones.
Por ello, el enfoque de la investigación de Hyman es más complicado que el tradicional: Mientras que las moléculas de los condensados interactúan bioquímicamente de la forma habitual, las gotas están sujetas además a las leyes de la biofísica. Se forman mediante un cambio de fase, de forma similar a como el agua se convierte en hielo cuando se enfría. La mayor concentración de proteínas en los condensados hace que aumente su densidad. Se comportan entonces de forma similar a las gotas de aceite en una vinagreta. El aceite y el vinagre no se mezclan perfectamente. Si se deja reposar el aliño, las gotas de aceite separadas por la energía de la agitación se van uniendo poco a poco para formar gotas más grandes hasta que, al cabo de unas horas, todo el aceite vuelve a flotar en la superficie.
Una observación similar condujo al descubrimiento de los condensados en 2009, que representan un estado fundamentalmente nuevo de la materia biológica. Hyman y su equipo interdisciplinar desarrollaron todo un arsenal de métodos para observar los condensados y comprender mejor su función. "Combinamos conceptos de la biología molecular, la química física y la física de la materia blanda", explica el galardonado.
Con los fondos del Premio Körber, Hyman quiere perfeccionar aún más los métodos en el futuro. Además, quiere encontrar los códigos de aminoácidos que influyen en el comportamiento biofísico de las proteínas y explicar lo que falla en las enfermedades neurodegenerativas. Está convencido de que "la comprensión biológica celular de la formación de condensados tendrá un impacto importante en el desarrollo futuro de fármacos". Por ello, Hyman es también cofundador de la empresa Dewpoint Therapeutics, con sede en Boston/Dresde, que investiga, entre otras cosas, el efecto de los fármacos sobre los condensados. Su prioridad es prevenir la formación de depósitos causantes de enfermedades con fármacos adecuados.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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