Este año, el premio Nobel de Medicina ha recaído en John B. Gurdon y Shinya Yamanaka por su descubrimiento de que las células maduras pueden ser reprogramadas para convertirse en pluripotentes, capaces de desarrollarse en todos los tejidos del cuerpo. Sus hallazgos revolucionaron el conocimiento sobre el desarrollo de células y organismos.
El Instituto Karolinska de Suecia ha concedido este año el premio Nobel de Medicina a John B. Gurdon y Shinya Yamanaka.
Los descubrimientos de ambos científicos han cambiado por completo la visión del desarrollo y la especialización celular.
Gracias a ellos sabemos que la célula madura no tiene que limitarse siempre a su estado especializado. De hecho, mediante la reprogramación de células humanas, los expertos han podido desarrollar nuevas herramientas para el diagnóstico y la terapia de enfermedades.
Todo empezó en 1962, cuando John B. Gurdon descubrió que la especialización de las células es reversible. En un experimento clásico, reemplazó el núcleo celular inmaduro de una célula del óvulo de una rana por el núcleo de una célula intestinal madura.
Este óvulo modificado se convirtió en un renacuajo normal. Gurdon observó además que el ADN de la célula madura todavía tenía toda la información necesaria para desarrollar las células de la rana.
Pero no fue hasta 40 años más tarde cuando Shinya Yamanaka consolidó esta línea de investigación. Este investigador japonés definió en 2006 cómo las células intactas maduras en ratones podían ser reprogramadas para convertirlas en células madre inmaduras.
Sorprendentemente, mediante la introducción de solo unos pocos genes, Yamanaka pudo reprogramar células maduras para convertirse en células madre pluripotentes, es decir, células inmaduras que son capaces de convertirse en cualquier tipo de células en el cuerpo.
Uso médico del hallazgo
Los descubrimientos de Gurdon y Yamanaka han demostrado que las células especializadas pueden dar marcha atrás al reloj del desarrollo en determinadas circunstancias ya que, a pesar de que su genoma sufre modificaciones durante el desarrollo, dichas alteraciones no son irreversibles.
Durante los últimos años, los expertos han demostrado que las células madre pluripotentes inducidas (iPS) pueden dar lugar a todos los tipos de células diferentes del cuerpo. Estos avances han propiciado un notable progreso en muchas áreas de la medicina.
Además, las iPS también se pueden preparar a partir de células humanas. Por ejemplo, las células de la piel pueden ser obtenidas de pacientes con diversas enfermedades, reprogramarlas, y examinarlas en el laboratorio para determinar cómo se diferencian de las células de individuos sanos.
Para los expertos, estas células constituyen una herramienta muy valiosa para comprender los mecanismos de la enfermedad y así ofrecer nuevas oportunidades para el desarrollo de terapias médicas.
Ideas de un millón de euros
Desde 1901, la institución sueca concede cada año estos premios, dotados con 1,08 millones de euros a los expertos que hayan realizado el descubrimiento más importante en el campo de la fisiología o la medicina.
Sir John B. Gurdon nació en 1933 en Dippenhall, Reino Unido. Doctorado en la Universidad de Oxford en 1960, fue becario postdoctoral en el Instituto de Tecnología de California (EE UU). Se incorporó a la Universidad de Cambridge, Reino Unido, en el año 1972 y ha trabajado como profesor de biología celular. Hoy en día, Gurdon sigue trabajando en el centro que lleva su nombre.
Por su parte, Shinya Yamanaka nació en Osaka (Japón), en 1962. Obtuvo su doctorado en 1987 en la Universidad de Kobe y se formó como cirujano ortopédico antes de pasar a la investigación básica. Después de doctorarse, trabajó en el Instituto Gladstone en San Francisco (EE UU) y el Instituto Nara de Ciencia y Tecnología de Japón. En 2011, Yamanaka ganó el premio FBBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de biomedicina. En la actualidad es profesor en la Universidad de Kyoto.
Referencias bibliográficas:
Gurdon, J.B. (1962). "The developmental capacity of nuclei taken from intestinal epithelium cells of feeding tadpoles". Journal of Embryology and Experimental Morphology 10:622-640.
Takahashi, K., Yamanaka, S. (2006). "Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors". Cell 126:663-676.
Se trata de la máquina molecular más compleja e intrincada de la biología humana, ya que edita más de 90 % de nuestros genes. Los errores en este proceso están vinculados con muchas enfermedades incluyendo la mayoría de los tipos de cáncer.
Un estudio en ratones muestra que es posible revertir los efectos del envejecimiento en las neuronas mediante reprogramación celular, aumentando su número y capacidad de conexión, lo que podría abrir nuevas vías para tratar enfermedades neurodegenerativas.
