Este miércoles 9 de octubre, se revelaron los nuevos ganadores del Premio Nobel de Química. Este año, el prestigioso reconocimiento fue otorgado a tres científicos. David Baker, de Estados Unidos, recibió la mitad del premio por su trabajo en el diseño computacional de proteínas, que permite crear proteínas con funciones específicas desde cero. Esto tiene importantes aplicaciones en la medicina y la biotecnología, como en el desarrollo de nuevos medicamentos y materiales sintéticos. La otra mitad fue compartida por Demis Hassabis, de Reino Unido, y John M. Jumper, de EE. UU., los creadores de AlphaFold, una inteligencia artificial desarrollada por DeepMind que ha transformado la predicción de la estructura de las proteínas.
“Uno de los descubrimientos que se premian este año se refiere a la construcción de proteínas espectaculares. El otro se refiere a la realización de un sueño de hace 50 años: predecir las estructuras de las proteínas a partir de sus secuencias de aminoácidos. Ambos descubrimientos abren enormes posibilidades”, resumió Heiner Linke, presidente del Comité Nobel de Química.
Pero, ¿qué son las proteínas? En términos simples, y como las define el jurado del Nobel, “controlan y dirigen todas las reacciones químicas que, en conjunto, constituyen la base de la vida”. Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas de aminoácidos que se pliegan en complejas estructuras tridimensionales. Estas estructuras les permiten cumplir una amplia gama de funciones vitales, desde catalizar reacciones químicas (como las enzimas), hasta brindar soporte estructural a las células y tejidos, transportar moléculas esenciales o actuar como hormonas y anticuerpos. En pocas palabras, las proteínas son los motores de los procesos biológicos, esenciales para la vida en cada ser vivo.
Baker fue reconocido por el jurado por crear en 2003 la primera proteína completamente diferente a todas las existentes conocidas. La llamó Top7 y fue una sorpresa para los investigadores que trabajaban en el diseño de proteínas. Los que habían producido proteínas nuevas anteriormente solo habían podido imitar estructuras existentes. La estructura única de Top7 no existía en la naturaleza. Además, con sus 93 aminoácidos, la proteína era más grande que cualquier otra producida anteriormente. Desde entonces, “su grupo de investigación ha producido una proteína tras otra, incluidas proteínas que pueden utilizarse como fármacos, vacunas, nanomateriales y sensores diminutos”, dijo el jurado del Nobel.
El segundo descubrimiento premiado se refiere a la predicción de la estructura de las proteínas. La predicción de la estructura de estas macromoléculas ha sido un desafío. Como ya explicamos, las proteínas existen porque los aminoácidos se ensamblan en largas cadenas como bloques de construcción, lo que determina la estructura y función de la proteína. Gracias a eso, cada proteína tiene una función particular
Pero estos aminoácidos no se ensamblan de cualquier manera. Se pliegan en estructuras tridimensionales, lo que significa que las cadenas de aminoácidos, que son como hilos, se doblan y se retuercen para formar formas específicas. Estas formas son muy importantes porque determinan cómo funciona la proteína. Este proceso de plegamiento es influenciado por interacciones químicas y físicas, “y predecir con precisión cómo se pliegan estas cadenas ha sido un reto complicado”, dijeron los jurados del Nobel.
En 2020, Demis Hassabis y John Jumper presentaron un modelo de inteligencia artificial llamado AlphaFold. Con él, calcularon la estructura de todas las proteínas humanas. También lograron lo que hasta entonces había sido imposible: predijeron la estructura de prácticamente todas las 200 millones de proteínas que los investigadores han descubierto hasta ahora al cartografiar los organismos de la Tierra. Google DeepMind también ha puesto a disposición del público el código de AlphaFold, al que cualquiera puede acceder. El modelo de IA se ha convertido en una mina de oro para los investigadores. En octubre de 2024, AlphaFold había sido utilizado por más de dos millones de personas de 190 países.
David Baker, nacido en 1962 en Seattle, Washington, es un destacado científico que obtuvo su doctorado en 1989 por la Universidad de California en Berkeley. Actualmente, es profesor en la Universidad de Washington, donde se especializa en el diseño computacional de proteínas. Por su parte, Demis Hassabis nació en 1976 en Londres, Reino Unido, y completó su doctorado en 2009 en el University College London. Es el director ejecutivo de Google DeepMind, una de las compañías líderes en inteligencia artificial. John M. Jumper, nacido en 1985 en Little Rock, Arkansas, obtuvo su doctorado en 2017 por la Universidad de Chicago. Hoy trabaja como científico investigador sénior en Google DeepMind, en Londres.
A lo largo de la historia, el Premio Nobel de Química ha destacado a figuras clave cuyas investigaciones han transformado el mundo. Ha reconocido descubrimientos que tienen un impacto profundo en múltiples áreas de la vida, como la medicina, la industria y el medio ambiente. Entre los ganadores más importantes se encuentran Marie Curie, reconocida por sus descubrimientos sobre la radiactividad, y Linus Pauling, por su trabajo en el enlace químico y la estructura de las moléculas. También destaca Ahmed Zewail, pionero de la femtoquímica, y Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna, galardonados por el desarrollo de la técnica de edición genética CRISPR-Cas9, que revolucionó la biotecnología.
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