Los grandes avances para la ciencia de los premios Nobel 2018
- Redacción Acta diurna
- 11 oct 2018
- 4 Min. de lectura
La semana pasada se escogieron los trabajos galardonados por los premios Nobel de Medicina o Fisiología, Química y Física, los cuales representan grandes avances en el terreno de la ciencia.
El de Fisiología ha recaído en James P. Allison y Tasuku Honjo por sus trabajos en inmunoterapia contra el cáncer, un nuevo enfoque contra la enfermedad consistente en liberar toda la artillería de nuestras defensas para combatir los tumores.
El cáncer mata a millones de personas cada año y es uno de los mayores desafíos de salud de la humanidad. “Al estimular la capacidad inherente de nuestro sistema inmunitario para atacar las células tumorales, los galardonados de este año con el Premio Nobel de Medicina han establecido un principio completamente nuevo en la terapia contra la enfermedad”, indica el comunicado de la Fundación Nobel.
James P. Allison (Texas, 1948), que actualmente es profesor de investigación en el MD Anderson Cancer Center de la Universidad de Texas, fue el primero en demostrar que la inmunoterapia puede tratar esta enfermedad de forma efectiva,
Allison estudió una proteína de células T CTLA-4, que funciona como un freno en el sistema inmunitario. “El investigador se dio cuenta de la posibilidad liberar el freno y que nuestras células inmunes pudieran atacar a los tumores. Luego desarrolló este concepto en un nuevo enfoque para el tratamiento de pacientes”.
Los galardonados con el Premio Nobel de Química de 2018 han sido Frances H. Arnold, por el control de la evolución de las enzimas, y George P. Smith y Gregory P. Winter, por una técnica que permite crear nuevos anticuerpos. Estos avances hacen posible fabricar materiales sostenibles, biocombustibles y fármacos para enfermedades autoinmunes o metástasis.
Desde que surgieron los primeros indicios de vida hace unos 3.700 millones de años, la Tierra se ha llenado de diferentes organismos en aguas termales, océanos profundos y desiertos. La evolución ha superado los problemas químicos de todos los ambientes. Las proteínas se han optimizado, han cambiado y se han renovado, creando una gran diversidad para adaptarse mejor a las condiciones.
Inspirados por el poder de la evolución, los premios Nobel de Química de este año han utilizado los mismos principios para desarrollar proteínas que resuelven los problemas químicos de la humanidad. Así, han logrado en el laboratorio dirigir y acelerar la evolución de las enzimas y las proteínas de unión.
La estadounidense Frances H. Arnold (1956), del California Institute of Technology, Pasadena (EE UU), dirigió en 1993 la primera evolución de enzimas –unas proteínas que catalizan reacciones químicas–. Desde entonces, ha refinado los métodos que ahora se utilizan habitualmente para desarrollar nuevos catalizadores.
Los usos de las enzimas de Arnold incluyen la fabricación de sustancias químicas más respetuosas con el medioambiente, productos farmacéuticos y combustibles renovables para un sector de transporte más ecológico.
El Premio Nobel de Física de este año ha recaído en el estadounidense Arthur Ashkin “por sus pinzas ópticas y su aplicación a los sistemas biológicos”, compartido con el francés Gérard Mourou y la canadiense Donna Strickland "por su método para generar pulsos ópticos ultracortos de alta intensidad”. Los láseres que se emplean para corregir la miopía son una de sus múltiples aplicaciones.
“Los innovadores inventos en el campo de la física del láser” les han valido a los investigadores Arthur Ashkin de los Laboratorios Bell en Estados Unidos, Gérard Mourou de la Escuela Politécnica de Francia y la Universidad de Míchigan (EE UU) y Donna Strickland de la Universidad de Waterloo en Canadá la concesión del Premio Nobel de Física 2018, según ha anunciado hoy la Real Academia Sueca de las Ciencias.
Objetos extremadamente pequeños y procesos increíblemente rápidos se pueden observar hoy gracias a los trabajos e invenciones de los galardonados. Los avanzados y precisos instrumentos de luz que han desarrollado están abriendo áreas de investigación inexploradas y multitud de aplicaciones industriales y médicas.
Arthur Ashkin (Nueva York, 1922) inventó unas pinzas ópticas capaces de sujetar partículas, átomos, virus y otras células vivas con sus ‘dedos’ de rayos láser. Esta nueva herramienta permitió conseguir un viejo sueño de la ciencia ficción: usar la presión de la luz para mover objetos físicos. El investigador logró, mediante luz láser, empujar diminutas partículas hacia el centro del haz y mantenerlas ahí. Las pinzas ópticas se acababan de inventar.
Otro avance importante se produjo en 1987, cuando Ashkin empleó estas pinzas para capturar bacterias vivas sin dañarlas. Inmediatamente se comenzó a estudiar sistemas biológicos con esta herramienta, que hoy se usa ampliamente para investigar la maquinaria de la vida.
Por su parte, Gérard Mourou (Albertville-Francia, 1944) y Donna Strickland (Guelph-Canadá, 1959) reciben conjuntamente la mitad del premio porque allanaron el camino para generar los pulsos láser más cortos e intensos logrados por la humanidad. El estudio lo presentaron en 1985 en un revolucionario artículo, que además sirvió de base para la tesis doctoral de Strickland.
Utilizando un ingenioso enfoque, lograron crear pulsos láser de alta intensidad y ultracortos sin destruir el material amplificador. Primero estiraron los pulsos temporalmente para reducir su potencia máxima, luego los amplificaron y finalmente los comprimieron. Cuando un pulso láser se comprime y acorta de esta manera, se empaqueta más luz en el mismo espacio pequeño, aumentando enormemente su intensidad.
La nueva técnica de Strickland y Mourou, llamada amplificación de pulso gorjeado (CPA por sus siglas en inglés: chirped pulse amplification), pronto se convirtió en un estándar para los láseres de alta intensidad que se desarrollarían después. Entre sus usos figuran las millones de cirugías oculares correctivas que se realizan cada año con esta tecnología láser de alta precisión. SINC
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