Tres estadounidenses ganaron el Premio Nobel de Medicina por descubrir los secretos del reloj biológico

El Premio Nobel de Fisiología o Medicina fue para un trío de científicos estadounidenses cuyo trabajo rebeló el mecanismo de un reloj celular que regula los cambios biológicos en organismos complejos, en el lapso de 24 horas.

Jeffrey C. Hall y Michael Rosbash, quienes trabajan en la Universidad de Brandeis desde la década de 1980, realizaron estudios que descubrieron la base genética de los ritmos circadianos en las moscas de la fruta. Michael W. Young colaboró con Hall y Rosbash desde la Universidad Rockefeller, en Nueva York, para aislar el gen, denominado ‘período’ por los científicos que conocían su existencia desde antes.

Hall, Rosbash and Young descubrieron una variedad de mecanismos genéticos y celulares que mantienen los relojes circadianos en sincronía con la rotación diaria de la Tierra.

Rosbash permanece entre los docentes de la Universidad Brandeis, y Young en Rockefeller. Hall se encuentra en la Universidad de Maine. El trabajo, homenajeado por el Comité del Nobel, arroja luz sobre cómo todas las criaturas multicelulares sufren cambios regulares en su temperatura corporal, hormonas, metabolismo y comportamiento, que van de la mano con las diferentes fases del día.

Mientras que los científicos honrados por el comité del Nobel llevaron a cabo gran parte de su trabajo pionero en moscas de la fruta, el reloj circadiano cuyo funcionamiento dilucidaron es un poderoso factor en la salud humana también, que ayuda a explicar cómo el jet lag y otras alteraciones a nuestros ciclos evolutivos de dormir y despertar pueden desgastarnos y llevarnos a la enfermedad.

Su estudio sentó las bases para investigar cómo el momento del día influye todo, desde la forma en que pensamos hasta cómo nuestro cuerpo acumula calorías o responde a la medicación.

En un mundo que funciona las 24 horas y los siete días de la semana, la investigación ha comprobado que las personas que intentan desafiar su ritmo circadiano se enfrentarán eventualmente contra los límites biológicos de los relojes internos de sus células.

“A partir de los descubrimientos seminales de los tres galardonados, la biología circadiana se ha convertido en un vasto y muy dinámico campo de investigación, con implicaciones para nuestra salud y bienestar”, señaló el Comité del Nobel en su anuncio, este lunes.

Nuestro reloj biológico ayuda a regular los patrones de sueño, el comportamiento de alimentación, la liberación de hormonas, la presión arterial y la temperatura corporal.

En su citación para recibir el premio de $1.1 millones, la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska, de Suecia, señaló que los investigadores “pudieron mirar el interior de nuestro reloj biológico y dilucidar su funcionamiento interno”.

Dicho proceso se desdobló en muchas etapas. En 1984, Hall, Rosbash y Young aislaron el gen del período. Se necesitarían varios años más de investigación por parte de Hall y Rosbash para detectar que la proteína codificada por ese gen -llamada PER- pasa por un ciclo diario de acumulación durante la noche y se agota en el transcurso del día.

Pero, ¿cómo se mantiene ese ritmo? Hall y Rosbach suponían que había un cierto lazo de regeneración involucrado, por el cual la acumulación de la proteína PER dentro de la célula podía suavizar la actividad del período del gen. Pero los científicos estaban desconcertados acerca de cómo esa señal de corte era enviada desde el citoplasma, donde se produce la proteína PER, hacia el núcleo celular, donde se encuentra la maquinaria genética.

El misterio se resolvió en 1994, con el descubrimiento de Michael Young de un segundo gen del reloj, al cual bautizó como atemporal. Ese gen también parecía necesario para que los organismos mantengan el ritmo normal circadiano, mediante la codificación de la producción de una proteína llamada TIM.

El “elegante trabajo” de Young, escribió el Comité del Nobel, mostró que cuando las proteínas TIM y PER están unidas pueden entrar en el núcleo de la célula. Allí bloquean la actividad del gen del período y cierran el circuito de retroalimentación.

Con el tiempo, Young descubriría un tercer gen cronometrador, al cual llamó ‘doble tiempo’ (doubletime), que permite una alineación más precisa de los niveles de proteína dentro de un ciclo de 24 horas. Hall, Rosbash y Young han identificado proteínas adicionales necesarias para la activación del gen del período, así como para el mecanismo por el cual la luz puede sincronizar el reloj.

Traducción: Valeria Agis

Para leer esta nota en inglés, haga clic aquí