La importancia fundamental del oxígeno se conoce desde hace siglos, pero hasta hace unos años se desconocía cómo las células se adaptaban a los cambios en los niveles de oxígeno, que se dan tanto en condiciones normales –cuando por ejemplo se hace mucho ejercicio físico- como en ciertas enfermedades como el cáncer, los infartos, el accidente cerebro vascular o la anemia. Tres científicos que trabajan en develar esa incógnita fueron elegidos hoy ganadores del Premio Nobel de Fisiología o Medicina. Son Peter J. Ratcliffe -de la Universidad de Oxford y director de Investigación Clínica del Instituto Francis Crick de Londres, en el Reino Unido-, Gregg Semenza -de la Universidad Johns Hopkins, Estados Unidos- y William Kaelin Jr. -del Instituto Dana Farber, de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos-, quienes descubrieron cómo las células pueden detectar y adaptarse a los cambios en la disponibilidad de oxígeno, es decir, identificaron la maquinaria molecular que regula la actividad de los genes en respuesta a los niveles variables de oxígeno.

“Desde que me desperté estoy muy contento con la elección del Nobel, especialmente a Peter Ratcliffe, persona con la que estamos relacionados hace más de veinte años”, comenta el científico del CONICET Pablo Wappner, del Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBA, CONICET – Fundación Instituto Leloir). Wappner se dedica al mismo campo de estudio que Ratcliffe: el de la hipoxia, que asomó a fines de los 80 y se centra en el mecanismo a través del cual la célula responde a niveles bajos de oxígeno.

“Lo que estos investigadores hicieron fue entender cómo las células se adaptan a los cambios de oxígeno mediante la expresión de genes que se activan en situaciones de hipoxia, permitiéndole al órgano u organismo en su conjunto sobrellevar esta situación, como sucede en varias enfermedades. Una vez que se fueron dilucidando los mecanismos de adaptación a hipoxia mediante estudios de ciencia básica, se suscitó un enorme interés en la industria farmacéutica, ya que al comprender los mecanismos fundamentales se los puede intentar manipular farmacológicamente. Hoy en día hay millones de dólares invertidos en el desarrollo de fármacos con el objeto de manipular los mecanismos de adaptación a hipoxia e intentar así estrategias terapéuticas novedosas contra las diversas patologías”, explica Wappner, y agrega: “El premio Nóbel es el reconocimiento a los aportes que durante décadas venían haciendo estos científicos en el campo de la adaptación a hipoxia”.

Wappner conoció a Ratcliffe en el año 96, en un congreso sobre hipoxia en España. Allí, Ratcliffe se interesó por el trabajo que expuso el ahora investigador del CONICET –que estudia la respuesta a hipoxia en el modelo experimental de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster– y le propuso intentar obtener juntos un subsidio internacional para avanzar con aquella investigación, complementaria de la suya, trabajo que realizaron y renovaron en varias ocasiones. A partir de entonces, Wappner y Ratcliffe mantuvieron una relación profesional fluida, tal es así que Wappner fue nombrado profesor visitante de la universidad de Oxford donde Ratcliffe se desempeña. Este año, Ratcliffe vino por primera vez a la Argentina: dio varias charlas en nuestro país, incluyendo una en el Centro Cultural de la Ciencia (C3).  “En mi carrera he aprendido mucho de él. He podido ser un testigo privilegiado del progreso de sus investigaciones y de su crecimiento profesional coronado ahora con la obtención del Premio Nobel”, confiesa el investigador del Consejo.

Eduardo Arzt, investigador del CONICET y director del Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires (IBioBA, CONICET- Instituto Partner de la Sociedad Max Planck), también trabaja en el campo de la hipoxia desde hace años. “Trabajamos plenamente basados en los descubrimientos básicos que hicieron estos premios Nobel”, comenta. En su caso, se centra en la regulación del oxígeno por el gen de VHL, que regula a la proteína HIF (sigla que se desprende de “factor inducible por hipoxia”, ya que es la molécula encargada de controlar la activación de los genes en hipoxia). Arzt y su equipo estudian cómo es regulado ese gen en casos de patologías tumorales que lo alteran.

“Nuestro campo se merecía este Nobel, porque tiene una tremenda importancia para la biología y la medicina”, señala el científico. “Este es un campo promisorio para encontrar curas a futuro: en cáncer las células cancerígenas se adaptan a la falta de oxígeno que se genera en el corazón de un tumor, los tumores crecen porque se adaptan a esa falta de oxígeno. Los fármacos podrían actuar haciendo blanco en los mecanismos de adaptación en los que estamos trabajando. En Argentina somos varios grupos los que trabajamos en esto, tanto desde el punto de vista básico como desde la clínica”, concluyó Arzt.

El por qué de la elección de los Nobel

“Gracias al trabajo innovador de estos premios Nobel, sabemos mucho más sobre cómo los diferentes niveles de oxígeno regulan los procesos fisiológicos fundamentales -informó hoy públicamente el Comité del Nobel-. La detección de oxígeno permite a las células adaptar su metabolismo a niveles bajos de oxígeno: por ejemplo, en nuestros músculos durante el ejercicio intenso. Otros ejemplos de procesos adaptativos controlados por la detección de oxígeno incluyen la generación de nuevos vasos sanguíneos y la producción de glóbulos rojos. Nuestro sistema inmunológico y muchas otras funciones fisiológicas también se ajustan mediante la maquinaria de detección de oxígeno. Incluso se ha demostrado que la detección de oxígeno es esencial durante el desarrollo fetal para controlar la formación normal de vasos sanguíneos y el desarrollo de placenta”.

Además, los integrantes del Comité del Nobel indicaron en un comunicado que “el trabajo premiado este año revela los mecanismos moleculares que subyacen en la forma en que las células se adaptan a las variaciones en el suministro de oxígeno. La detección de oxígeno es fundamental para una gran cantidad de enfermedades. Los descubrimientos realizados por los galardonados de este año tienen una importancia fundamental para la fisiología y han allanado el camino para nuevas estrategias prometedoras para combatir la anemia, el cáncer y muchas otras enfermedades”.