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11
de octubre de 2001
La
Explicación del mecanismo de división
Las células se descubrieron en el siglo XVII, casi al mismo tiempo que los microscopios. Pero no fue hasta 1839 cuando los biólogos alemanes Theodore Schwann y Matthias Schleiden percibieron con claridad que la célula era la "partícula elemental de los organismos"; es decir, que todas las partes de todos los seres vivos estaban hechas de células. ¿De dónde venían todas esas células de las que estaba hecha la materia viva en su totalidad? Tras numerosos balbuceos sobre su presunta "formación libre" o "generación espontánea", fue otro biólogo alemán, Rudolph Virchow, quien formuló en 1885 la teoría correcta: "Omnis cellula e cellula" ("todas las células vienen de otras células por división"). No es exagerado, por tanto, afirmar que la división celular es uno de los problemas más centrales que cabe imaginar en biología. El lector no es más que una masa de 100 billones de células, desde los glóbulos blancos, que le protegen de las infecciones, hasta las neuronas, que le permiten pensar. Todas ellas vienen por divisiones sucesivas de una sola célula: el cigoto formado por fusión de un óvulo de su madre y un espermatozoide de su padre (que también son dos células, por supuesto). Hace más de treinta años, el estadounidense Leland Hartwell (nacido en 1939), del Fred Hutchinson Cancer Research Center, en Seattle, tuvo la idea de estudiar la división celular desde un punto de vista genético; es decir, de buscar los genes que regulan el proceso. Utilizó una especie ideal para hacer genética: la levadura de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae), un organismo unicelular que se divide muy rápidamente. Cualquier estudio biológico que pueda hacerse en esta levadura toma fácilmente décadas de ventaja respecto de las investigaciones centradas en mamíferos como el ratón, no hablemos ya de seres humanos. Experimentos elegantes La estrategia fue un completo éxito y, en una serie de experimentos que la Academia sueca define como "elegantes" -el término suele denotar un tipo de investigación en el que no hay que mancharse mucho las manos-, Hartwell logró identificar más de cien genes implicados específicamente en el control de la división celular. Los llamó genes CDC (siglas de Ciclo de División Celular). Años después se vería que, pese a haber sido descubiertos en la levadura, muchos de estos genes existen y hacen lo mismo en todos los animales, incluido el ser humano. El británico Paul Nurse (nacido en el año 1949), del Imperial Cancer Research Fund, en Londres, siguió en los años setenta la estrategia de Hartwell y descubrió, utilizando otra especie de levadura, que uno de los genes hallados por el norteamericano (llamado a veces start, a veces cdc2, a veces cdk1, pero que siempre es la misma cosa) desempeñaba una función crucial en la más importante decisión que puede tomar una célula a lo largo de su vida: dividirse o no. El gen start, o cdk1, fue el anzuelo que permitió pescar media docena de proteínas reguladoras de la división celular en los seres humanos, llamadas CDK. Conviene recordar que un gen no es más que la información necesaria para construir una proteína, y que las proteínas son las nanomáquinas que ejecutan las tareas en la célula viva. Salto al erizo El también británico Tim Hunt (nacido en el año 1943), del mismo instituto londinense, descubrió a principios de los años ochenta otra familia de proteínas reguladoras de la división, las llamadas ciclinas. Su estrategia fue distinta de las de Hartwell, Nurse y sus levaduras. Hunt descubrió las ciclinas en el erizo de mar. Si algo ha demostrado la biología de los últimos 30 años es que no importa mucho qué especie utilice un investigador para hacer sus experimentos iniciales: los procesos fundamentales son extraordinariamente persistentes en todos los organismos. Los humanos, por ejemplo, tenemos diez ciclinas muy similares a las del erizo de Hunt. En las dos instituciones donde trabajan los tres galardonados aparece la palabra "cáncer". Una de las razones por las que estos científicos abordaron la cuestión de la división celular fue su intuición de que los principios básicos que descubran, sean los que fueren, tendrían importancia para una enfermedad causada precisamente por la división celular fuera de control. Actualmente hay varios ensayos clínicos probando fármacos diseñados para bloquear las proteínas CDK, que funcionan demasiado en muchos tumores. Y las ciclinas serán utilizadas pronto en el diagnóstico de varios tipos de cáncer. "Omnis cellula e cellula", para bien o para mal. "Creía que este premio era para gente brillante"
Yo creía que los Nóbel eran para gente muy brillante, pero la verdad es que mis contribuciones han sido muy simples". Somos
erizos grandotes. Hartwell, Hunt, Nurse. Tres nombres ya clásicos de la Biología Celular interesados, desde sus años de estudiantes graduados, en cómo se las arreglan las células para dividirse de una forma tan exacta que, como resultado, den siempre dos células hijas que tengan exactamente la misma información genética que ellas mismas. Y el mecanismo es tan exacto que, al menos
en la mosca del vinagre (el organismo modelo con el que yo trabajo),
la frecuencia de errores en la distribución del material genético
es cero. La respuesta es simple: desde que hace
muchos millones de años las fuerzas evolutivas consiguieron inventar,
al mismo tiempo que aparecieron las células en nuestro planeta, un
procedimiento seguro para reproducirse. El sistema se ha ido complicando
y reafinando, pero sin grandes cambios. Nos guste o no, los humanos
somos unas levaduras o unos erizos grandotes. Seguramente más listos
(no desde el punto de vista evolutivo), pero con los mismos genes
esenciales. Además de ser un científico fuera de serie, Paul Nurse es un hombre encantador. Es un típico exponente de una generación, a la que también pertenecen Tim Hunt y Leland Hartwell, una generación donde los conocimientos científicos se compartían mucho antes de ser publicables. Una generación que ha visto cómo se ha pasado de la comunicación abierta de los datos preliminares a la comunicación cuasi secreta de los datos a publicar. Una generación que ha visto pasar de la camaradería científica a la piratería y el cuchillo en la espalda: mi generación. Aunque el ambiente científico haya degenerado para todos, Tim, Paul y Leland: chapeau! (* La versión original de esta nota fue publicada en el diario El País de Madrid)
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