La vida no podría existir sin proteínas y el Premio Nobel de Química 2024 fue otorgado a tres expertos en explicar, predecir y generar estructuras de proteínas.
Las proteínas son moléculas largas en forma de cadenas que cumplen numerosas funciones biológicas como la construcción, reparación, defensa y mantenimiento de las células y los tejidos. Conocer su estructura en tercera dimensión y entender cómo se acoplan entre ellas o con otras estructuras había permanecido como un misterio que ha sido revelado gracias al trabajo de tres investigadores que hoy fueron anunciados como ganadores del Premio Nobel de Química 2024: David Baker, Demis Hassabis y John Jumper.
Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach
La Real Academia de Ciencias de Suecia anunció los nombres de los ganadores del galardón más importante en investigación química a nivel mundial y detalló que la mitad del premio es para David Baker por “el diseño de proteínas con computación”; mientras que la otra mitad del premio corresponde a Hassabis y Jumper por “la predicción de la estructura de las proteínas mediante el uso de inteligencia artificial”.
“El Premio Nobel de Química 2024 trata sobre las proteínas, las ingeniosas herramientas químicas de la vida. David Baker ha tenido éxito con la hazaña casi imposible de construir tipos de proteínas completamente nuevos. Demis Hassabis y John Jumper han desarrollado un modelo de IA para resolver un problema de hace 50 años: predecir las complejas estructuras de las proteínas. Estos descubrimientos tienen un enorme potencial”, indicó la Real Academia en su comunicado oficial.
Complejas estructuras
La diversidad de la vida atestigua la asombrosa capacidad de las proteínas como herramientas químicas. Controlan e impulsan todas las reacciones químicas que, en conjunto, son la base de la vida. Las proteínas también funcionan como hormonas, sustancias señalizadoras, anticuerpos y componentes básicos de diferentes tejidos.
“Uno de los descubrimientos que se reconocen este año se refiere a la construcción de proteínas espectaculares. El otro se trata de cumplir un sueño de hace 50 años: predecir las estructuras de las proteínas a partir de sus secuencias de aminoácidos. Ambos descubrimientos abren enormes posibilidades”, dice Heiner Linke, presidente del Comité Nobel de Química.
Las proteínas generalmente consisten en 20 aminoácidos diferentes, que pueden describirse como los componentes básicos de la vida. En 2003, David Baker logró utilizar estos bloques para diseñar una nueva proteína que no se parecía a ninguna otra proteína. Desde entonces, su grupo de investigación ha producido una creación de proteína imaginativa tras otra, incluidas proteínas que se pueden usar como productos farmacéuticos, vacunas, nanomateriales y sensores diminutos.
El segundo descubrimiento se refiere a la predicción de las estructuras de las proteínas. En las proteínas, los aminoácidos están unidos entre sí en largas cadenas que se pliegan para formar una estructura tridimensional, que es decisiva para la función de la proteína. Desde la década de 1970, los investigadores habían intentado predecir las estructuras de las proteínas a partir de secuencias de aminoácidos, pero esto era notoriamente difícil. Sin embargo, hace cuatro años, hubo un avance impresionante.
En 2020, Demis Hassabis y John Jumper presentaron un modelo de IA llamado AlphaFold2. Con su ayuda, han sido capaces de predecir la estructura de prácticamente todos los 200 millones de proteínas que los investigadores han identificado. Desde su descubrimiento, AlphaFold2 ha sido utilizado por más de dos millones de personas en 190 países. Entre una miríada de aplicaciones científicas, los investigadores ahora pueden comprender mejor la resistencia a los antibióticos y crear imágenes de enzimas que pueden descomponer el plástico. La vida no podría existir sin proteínas. El hecho de que ahora podamos predecir las estructuras de las proteínas y diseñar nuestras propias proteínas confiere el mayor beneficio a la humanidad.
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