Por sus investigaciones que ayudaron a entender “cómo el calor, el frío y la presión pueden generar impulsos nerviosos que nos permiten percibir el mundo a nuestro alrededor y adaptarnos a él”, los investigadores David Julius y Ardem Patapoutian fueron anunciados como los ganadores del Premio Nobel de Medicina 2021 por el Instituto Karolinska.
Julius, quien nació en 1955 en Nueva York, Estados Unidos, utilizó capsaicina, un compuesto picante de los chiles que induce una sensación de ardor, para identificar un sensor en las terminaciones nerviosas de la piel que responde a calor.
Mientras que Ardem Patapoutian, ganador del Premio Nobel quien nació en 1967 en Beirut, Líbano, utilizó células sensibles a la presión para descubrir una nueva clase de sensores que responden a estímulos mecánicos en la piel y órganos internos.
Estos descubrimientos pusieron en marcha actividades de investigación intensa que condujeron a un rápido aumento de nuestra comprensión de cómo nuestro sistema nervioso percibe el calor, el frío y los estímulos mecánicos. Los galardonados identificaron los eslabones faltantes críticos en nuestra comprensión de la compleja interacción entre nuestros sentidos y el medio ambiente”, se puede leer en un comunicado.
El laureado más joven en esta categoría fue en 1923 Frederick G. Banting, quien lo logró con solo 32 años
Sus aportaciones para la ciencia y el Premio Nobel
En la década de los 90, David Julius, de la Universidad de California, San Francisco, en Estados Unidos, analizó cómo la capsaicina causa la sensación de ardor que el ser humano siente cuando entra en contacto con el chile. Si bien ya se sabía que activaba las células nerviosas causando sensaciones de dolor, no se sabía cómo sucedía eso.
Julius y sus colaboradores crearon una biblioteca de millones de fragmentos de ADN correspondientes a genes de las neuronas sensoriales que reaccionaban al dolor, calor y al tacto y plantearon la hipótesis de incluir también fragmentos de ADN que codificaran la proteína capaz de reaccionar con la capsaicina.
Tras varios estudios, se identificó un solo gen que podía hacer que las células fueran sensibles a la capsaicina (TRPV1).
Cuando el laureado investigó la capacidad de la proteína para responder al calor, se dio cuenta de que había descubierto un receptor sensible al calor que se activa a temperaturas percibidas como dolorosas.
Ardem Patapoutian, quien trabajaba en Scripps Research en La Jolla, California, Estados Unidos, quería identificar los receptores que son activados por estímulos mecánicos.
Junto a su equipo descubrió una línea celular que emitía una señal eléctrica cuando se picaron células individuales con una micropipeta. Se supuso que el receptor activado por fuerza mecánica era un canal de iones. Posteriormente, se identificaron genes candidatos que codificaban posibles receptores; estos fueron inactivados uno por uno hasta descubrir al responsable de la mecanosensibilidad en las células estudiadas.
Patapoutian logró identificar un solo gen capaz de hacer que las células fueran insensibles ante la presión de la micropipeta, por lo que un nuevo canal de iones mecanosensible había sido descubierto y se le dio el nombre Piezo1.
Después encontró Piezo, un gen; ambos son canales iónicos que se activan directamente por el ejercicio de presión sobre las membranas celulares.
Estas aportaciones han permitido comprender cómo el calor, el frío y la fuerza mecánica pueden iniciar los impulsos nerviosos que le permiten a los seres humanos percibir y adaptarse al mundo que los rodea, lo que se utiliza para desarrollar tratamientos para una amplia gama de enfermedades, incluido el dolor crónico.
