Pioneros sobre células madre y ADN

Todo sobre los Premios Nobel de Medicina

Los premiados han creado modelos animales de distintas enfermedades. Crearon el primer ratón al que se le desactivó un gen durante su desarrollo embrionario.

Noticias médicas

/ Publicado el 10 de octubre de 2007

 

MADRID.- La Academia sueca ha galardonado a los estadounidenses Mario Capecchi (de origen italiano) y Oliver Smithies (nacido en Reino Unido) y al británico Sir Martin Evans, con el Premio Nobel de Medicina y Fisiología 2007 por sus trabajos sobre células madre y modificaciones genéticas en modelos animales.

Los tres investigadores han sido reconocidos por sus descubrimientos sobre células madre y ADN que han permitido "poner en marcha una tecnología de una importancia inmensa para manipular genes en modelos animales", según ha reconocido el jurado.

Esta tecnología permite a los científicos crear ratones con mutaciones en cualquier gen que se desee. El poder de esta tecnología es que el investigador elige tanto qué gen quiere crear como de qué forma mutarlo; de manera que tiene completa libertad para manipular las secuencias de ADN del genoma de un ratón vivo.

En su anuncio, el comité del Nobel ha dicho que el empleo de la tecnología de manipulación genética desarrollada por estos investigadores ha arrojado luz sobre el desarrollo embrionario, el envejecimiento y la enfermedad. "Su impacto en la comprensión de la función de los genes y sus beneficios para la humanidad seguirán creciendo en los años venideros", ha señalado el Instituto Karolinska en un comunicado.

Ratones manipulados genéticamente
Los tres premiados trabajan en diferentes laboratorios de Estados Unidos y el Reino Unido y se han destacado por sus investigaciones para introducir modificaciones genéticas en ratones empleando células madre embrionarias.

En el año 1989, los tres galardonados crearon el primer ratón 'knockout'; es decir, el primer roedor al que se le canceló el funcionamiento de un gen durante la fase embrionaria, para analizar los efectos de esta desactivación. Esta técnica ha sido crucial para estudiar las funciones de diferentes tipos de genes en ratones y crear modelos de enfermedades.

La exquisita precisión con que estos investigadores han manipulado el material genético de roedores ya fue merecedora en 2001 del Premio Lasker, el llamado Nobel americano. El trío de científicos ha creado modelos animales de enfermedades humanas como la aterosclerosis, el cáncer, la hipertensión y la fibrosis quística. Esa misma tecnología también contribuye a avanzar en el conocimiento de procesos biológicos normales, como la formación de células inmunes.

Predominio estadounidense

En los últimos cinco años el galardón en la categoría de Medicina ha estado protagonizado casi en exclusiva por científicos estadounidenses. En 2006, por ejemplo, la Academia sueca reconoció los trabajos en el campo de la genética de Andrew Z. Fire y Craig C. Mello, que descubrieron la función del ARN de interferencia.

En 2005 el Nobel viajó hasta Australia, a manos de Barry Marshall y Robin Warren, descubridores de la bacteria 'Helicobacter pylori', relacionada con algunos de los principales problemas de estómago.

El Nobel de Medicina en 2004 premió las investigaciones de Richard Axel y Linda Buck sobre el sentido del olfato; mientras que un año antes, en 2003, Peter Mansfield (británico) y Paul Lauterbur (estadounidense) lo compartieron gracias a la resonancia magnética.

En la edición de 2002, Sydney Brenner, Robert Horvitz y John Sulston compartieron los 10 millones de coronas suecas del galardón (algo más de un millón de euros) por sus estudios sobre los mecanismos genéticos que controlan la muerte celular programada (apoptosis).

Cómo se elige un Nobel

El pasado mes de septiembre de 2006 el Comité del Nobel envió de manera confidencial las 3.000 invitaciones que dan derecho a nominar a los candidatos que recibirán el premio un año después año. El nombre de quienes proponen las nominaciones y otras informaciones sobre el proceso de selección son totalmente confidenciales, y no pueden revelarse hasta transcurridos 50 años, como explica la Academia Sueca en su página web.

Los 'nominadores' que presentan las candidaturas son elegidos de forma secreta entre miembros del Instituto Karolinska, la Academia sueca de Medicina, ganadores del premio en ediciones anteriores y eminentes científicos o profesores de universidad de todo el mundo.

Una vez recibidas todas las nominaciones de estos expertos, un comité selecciona a varios posibles candidatos y envía esta lista preliminar a destacados especialistas que trabajan en el mismo campo de investigación que los elegidos. Un año después del comienzo de todo el proceso, el comité envía su informe con las recomendaciones sobre los candidatos finales a la Asamblea del Nobel, que discute la cuestión en dos reuniones y decide por mayoría el nombre del ganador.

Sólo dentro de medio siglo podrá hacerse pública la lista de candidatos que optaban a este Nobel de Medicina 2007 y conocer los detalles de las nominaciones. Así, se sabe por ejemplo que el descubridor del bacilo de la tuberculosis, Robert Koch, fue nominado 55 veces en cuatro años antes de ganar definitivamente el galardón; mientras que su compatriota Ferdinand Sauerbruch, cirujano, no logró llevarse el gato al agua a pesar de acumular 54 nominaciones en 14 años. Por su parte, el español Santiago Ramón y Cajal, premiado en 1906, acumuló unas 40 nominaciones en cinco años. 


 Clarín

El Nobel de Medicina 2007 fue para tres científicos por sus trabajos sobre genética

La Academia sueca premió al estadounidense de origen italiano Mario Capecchi y a los británicos Oliver Smithies y Martin J. Evans. Sus investigaciones se centran en las modificaciones genéticas de ratones con ayuda de células madre embrionarias.

El estadounidense de origen italiano Mario Capecchi y los británicos Oliver Smithies y Martin J. Evans son los ganadores del Premio Nobel de Medicina y Fisiología 2007 por sus trabajos en genética, comunicó hoy el Instituto Karolinska en Estocolmo.

Sus investigaciones se centran en las modificaciones genéticas de ratones con ayuda de células madre embrionarias, señala el comunicado del comité. Sus descubrimientos permitieron desarrollar una tecnología de una inmensa importancia para aislar los genes de ratones.

Los tres ganadores trabajan en laboratorios diferentes en Estados Unidos y Gran Bretaña.

El Nobel de Medicina está dotado con 10 millones de coronas suecas (1,1 millones de euros o 1,5 millones de dólares) y a su anuncio seguirán en los próximos días los correspondientes a Física, Química, Literatura, de la Paz y Economía. 


 

Clarín

Nobel de Medicina por desarrollar una técnica genética de precisión

Oliver Smithies, Martin J. Evans y Mario Capecchi usaron el direccionamiento de genes. El nuevo método permite estudiar mejor cómo se generan una amplia gama de patologías, desde el Alzheimer hasta el cáncer.

Por: Valeria Román

Dos científicos que nacieron en Gran Bretaña y un tercero de origen italiano son los ganadores del Premio Nobel de Medicina 2007. Los tres investigadores ayudaron a desarrollar la técnica del direccionamiento de genes, que permite producir ratones mutantes con una precisión exquisita.

Los galardonados por el Instituto Karolinska son Martin Evans (quien trabaja en la Universidad de Cardiff en Gales), Mario Capecchi y Oliver Smithies (los dos últimos desarrollaron sus carreras en los Estados Unidos). Trabajaron por separado, pero son amigos, y compartirán el premio de 1,54 millón de dólares.

Cada uno por su lado contribuyó al desarrollo de la técnica del direccionamiento de genes, que es de amplio uso en los laboratorios y que marcó un cambio enorme en la biomedicina.

Por esa metodología, se obtienen los ratones mutantes (o "knockout" en la jerga de los científicos), que permitieron estudiar mejor cómo se generan una amplia gama de patologías, desde la enfermedad de Alzheimer hasta el cáncer.

Capecchi demostró que ciertos genes defectuosos podían ser reparados con la introducción de nuevo material genético. Smithies también investigó en la misma dirección, en un intento por reparar enfermedades hereditarias de la sangre. Y Martín Evans fue quien probó que las células madres embrionarias de ratón podían ser usadas como vectores para introducir el material genético de interés y recrear un ratón completo.

"Antes de la contribución de los tres ganadores del Nobel, se incorporaban genes en los genomas de ratones, pero sin controlar el sitio de inserción. Con el desarrollo de la técnica, se consiguió precisión para introducir las modificaciones genéticas deseadas", dijo a Clarín Marcelo Rubinstein, investigador principal en genética y neurociencias del Conicet y del Instituto Médico Howard Hughes, de EE.UU..

"Los ratones mutantes -explicó el científico argentino- sirven para entender las funciones de los 35.000 genes. Como la disposición de los genes es similar a la de los seres humanos, los animales nos sirven para entendernos a nosotros mismos".

Esto significa que los ratones mutantes son como bancos de pruebas, en los que los científicos observan y testean cuáles son los genes que se prenden y se apagan normalmente para aclarar el desarrollo de las enfermedades y así buscar soluciones terapéuticas.

Rubinstein usó la técnica del direccionamiento de genes en varias oportunidades: su laboratorio, en el Instituto de Genética y Biología Molecular del Conicet, es el único que desarrolla ratones originales en la Argentina.

Muchos otros científicos están también agradecidos con la técnica del direccionamiento que hizo prescindir de un gen ("mutación nula") para observar las consecuencias en el organismo o -en otros casos- introducir uno, dos o tres copias de otro gen para estudiar sus efectos, según dijo a la agencia AFP Nadine Bouby-Bouzidi, una investigadora francesa que trabaja en la ciudad de París sobre complicaciones de la diabetes con ratones mutantes.

Así, hay ratones "Matusalén" que viven mucho más que los normales (un estudio que fue difundido por Clarín el 20 de noviembre de 1999). O el grupo de ratones que son dos veces más grandes que los comunes porque "superproducen" la hormona del crecimiento. Ya son más de 500 modelos de ratones mutantes que se han diseñado en diferentes laboratorios del mundo para saber más sobre enfermedades neurodegenerativas y cardiovasculares, cáncer y diabetes.

Qué son los premios Nobel y cómo siguen
Son premios internacionales administrados por la Nobel Foundation, que tiene sede en Estocolmo, Suecia. Fueron instituidos por Alfred Nobel y se entregan desde 1901. Consiste en una medalla, un diploma y dinero en efectivo: hoy la suma es de 10 millones de coronas suecas (un millón y medio de dólares). La entrega sigue con el de Física (hoy), Química (mañana), Literatura (el jueves), Paz (el viernes) y Economía (el lunes 15).

 


 

ELMUNDO.ES

CAPECCHI, SMITHIES Y EVANS
El Nobel premia a tres científicos pioneros en la manipulación genética de ratones

Crearon el primer ratón al que se le desactivó un gen durante su desarrollo embrionario
La técnica se ha generalizado para crear modelos animales de enfermedades

MADRID.- La Academia sueca ha galardonado a los estadounidenses Mario Capecchi (de origen italiano) y Oliver Smithies (nacido en Reino Unido) y al británico Sir Martin Evans con el Premio Nobel de Medicina y Fisiología 2007 por sus trabajos sobre células madre y manipulación genética en modelos animales.

Sus descubrimientos han permitido "poner en marcha una tecnología de una importancia inmensa para manipular genes en modelos animales", según ha reconocido el jurado.

La técnica desarrollada por los científicos premiados forma parte de la rutina diaria de los laboratorios de investigación biomédica de todo el mundo.

Esta tecnología permite a los científicos crear ratones con mutaciones en cualquier gen que se desee y elegir tanto sobre qué gen se quiere actuar como de qué forma alterarlo. Su aplicación más común consiste en inactivar un gen concreto. La técnica ha sido crucial para estudiar las funciones de diferentes tipos de genes en ratones y crear modelos de enfermedades.

Hasta la fecha, se han manipulado con este método más de 10.000 genes de roedores, aproximadamente la mitad de los que componen su genoma.

En su anuncio, el comité del Nobel ha dicho que el empleo de la tecnología de manipulación genética desarrollada por estos investigadores ha arrojado luz sobre el desarrollo embrionario, el envejecimiento y la enfermedad. "Su impacto en la comprensión de la función de los genes y sus beneficios para la humanidad seguirán creciendo en los años venideros", ha señalado el Instituto Karolinska en un comunicado.

Mario R. Capecchi, que reside en Salt Lake City, estaba dormido cuando le llamó por teléfono el comité de los Nobel. "La voz sonaba muy seria, por eso mi primera reacción fue pensar que esto era real", ha declarado a la agencia de noticias AP.

Por su parte, Oliver Smithies ha destacado que, después de trabajar en el mismo proyecto durante más de 20 años, "es muy grato ser reconocido a este nivel". Además, este experto confía en que el galardón le asegure una financiación más estable para otras investigaciones.

Ratones manipulados genéticamente

Los tres premiados trabajan en diferentes laboratorios de Estados Unidos y el Reino Unido. Aunque han desarrollado sus carreras por separado, han mantenido contactos puntuales desde mediados de los años 80. Cuando en 2001 les concedieron el Premio Lasker, el llamado Nobel americano, Evans recordaba en la revista 'Nature' los inicios de esta colaboración.

En octubre de 1985, el británico pasaba un mes de intensas investigaciones en el Instituto Whitehead (Massachusetts, EEUU) cuando recibió una llamada de Smithies. "Le respondí que sólo por él rompería mi trabajo en el laboratorio", relata. Evans le llevó unas muestras de cultivos de células madre y pasó un fin de semana en Wisconsin con Smithies. De vuelta en Cambridge (donde Evans trabajaba por entonces), fue Capecchi quien pasó una semana recogiendo células y aprendiendo las técnicas.

"El resto de la historia es bien conocida. Se han hecho cientos de mutaciones de ratón específicamente diseñadas y la técnica, aunque no es trivial, no merece más que unas cuantas líneas de mención en los artículos de genética", relataba.

En el año 1989 crearon el primer ratón 'knockout', es decir, el primer roedor al que se le canceló el funcionamiento de un gen durante la fase embrionaria. El propósito era analizar los efectos de esta desactivación.

La exquisita precisión con que estos investigadores han manipulado el material genético de roedores fue merecedora del Lasker. El trío de científicos ha creado modelos animales de enfermedades humanas como la aterosclerosis, el cáncer, la hipertensión y la fibrosis quística. Esa misma tecnología también contribuye a avanzar en el conocimiento de procesos biológicos normales.

Predominio estadounidense

En los últimos cinco años el galardón en la categoría de Medicina ha estado protagonizado casi en exclusiva por científicos estadounidenses. En 2006 la Academia sueca reconoció los trabajos en el campo de la genética de Andrew Z. Fire y Craig C. Mello, que descubrieron la función del ARN de interferencia.

En 2005 el Nobel premió a los australianos Barry Marshall y Robin Warren, descubridores de la bacteria 'Helicobacter pylori', relacionada con algunos de los principales problemas de estómago.

El Nobel de Medicina en 2004 premió las investigaciones de Richard Axel y Linda Buck sobre el sentido del olfato.

Un año antes, en 2003, Peter Mansfield (británico) y Paul Lauterbur (estadounidense) lo compartieron gpor sus hallazgos sobre la resonancia magnética.

En la edición de 2002, Sydney Brenner, Robert Horvitz y John Sulston compartieron los 10 millones de coronas suecas del galardón (algo más de un millón de euros) por sus estudios sobre los mecanismos genéticos que controlan la muerte celular programada (apoptosis).


PERFIL DE LOS PREMIADOS

Los 'padres' del ratón de laboratorio
Mario Capecchi, Martin Evans y Oliver Smithies, premio Nobel de Medicina 2007

MADRID.- La Academia sueca ha premiado en su edición de 2007 los trabajos pioneros de tres investigadores en el campo de la manipulación genética de animales con la intención de 'imitar' modelos de enfermedades humanas como el cáncer o la fibrosis quística. Sin haber coincidido nunca en el mismo laboratorio, los tres científicos pusieron en marcha una tecnología pionera que hoy en día se emplea como en laboratorios de todo el mundo.

Mario R. Capecchi

Nacido en Verona (Italia) en 1937, Mario Capecchi tuvo una infancia difícil. Al estallar la Segunda Guerra Mundial, su madre fue detenida y enviada al campo de concentración de Dachau (Alemania). El joven Capecchi tuvo que sobrevivir como pudo, durmiendo durante años en orfanatos o en plena calle.

Aquejado de una terrible desnutrición, tuvo que ser hospitalizado durante casi un año en la ciudad de Reggio Emelia, donde le encontró su madre después de meses de búsqueda. Tenía nueve años cuando decidieron emigrar a Estados Unidos, la tierra de su abuela.

Allí se establecieron en una comuna, junto a otras familias. Aunque apenas hablaba inglés y nunca había ido a la escuela, Capecchi comenzó a dar clases. Gracias a uno de sus tíos, físico, empezó a interesarse por la ciencia.

Finalmente, se licenció en Física y Química en el Antioch Collegue (Estados Unidos) en 1961 para conseguir seis años más tarde su doctorado en Biofísica por la Universidad de Harvard. Su tesis fue dirigida por James D. Watson, uno de los científicos pioneros en la descripción de la estructura del ADN.

Comenzó su andadura profesional como profesor en esta última universidad estadounidense. Desde 1973 está ligado a la Universidad de Utah. Actualmente, trabaja como profesor emérito de Genética y Biología en este centro, además de dirigir un laboratorio de investigación en el Instituto Médico Howard Hughes.

Mundialmente distinguido por su contribución a la creación de una tecnología que permite la creación de ratones con mutaciones en cualquiera de sus genes, sus diferentes trabajos han sido reconocidos desde el principio de su carrera. En 1969 recibió el premio de la Sociedad Americana de Química y en 1971 fue distinguido como uno de los diez hombres jóvenes más destacados de América. Entre otros prestigiosos galardones, ha obtenido el Albert Lasker a la investigación básica médica, el Wolf de Medicina o la medalla nacional de la Ciencia.

Miembro de las Academias de la ciencia de Estados Unidos y Europa, también recibió en 2001 una distinción por parte de la clínica madrileña Jiménez Díaz por su contribución al desarrollo de la genética médica.

Según publica la página web de su laboratorio, sus intereses en el campo de la investigación abarcan el análisis de la genética molecular en ratones, el desarrollo natural de los mamíferos y la creación de modelos animales para estudiar enfermedades humanas.

Está casado y tiene una hija.

(Foto: Tim Kelly | Universidad de Utah)

Sir Martin J. Evans

El británico Martin J. Evans es considerado por muchos el arquitecto de la investigación en células madre. Fue nombrado Sir en 2003. Actualmente, Evans (Gloucestershire, 1941) es profesor de Genética de Mamíferos en la Universidad Cardiff (Reino Unido).

El investigador se graduó en el Christ's College de Cambridge en 1963. Había decidido trabajar en el departamento de bioquímica o biología del desarrollo, pero un brote de mononucleosis le impidió presentarse a los exámenes. Entonces, aceptó una beca de ayudante de investigación en el University College de Londres. Allí se doctoró en Anatomía y Embriología en 1969. Durante aquellas primeras investigaciones, el científico se dio cuenta de que hacía falta un sistema experimental que permitiese estudiar el desarrollo de manera separada del embrión completo.

Evans identificó y aisló células madre embrionarias (capaces de transformarse en cualquier tipo de célula que forma el organismo adulto) de embriones tempranos. "Fui el primero en mantener estas células en cultivos bajo condiciones en las que su capacidad para diferenciarse se mantiene indefinidamente", relata Evans en la web de su laboratorio. Las células madre son una de las grandes esperanzas de la medicina regenerativa actual.

Inicialmente, realizó sus trabajos con células madre procedentes de un carcinoma de ratón, pero en 1981, de nuevo en la Universidad de Cambridge, consiguió aislar células madre de embriones de ratón sanos. El británico y su equipo se dieron cuenta de que las células podían emplearse para regenerar roedores fértiles, con mutaciones. Eran los primeros pasos de los nuevos ratones de laboratorio, que ahora le han valido el Nobel.

Al rememorar estos inicios, el investigador británico no se olvida de enumerar a su colaborador Matt Kaufman y a los estudiantes que contribuyeron a sus investigaciones. Cuando en 2001 recibió el Premio Lasker en investigación básica (el llamado Nobel americano), mostró una moneda de dos libras, con la leyenda "apoyado sobre los hombros de gigantes".

"Este lema es un recordatorio de que el progreso de la ciencia es una actividad tan cooperativa como individual. Yo me he basado en trabajos anteriores y estoy orgulloso de entrar en la categoría de aquellos que ayudarán a configurar el futuro al haber proporcionado una base para tanto desarrollo en el futuro". Tampoco olvidó agradecerlo a su familia. Evans está casado y tiene tres hijos.


Oliver Smithies

El profesor Smithies nació en 1925 en la localidad británica de Halifax. Su padre era un vendedor de seguros y su madre, profesora de una escuela técnica. De pequeño su sueño era ser inventor, como el personaje de un cómic que leía con frecuencia, y asegura que con su dedicación a la ciencia se ha acercado bastante.

Estudió Medicina y Bioquímica en Oxford y en 1951 se trasladó a Estados Unidos a cursar estudios de postdoctorado en la Universidad de Wisconsin, donde contrajo matrimonio con otra investigadora, Louise Kitze. Entre 1953 y 1960 se trasladó a Canadá por problemas con su visado y allí trabajó en la Universidad de Toronto, en el Connaught Medical Research Laboratory.

De vuelta a Wisconsin ejerció como profesor de Genética y Medicina Genética hasta que en 1988 se trasladó a la Universidad de Chapel Hill, en Carolina del Norte, donde se centró en el estudio de la hipertensión y la diabetes. Entre los premios que jalonan su carrera destaca del Premio Wolf en Medicina en el año 2003 y el Premio Albert Lasker que recibió en 2001.

Hace cincuenta años Smithies inventó la electroforesis en gel de almidón, un descubrimiento que permite a los científicos separar las proteínas más fácilmente y que revolucionó la manera de trabajar de los genetistas. Unas décadas más tarde, sin embargo, dio el salto al campo de la biología molecular, que comenzaba a dar sus primeros pasos.

Es considerado el padre de la tecnología 'knockout', que ha permitido desactivar a elección de los científicos diversos genes en ratones y avanzar en el conocimiento de varias enfermedades humanas. En la actualidad, Smithies está centrado en el estudio de la hipertensión y otras enfermedades de la sangre.

Dicen de él que sólo tiene otra pasión además de la ciencia: los tres aeroplanos que posee. Desordenado con los papeles que suelen cubrir su mesa de trabajo pero extremadamente meticuloso con sus investigaciones, Smithies pensó que nunca le darían licencia para volar a causa de su daltonismo, pero aún así, a los 50 años, recién divorciado de su primera esposa, comenzó a dar clases para aprender a volar.

Sin embargo, no fueron sus problemas de visión los que le 'tumbaron' en el examen médico, sino su elevada tensión arterial y la prueba que demostraba que su corazón sufría un estrés excesivo durante el ejercicio.

Su actual esposa, Nobuyo Maeda, es profesora de Patología en la misma universidad.