La biofísica española Eva Nogales acaba de recibir el Premio Shaw, de más de un millón de euros, por revelar los entresijos atómicos del ser humano
Lo que más valora la biofísica es que el Nobel Oriental reconozca su trabajo en el campo de la salud humana. Eva Nogales explica que, gracias a la investigación de los componentes genéticos que forman parte de la célula, se pueden "diagnosticar en algunos casos enfermedades" y en otros "tratarlas" a través del "diseño o la mejora de moléculas de fármacos que pueden ser utilizados como terapias".
"Una enfermedad infecciosa que no es causada por un agente patógeno que nos invade tiene que ver con algo que va mal en nuestro organismo, con algo que no funciona", explica. "Por ejemplo, se puede tratar de una enfermedad genética hereditaria donde ha habido una mutación en un determinado componente celular", continúa.
Una mutación que hace que las personas nazcan sin páncreas o aquellas que causan los tumores son solo una muestra de cómo la transcripción de genes ayuda a entender cómo se desarrolla una enfermedad como el cáncer.
Desde su laboratorio en el departamento de Biología Molecular y Celular de la Universidad de California en Berkeley, Eva Nogales cuenta cómo es su trabajo diario. Señala que su equipo y ella se dedican a "estudiar cómo funcionan los componentes genéticos". ¿De qué forma?
En primer lugar visualizan la estructura "a nivel atómico". A partir de ahí, aparecen una serie de recovecos, "fórmulas que tienen estas moléculas" en las que "es posible que fármacos diseñados especialmente para ello puedan unirse y cambiar la forma en la que trabaja la célula".
Consiguen entender cómo funcionan "la mayoría de los fármacos". Explica que su trabajo tiene impacto en dos circunstancias. Por un lado, entendiendo "cómo las mutaciones pueden dar lugar a enfermedades" y por otro, "ayudando a tratarlas".
Nogales asegura que su contribución a la transcripción genética le satisface bastante no solo como biofísica, sino también como persona. "Lo que da mucha satisfacción desde el punto de vista del beneficio para la humanidad es que el tipo de trabajo que nosotros hacemos ciertamente tiene efectos a medio y largo plazo", puntualiza.
Reconoce que "es muy interesante" la investigación en torno a
complejos moleculares que "son esenciales para la transcripción de todos
los genes". "Ahora que entiendo qué es lo que se necesita para que se
lean esos genes todo lo que se refiere a regulación es más difícil pero es
muchísimo más interesante porque nos indica cómo este genoma puede dar lugar a
toda la variedad de células de tejidos que forman nuestro organismo",
valora.
enogales@lbl.gov
Dr. Nogales is a Howard Hughes Medical Institute investigator; a Professor of Biochemistry and Molecular Biology at the University of California, Berkeley; and Senior Faculty Scientist at the Lawrence Berkeley National Laboratory. She obtained her B.S. degree in physics from the Universidad Autonoma de Madrid (Spain). She did her thesis work at the Synchrotron Radiation Source (U.K.), under the supervision of Joan Bordas, on the structural dynamics of tubulin assembly, earning a Ph.D. degree from the University of Keele. Her work in Kenneth Downing’s group at the Lawrence Berkeley National Laboratory involved the use of electron crystallography to determine the high-resolution structure of tubulin.
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Eva Nogales – The Nogales Lab (berkeley.edu)
Electron Microscopy of Macromolecular Assemblies
The Nogales’s lab is dedicated to gaining mechanistic insight into two important areas of eukaryotic biology: central dogma machinery in the control of gene expression, and cytoskeleton interactions and dynamics in cell division. The unifying principle in our work is the study of macromolecular assemblies as whole units of molecular function by direct visualization of their architecture, functional states, and regulatory interactions. To gain a molecular understanding of their systems of interest, our lab uses state-of-the-art cryo-electron microscopy (cryo-EM) and image analysis, as well as biochemical and biophysical assays.
Research – The Nogales Lab (berkeley.edu)
Animations – The Nogales Lab (berkeley.edu)
La biofísica española Eva Nogales, formada en la Universidad Autónoma de Madrid e investigadora en la Universidad de Berkeley, ha sido galardonada, junto al químico alemán Patrick Cramer, con el Premio Shaw en Ciencias de la Vida, conocido como el “Premio Nobel Oriental”. Las misteriosas ráfagas de radio rápidas (FRB) han sido galardonadas a su vez en la rama de Astronomía, mientras los avances en geometría aritmética, geometría diferencial y geometría de Kähler han sido distinguidos en la rama de Matemáticas.
La bioquímica española Eva Nogales, formada en la Universidad Autónoma de Madrid y en la actualidad investigadora de la Universidad de California en Berkeley, ha sido galardonada este año con el Premio Shaw a las Ciencias de la Vida y Medicina, junto con el químico alemán Patrick Cramer, director del Departamento de Biología Molecular del Instituto Max Planck de Ciencias Multidisciplinarias.
Ambos han contribuido significativamente a la biología estructural de la transcripción de genes, uno de los procesos fundamentales de la vida. Con la ayuda de este proceso de copia, las células vivas crean transcripciones de sus genes, que luego sirven como planos para la producción de proteínas
La científica española Eva Nogales está en las quinielas para ganar el Nobel. Su biografía es inusual en estos galardones. “Mi padre era pastor de ovejas y mi madre era bordadora. No pudieron acabar la educación básica porque se tuvieron que poner a trabajar con 11 o 12 años”, explica Nogales, nacida hace 58 en el pueblo madrileño de Colmenar Viejo. La obsesión de sus padres era ahorrar para que sus hijos sí estudiaran. Nogales entró en la Facultad de Físicas de la Universidad Autónoma de Madrid en 1983, en plena Movida madrileña. “Había muchas fiestas, mucha droga, mucho sexo, pero yo no tenía dinero y era una empollona. La Movida me la perdí, estaba en la biblioteca”, recuerda a carcajadas. La investigadora acaba de recoger un premio de más de un millón de euros, el Shaw, entregado en Hong Kong y considerado el Nobel oriental. Uno de cada siete galardonados ha terminado ganando también el Nobel.
Todas las personas fueron primero una única célula, fruto de la unión de un óvulo y un espermatozoide. Esa célula solitaria ya tiene un ADN exclusivo, un manual con las instrucciones suficientes para multiplicarse y convertirse en un ser humano único, con 30 billones de células. Una maquinaria molecular lee ese ADN y, dependiendo de los tramos que lea, la célula se convertirá en una neurona del cerebro, en un glóbulo rojo de la sangre o en cualquier otro tipo celular. Nogales, que lleva media vida en la Universidad de California en Berkeley (Estados Unidos), ha logrado visualizar por primera vez, átomo a átomo, la enrevesada estructura de las principales proteínas que leen el ADN. Este proceso de lectura, denominado transcripción, es esencial en la vida y en la muerte. Cuando falla, puede provocar enfermedades graves, como el cáncer
El genetista estadounidense Francis Collins, cristiano devoto y exdirector del Proyecto Genoma Humano, denomina al ADN “el lenguaje de Dios”. En la ceremonia del Premio Shaw, Eva Nogales mostró un retrato de ella misma de niña, en su primera comunión. “Yo tenía 10 años cuando murió [el dictador Francisco] Franco. Se nos criaba a todos en la religión, rezábamos todos los días en la escuela. Creíamos en el ángel de la guarda y cosas así. Yo tenía mucha fe, fui catequista, pero hubo un determinado momento en el que comencé a ser más crítica y empecé a ver agujeros, tanto desde el punto de vista teológico como social”, explica. “Entre una cosa y la otra, al final lo dejé. Las religiones existen en todos lados porque queremos dar sentido a nuestra vida y a nuestra muerte, que nos asusta. La religión tiene un papel. A mí me encantaría creer”, sostiene.
Nogales, de paso por Madrid para celebrar las Navidades con su familia en Colmenar Viejo, responde a las preguntas de EL PAÍS en una sala del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas, con el que colabora.
—Usted estudia la materia de la vida a nivel atómico. ¿De qué estamos hechos?
—Pues de átomos, como todo lo demás. Nuestros átomos vienen de supernovas [explosiones de estrellas] y cosas así. Somos sobre todo carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno. El fósforo, que forma parte del ADN, también es importante. Al final estamos hechos de átomos supersencillos, pero combinados de miles de formas diferentes.
El químico estadounidense Roger Kornberg ganó el Nobel de Química de 2006 tras describir la estructura de una proteína implicada en la lectura del ADN. “La vida es química, nada más y nada menos, aunque la gente se resiste a la idea”, sentenció Kornberg en una entrevista con este periódico hace cuatro años. Eva Nogales, siendo biofísica, coincide: “La vida es química. Al final, en la biología, todo es química”. La investigadora subraya que la enorme complejidad de las proteínas de todos los seres vivos se construye con solo 20 aminoácidos, unas moléculas que actúan como 20 piezas de Lego diferentes. “Con solo 20 unidades tenemos toda la belleza de la vida, desde una bacteria a un elefante, pasando por una esponja marina”, proclama Nogales.
El Premio Shaw fue establecido en 2004 por Run Run Shaw, un magnate hongkonés del cine y la prensa, productor de míticas películas de kung-fu, como Los vengadores del Shaolin, y de éxitos mundiales, como Blade Runner. Shaw, un rico mecenas fallecido hace una década, quería recompensar a los científicos que iluminan los intrincados misterios de la naturaleza, como Eva Nogales, que ha compartido el galardón con su colega Patrick Cramer, presidente de la Sociedad Max Planck, de Alemania
La biofísica Eva Nogales, fotografiada el día 21 en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas, en Madrid.JUAN BARBOSA
Nogales ha aprendido a dominar el criomicroscopio electrónico, un revolucionario instrumento capaz de fotografiar moléculas fundamentales para la vida a temperaturas de unos 180 grados bajo cero. Sus inventores ganaron el Nobel de Química de 2017. El equipo de Nogales realiza “un millón de fotos” de una misma proteína y combina las imágenes con superordenadores hasta obtener la estructura tridimensional, átomo a átomo. Su grupo en Berkeley ha revelado así la forma de proteínas clave, como tau, que forma ovillos dentro de las células cerebrales de las personas con alzhéimer; o la telomerasa, que se activa en las células cancerosas y hace que se multipliquen sin freno.
“No puedes arreglar un coche si no sabes cómo funciona, primero tienes que conocer su motor en condiciones normales. Y lo mismo ocurre con la naturaleza”, advierte Nogales. Su primer gran éxito científico llegó en 1998, cuando su grupo desveló la estructura de la tubulina, una proteína que actúa como el esqueleto de las células. El descubrimiento fue el tema de portada de la revista Nature, escaparate de la mejor ciencia mundial. “EL PAÍS lo contó en una página entera aquel domingo y me hice famosa en mi pueblo”, recuerda entre risas.
Eva Nogales recibía el Premio Shaw en Hong Kong el 12 de noviembre, de manos del astrofísico alemán Reinhard Genzel, ganador del Nobel de Física.Fundación Premio Shaw
La biofísica también reveló en 2014 el funcionamiento del paclitaxel, un fármaco que ha salvado millones de vidas gracias a su eficacia contra el cáncer de mama, ovario y pulmón, entre otros. El medicamento —basado en un extracto de corteza de un árbol norteamericano, el tejo del Pacífico— se fija a las tubulinas y hace que las células del tumor dejen de multiplicarse. Ese mismo año, junto a su colega Jennifer Doudna, Nogales dilucidó la estructura de Cas9, una proteína clave en el revolucionario sistema de edición genética CRISPR. Doudna ganó el Nobel de Química de 2020.
La madre de Nogales, de 87 años, puede pasear orgullosa desde 2021 por una calle que lleva el nombre completo de su hija: la avenida Evangelina Nogales de la Morena, en Colmenar Viejo. Su padre falleció antes de poder verla. La biofísica se mudó a Berkeley en 1993, pero reivindica sus raíces. Al día siguiente a la entrevista con este periódico, Nogales quedó con las tres profesoras del instituto colmenareño que hicieron que se enamorase de la ciencia hace más de 40 años: Ana Cañas, que le dio clases de Física; Ana de Frutos, de Biología; y Avelina Lucas, de Matemáticas. El día que recogió el Premio Shaw en Hong Kong, Nogales subió al escenario con un mantón de Manila comprado en la Puerta del Sol de Madrid: “¡Son preciosos y no se me ocurre un complemento más español
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