Nobel de Química para la revolución de la criomicroscopía

Jacques Dubochet, Joachim Frank y Richard Henderson

Jacques Dubochet, Joachim Frank y Richard Henderson reciben el galardón por el desarrollo de la tecnología necesaria para visualizar formas de vida moleculares gracias a una sofisticada técnica de enfriamiento.

Jacques Dubochet, Joachim Frank y Richard Henderson han obtenido este miércoles el Premio Nobel de Química 2017 por desarrollar una tecnología de microscopía en frío que ha revolucionado la bioquímica. Dicho de manera más técnica, "por desarrollar la microscopía crioelectrónica para determinar la estructura en alta resolución de biomoléculas en solución", señala la nota de la Real Academia de Ciencias Sueca, que concede el galardón dotado con 9 millones de coronas suecas (unos 940.000 euros) que se repartirán los tres laureados.

La tecnología desarrollada por los premiados ahora con el Nobel de Química simplifica y mejora la obtención de imágenes biomoleculares. Este método, asegura la organización del Nobel en su comunicado oficial, "ha llevado a la bioquímica a una nueva era". Las imágenes son instrumentos clave para comprender. Los avances científicos a menudo se construyen sobre la visualización de objetos invisibles para el ojo humano. Sin embargo, los mapas bioquímicos han estado mucho tiempo llenos de espacios en blanco porque la tecnología disponible ha tenido dificultades para generar imágenes de buena parte de los mecanismos moleculares con vida. La microscopía crioelectrónica cambia todo esto. Los investigadores ahora pueden congelar biomoléculas y visualizar procesos que nunca habían sido vistos, lo cual es decisivo tanto para la comprensión básica de la química orgánica como para el desarrollo de fármacos.

Durante mucho tiempo se pensó que los microscopios electrónicos solo eran útiles para obtener imágenes de materia inorgánica, porque su poderoso rayo de electrones destruye el material biológico. Pero en 1990, Richard Henderson (Edimburgo, Escocia, 1945), de la Universidad de Cambridge, logró usar un microscopio electrónico para generar una imagen tridimensional de una proteína con una resolución atómica. Este avance demostró el potencial de la tecnología.

Por su parte, Joachim Frank (Siegen, Alemania, 1940), de la Universidad de Columbia, hizo que la tecnología fuese aplicable de una manera amplia. Entre 1975 y 1986 desarrolló un método de procesamiento de imagen en el cual las borrosas imágenes bidimensionales del microscopio electrónico son analizadas y fundidas para revelar una nítida estructura tridimensional.

A su vez, Jacques Dubochet (Aigle, Suiza, 1942), de la Universidad de Lausanne, añadió agua a la microscopía electrónica. Esto es importante porque el agua líquida se evapora en el vacío creado por el microscópico electrónico, lo cual provoca que las biomoléculas se colapsen. A principios de los años 80, Dubochet consiguió vitrificar el agua, enfriándola tan rápido que se solidifica en su forma líquida alrededor de una muestra biológica, permitiendo que las biomoléculas retengan su forma natural incluso en el vacío.

Después de estos descubrimientos, cada pieza del microscopio electrónico ha sido optimizada. La deseada resolución atómica se alcanzó en 2013, y los investigadores pueden ahora producir de manera rutinaria imágenes tridimensionales de las estructuras de las biomoléculas. "En los últimos años, la literatura científica se ha llenado de imágenes de todo, desde proteínas que causan la resistencia a los antibióticos a la superficie del virus Zika", señala el comunicado. "La bioquímica se enfrenta ahora a un desarrollo explosivo y todo está dispuesto para un excitante futuro".