Química, Medicina y Física
René Anaya
Cada uno de los premiados con los Nobel de Medicina, Física y Química se ha distinguido por intentar comprender mejor el funcionamiento organismos vivos, como del Universo o de las reacciones químicas ─según su campo de estudio─, de tal manera que su labor ha desentrañado algunos de los grandes misterios de la naturaleza, lo cual ha contribuido a descubrir el funcionamiento de las células, a entender mejor los fenómenos físicos que nos rodean y a crear mejores productos para nuestro beneficio.
El misterio del mensaje celular
El Premio Nobel de Medicina reconoció los trabajos de los estadounidenses James Rothman y Randy Schekman y del alemán Thomas Südhof, quienes desentrañaron los mecanismos por los cuales las células organizan su sistema de transporte, que les permite llevar de una célula a otra hormonas como la insulina, neurotransmisores como la adrenalina, la serotonina y la dopamina y enzimas y moléculas con funciones específicas.
El transporte de estas sustancias se realiza dentro de vesículas (pequeñas burbujas de grasa rodeadas de membranas) que llevan su preciada carga a otras células, donde la liberan para que ejecute determinadas tareas. El sistema de transporte es muy semejante tanto en levaduras (seres unicelulares) como en seres humanos.
“Randy Schekman descubrió un grupo de genes que son necesarios para el transporte vesicular. James Rothman descifró la maquinaria que permite a las vesículas fusionarse con sus objetivos para permitir el transporte de la carga. Thomas Südhof reveló cómo las señales instruyen a las vesículas para liberar su carga con precisión”, refirió el Instituto Karolinska, de Estocolmo.
Cuando este sistema de comunicación falla pueden presentarse enfermedades como la diabetes, el Alzheimer y el autismo. Por lo tanto, sus aportaciones han contribuido a descifrar los misterios del envío de mensajes a las celulas, que es indispensable para el buen funcionamiento del organismo.
Desentrañando la materia
Casi cincuenta años después de que tres científicos propusieran la existencia de una partícula para explicar el origen del Universo, la Real Academia Sueca de Ciencias otorgó el Premio Nobel de Física a los dos científicos que pudieron ver la confirmación de su modelo teórico.
El británico Peter Higgs y el belga François Englert (Robert Brout, también belga, falleció en 2011) son merecedores del Nobel “por el descubrimiento teórico de un mecanismo que contribuye a la comprensión del origen de la masa de las partículas subatómicas y que, recientemente, fue confirmado por el descubrimiento de la predicha partícula fundamental por los experimentos Atlas y CMS [Solenoide Compacto de Muones] en el gran colisionador de partículas del CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas)”, según determinó la Real Academia Sueca de Ciencias.
Asimismo, especificó: “Todo el Modelo Estándar reposa sobre la existencia de un tipo especial de partícula, la partícula de Higgs, que se origina en un campo invisible que permea todo el espacio. Incluso cuando el Universo parece vacío, este campo está ahí. Sin él, no existiríamos porque es mediante su contacto con el campo como las partículas adquieren masa y la teoría propuesta por Englert y Higgs describe este proceso”.
Así que cuando la explicación teórica del origen de la masa del Universo tuvo su confirmación con el hallazgo del bosón de Higgs, se logró desentrañar prácticamente el origen de toda la materia.
Un modelo para armar
Otro misterio que se ha logrado desvelar es el de la forma en que se unen los átomos y moléculas para crear sustancias. En teoría se sabía que ocurrían ciertas reacciones pero no se había podido confirmar cómo sucedía y menos aún predecir la formación de nuevas sustancias.
En la década de 1970, tres científicos con nacionalidad estadounidense: Martin Karplus, de origen austriaco; Michael Levitt, nacido en Gran Bretaña; y Arieh Warshel, procedente de Israel, sentaron “las bases para vincular la ciencia experimental clásica con la ciencia teórica a través de modelos computarizados. Los conocimientos resultantes ayudan a desarrollar nuevos medicamentos. Por ejemplo, su trabajo se utiliza para determinar cómo un medicamento podría interactuar con una proteína en el cuerpo para tratar la enfermedad”, ha referido la Real Academia Sueca de Ciencias.
Los tres científicos crearon un método que les permitió tomar conceptos fundamentales de la física clásica y de la física cuántica, de tal forma que ajustaron las leyes clásicas para reproducir el comportamiento de los sistemas según las leyes cuánticas. De esta forma, se han creado modelos computarizados que permiten predecir si una reacción va a ocurrir.
“Con la ayuda de los métodos de quienes hoy son galardonados con el Premio Nobel de Química, los científicos han logrado que las computadoras revelen los procesos químicos, tales como la purificación de un catalizador de gases de escape o la fotosíntesis en las hojas verdes”, refieren los integrantes del jurado Nobel.
En sí, el modelo para armar reacciones químicas ha revelado los misterios de las interacciones de átomos y moléculas, incluso predice lo que sucederá en un organismo, lo que proporciona más seguridad en los ensayos de nuevos medicamentos.
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