Desde que surgieron los primeros indicios de vida hace unos 3.700 millones de años, la Tierra se ha llenado de diferentes organismos en aguas termales, océanos profundos y desiertos. La evolución ha superado los problemas químicos de todos los ambientes. Las proteínas se han optimizado, han cambiado y se han renovado, creando una gran diversidad para adaptarse mejor a las condiciones.

Inspirados por el poder de la evolución, los premios Nobel de Química de este año han utilizado los mismos principios para desarrollar proteínas que resuelven los problemas químicos de la humanidad. Así, han logrado en el laboratorio dirigir y acelerar la evolución de las enzimas y las proteínas de unión.

Los Premios Nobel de Química de 2018: Frances H. Arnold, George P. Smith y Sir Gregory P. Winter. / Niklas Elmehed. © Nobel Media

La estadounidense Frances H. Arnold (1956), del California Institute of Technology, Pasadena (EE UU), dirigió en 1993 la primera evolución de enzimas –unas proteínas que catalizan reacciones químicas–. Desde entonces, ha refinado los métodos que ahora se utilizan habitualmente para desarrollar nuevos catalizadores.

Los usos de las enzimas de Arnold incluyen la fabricación de sustancias químicas más respetuosas con el medioambiente, productos farmacéuticos y combustibles renovables para un sector de transporte más ecológico.

Hacia el uso de nuevos fármacos

La otra mitad del Premio Nobel de Química de este año es compartido por George P. Smith (EE, UU, 1941), de la Universidad de Missouri, y Sir Gregory P. Winter (Reino Unido, 1951), del MRC Laboratory of Molecular Biology en Cambridge.

En 1985, Smith desarrolló un elegante método conocido phage display (o presentación de fagos o bacteriófagos), que consisten en que estos virus que infectan las bacterias se puedan utilizar para desarrollar nuevas proteínas.

En su caso, Winter usó esta técnica para dirigir la evolución de los anticuerpos con un objetivo: producir nuevos fármacos. El primero de ellos obtenido con este método fue adalimumab, aprobado en 2002 y que se utiliza para la artritis reumatoide, la psoriasis y las enfermedades inflamatorias del intestino.

Desde entonces, esta técnica ha producido anticuerpos que pueden neutralizar toxinas, contrarrestar enfermedades autoinmunes y controlar el cáncer metastásico. No es más que el comienzo de la revolución de la evolución dirigida.