Un estudio computacional de proteínas que afecta a la alergia a himenópteros, se hace con el Premio Nóbel de Química 2024

Un estudio computacional de proteínas que afecta a la alergia a himenópteros, se hace con el Premio Nóbel de Química 2024

La Real Academia de Ciencias de Suecia ha concedido el Premio Nobel de Química 2024 a David Baker, Demis Hassabis y John M. Jumper por su trabajo en el diseño computacional de proteínas y la predicción de su estructura, que afecta a la alergia a himenópteros.

 

La Real Academia de las Ciencias de Suecia ha otorgado el Premio Nobel de Química 2024, con una mitad a David Baker por “el diseño de proteínas con computación” y la otra mitad conjuntamente a Demis Hassabis John Jumper por “la predicción de la estructura de las proteínas mediante el uso de inteligencia artificial”.

El comité que ha otorgado el galardón ha destacado las potenciales aplicaciones de sus logros científicos en numerosos procesos en los que están implicadas las proteínas, desde el desarrollo más rápido de vacunas al descubrimiento de nuevos nanomateriales, pasando por el diseño de fármacos dirigidos para tratar el cáncer o la evolución hacia una industria química más verde.

Para dar una idea del nuevo universo que abren a la ciencia los avances de Baker, Hassabis y Jumper, el presidente del comité, Heiner Linke, ha señalado que “si queríamos entender cómo funcionan las proteínas, primero había que saber qué aspecto tienen” y ha incidido en los grandes beneficios para la humanidad que traerá ese conocimiento.

El británico Demis Hassabis y el estadounidense John Jumper han utilizado con éxito la Inteligencia Artificial (IA) para acelerar una carrera científica que llevaba medio siglo abierta, desde la empresa Google Deepmind de la que Hassabis es el consejero delegado. Con su modelo de inteligencia artificial AlphaFold2, presentado en 2020, han logrado predecir la estructura tridimensional de casi todas las proteínas identificadas hasta la fecha —unos 200 millones—, partiendo únicamente de la secuencia de aminoácidos que forma su cadena. Estas larguísimas cadenas se pliegan en formas tremendamente complejas, que determinan la función y actividad biológica de las proteínas, y predecir esas estructuras era un reto pendiente de la ciencia desde los años 1970.

Por su parte, el estadounidense David Baker, ha aprendido a dominar los denominados bloques de construcción de la vida —los 20 aminoácidos— y a crear proteínas completamente nuevas que no existían en la naturaleza. Lo logró por primera vez en 2003 y, desde entonces, la imaginativa cocina de su grupo de investigación en el departamento de bioquímica de la Universidad de Washington ha diseñado proteínas a la carta, para usarlas como medicamentos, como nuevas vacunas, con éxito ya en modelos animales, o como diminutos sensores, que permiten, por ejemplo, detectar la presencia de la droga fentanilo en el ambiente.

Para su descubrimiento, Baker desarrolló en su día una herramienta de computación llamada Rosetta, y hoy ha agradecido las contribuciones de los galardonados ayer con el Nobel de Física, por sus desarrollos para el aprendizaje automático con redes neuronales, como fundamentales para hacer realidad la predicción de la estructura de proteínas con IA, por la que Hassabis y Jumper se han llevado la otra mitad del Nobel de Química.

Los tres nuevos nobeles de Química compartieron también en 2023 el premio Fronteras del Conocimiento, que otorga la Fundación BBVA, en la categoría de Biología y Biomedicina.

Demis Hassabis y Geoffrey Hinton, nuevo Nóbel de Física, fueron también dos de los cuatro galardonados en 2022 con el premio Princesa de Asturias de Investigación Científica, “por sus desarrollos de redes neuronales fundamentales en todos los campos de la ciencia y la tecnología”.

Esta transparencia con la comunidad científica fue la seña de las dos primeras versiones de AlphaFold, que llevó en solo dos años consiguieron predecir la estructura de 200 millones de proteínas; cuando en los 60 años anteriores solo se había determinado la forma en 3D de unas 200.000 proteínas. Sin embargo, AlphaFold3 ha generado una cierta controversia porque su acceso gratuito es limitado para los investigadores y su código no está disponible. La gran novedad de la tercera versión de esta IA es que ahora permite predecir también las interacciones entre las proteínas y el resto de moléculas esenciales de la vida. Esto permitirá acelerar el desarrollo de nuevos medicamentos, pero ya no es algo que está a libre disposición de la comunidad científica.

Desde 1901, el Premio Nobel de Química se ha otorgado 116 veces y ha quedado desierto en ocho ocasiones, la última, en 1942. Como este premio puede ser compartido cada año entre hasta tres laureados, un total de 195 personas lo han recibido.

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