Yoshinori Oshumi, Nobel de Medicina

El japonés Yoshinori Ohsumi ha merecido el Nobel de Medicina por sus hallazgos en la autofagia celular, un mecanismo clave en la degradación y el reciclado de los componentes celulares.

Redacción. Madrid | 03/10/2016 11:48

Yoshinori Ohsumi ()

El premio Nobel de Medicina ha recaído este año en el biólogo japonés Yoshinori Oshumi, actualmente profesor en el Instituto Tecnológico de Tokio. El Instituto Karolinska reconoce sus aportaciones en la comprensión de los mecanismos de la autofagia celular, un proceso con múltiples implicaciones fisiológicas y cuya alteración se relaciona por tanto con enfermedades diversas, desde el cáncer a la enfermedad de Parkinson.

Oshumi nació en 1945 en Fukuoka en Japón, se doctoró por la Universidad de Tokio en 1974, pasó tres años en la Universidad Rockefeller, en Nueva York, y regresó a la Universidad de Tokio, donde estableció su grupo de investigación en 1988. Desde 2009, es profesor en el Instituto de Tecnología de Tokio.

El concepto de autofagia surgió durante la década de 1960, cuando los investigadores observaron por primera vez que la célula podría destruir sus propios contenidos encerrándolo en las membranas, generando unas vesículas en forma de saco que transportaban los "residuos" a un compartimento de reciclaje llamado lisosoma, donde se degradaban. Pero debido a las dificultades en el estudio de este fenómeno, la descripción en profundidad de este proceso no llegó hasta la década de 1990, con una serie de brillantes experimentos llevados a cabo Yoshinori Oshumi. El japonés recurrió a la levadura para identificar los genes esenciales para la autofagia. Después, pasó a dilucidar los mecanismos subyacentes de la autofagia en la levadura y mostró que nuestras células empleaban una maquinaria muy similar.

Los descubrimientos de Oshumi condujeron a un nuevo paradigma en la comprensión de cómo la célula recicla su contenido. Sus descubrimientos abren el camino para la comprensión de la importancia fundamental de la autofagia en muchos procesos fisiológicos, tales como en la adaptación a la inanición o la respuesta a la infección. Las mutaciones en los genes implicados en la autofagia pueden causar enfermedades muy diversas, desde el cáncer a las enfermedades neurológicas.

En realidad, el descubrimiento de los lisosomas, el compartimento donde se degradan los componentes celulares, a cargo del científico belga Christina de Duve, mereció el Nobel de Medicina y Fisiología en 1974. De Duve acuñó el término de "autofagia" para describir este proceso, por el que un nuevo tipo de vesículas transportaban los componentes celulares a los lisosomas para degradarlos; las vesículas se denominan autofagosomas.

Yoshinori Oshumi había trabajado en diversas áreas de investigación, pero al iniciar su propio laboratorio en 1988, centró sus esfuerzos en la degradación de proteínas en la vacuola de la levadura, un orgánulo que corresponde a los lisosomas en las células humanas. Oshumi se enfrentó a un reto importante: las células de la levadura son pequeñas y sus estructuras internas no se distinguen fácilmente bajo el microscopio y, por lo tanto, no estaba seguro de si la autofagia existía en este organismo. Oshumi razonó que si podía alterar el proceso de degradación en la vacuola, mientras que el proceso de autofagia estaba activo, entonces los autofagosomas deberían acumularse dentro de la vacuola y así hacerse visibles bajo el microscopio.

Con esta premisa, cultivó levadura mutada para que careciera de las enzimas de degradación vacuolar y, al mismo tiempo, estimuló la autofagia dejando de alimentar a las células. Los resultados fueron sorprendentes: en cuestión de horas, las vacuolas se llenan de pequeñas vesículas que no habían sido degradadas. Las vesículas eran autofagosomas y el experimento de Oshumi demostró que existe autofagia en las células de levadura. Pero, más importante, por fin se disponía de un método para identificar y caracterizar a los genes clave involucrados en este proceso. Oshumi publicó los resultados en 1992.

La autofagia ha demostrado ser un mecanismo esencial en nuestras células. Pronto se hizo evidente que los mecanismos prácticamente idénticos hallados en la levadura operan en nuestras propias células. Las herramientas de investigación necesarias para investigar la importancia de la autofagia en los seres humanos ya estaban disponibles.

Gracias a Oshumi y otros que siguieron sus pasos, ahora se sabe que la autofagia puede proporcionar con rapidez combustible para energía y bloques de construcción para la renovación de los componentes celulares, y por lo tanto es esencial para la respuesta celular a la inanición y otros tipos de estrés.
Después de la infección, la autofagia puede eliminar la invasión de bacterias y virus intracelulares. La autofagia contribuye al desarrollo embrionario y la diferenciación celular. Las células también utilizan la autofagia para eliminar proteínas y órganos dañados, un mecanismo de control de calidad que es fundamental para contrarrestar las consecuencias negativas del envejecimiento.

Las mutaciones en los genes en la autofagia pueden causar alteraciones que se han relacionado con el cáncer. Existe una intensa investigación en curso para desarrollar fármacos que puedan dirigirse a la autofagia en diversas patologías.

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