El Premio Nobel de Medicina o Fisiología del presente 2019 ha recaído en tres investigadores que han abierto la puerta al desarrollo de terapias innovadoras frente al cáncer y otras muchas enfermedades. Concretamente, el Instituto Karolinska de Estocolmo (Suecia), institución responsable de la concesión del galardón, ha reconocido al británico Peter J. Ratcliffe y a los estadounidenses William G. Kaelin y Gregg L. Semenza por su descubrimiento del mecanismo por el que las células sienten y se adaptan a los cambios en la disponibilidad de oxígeno.

Como destaca el Instituto Karolinska, “el galardón reconoce el descubrimiento que revela el mecanismo para uno de los procesos adaptativos más esenciales de la vida. Y es que este descubrimiento establece las bases para nuestra comprensión de cómo los niveles de oxígeno afectan al metabolismo celular y las funciones fisiológicas. Es más; los descubrimientos de los laureados abren la puerta al desarrollo de nuevas estrategias para combatir la anemia, el cáncer y otras muchas patologías”.

Niveles de oxígeno

El oxígeno es absolutamente esencial para la vida animal. Y es que este oxígeno es utilizado por las mitocondrias presentes en prácticamente todas las células animales para poder convertir los nutrientes en energía útil. Tal es así que, además de los mecanismos enzimáticos para convertir el oxígeno en energía –descubrimiento que le valió el Premio Nobel de Medicina o Fisiología del año 1931 al doctor Otto Warburg– a lo largo de toda la evolución se han desarrollado mecanismos para garantizar el suficiente suministro de oxígeno a las células y tejidos.

A día de hoy se sabe que la arteria carótida es capaz de detectar los bajos niveles de oxígeno –la consabida ‘hipoxia’– en el organismo y de ‘pedir’ al cerebro que aumente la respiración –descubrimiento igualmente premiado con un Nobel, en este caso en 1938 para el doctor Corneille Heymans–. Y asimismo, que en situaciones de hipoxia, el organismo eleva los niveles de la eritropoyetina (EPO), hormona responsable de incrementar la producción de glóbulos rojos que portan el oxígeno a través de la sangre. Sin embargo, se desconocía el mecanismo por el que los niveles de oxígeno controlan la síntesis de EPO y, por ende, la eritropoyesis o producción de glóbulos rojos. Una falta de conocimiento que ha sido cubierta gracias a la labor investigadora de los doctores William Kaelin, Peter Ratcliffe y Gregg Semenza.

Como destaca el Karolinska, “gracias al trabajo de los laureados sabemos mucho más acerca de cómo los diferentes niveles de oxígenos regulan los procesos fisiológicos fundamentales. Y es que la detección del oxígeno permite a las células de todo el organismo adaptar su metabolismo a las situaciones de hipoxia. Por ejemplo, en nuestros músculos durante un ejercicio intenso, o en la generación de nuevos vasos sanguíneos”.

Multitud de patologías

Los avances logrados a lo largo de los años por los galardonados, que se repartirán los cerca de 940.000 euros contemplados en el Premio, también abren la puerta al desarrollo de terapias innovadoras frente a multitud de enfermedades, entre otras la anemia, el cáncer, el ictus, las infecciones y los infartos de miocardio.

Como recuerda el Instituto Karolinska, “la detección de oxígeno juega un papel central en un gran número de enfermedades. Por ejemplo, los pacientes con insuficiencia renal crónica suelen sufrir anemias graves debido al descenso de la expresión de EPO. Esta hormona es producida por las células del riñón y es esencial para la formación de glóbulos rojos”.

Es más; la “maquinaria regulada por el oxígeno –indica el Karolinska– también juega una papel crucial en el cáncer. En los tumores, esta maquinaria es utilizada para estimular la formación de vasos sanguíneos y remodelar el metabolismo para una proliferación efectiva de las células cancerígenas. Tal es así que los esfuerzos tanto de las universidades como de las compañías farmacéuticas se dirigen en la actualidad hacia el desarrollo de fármacos que puedan interferir con el cáncer y otras muchas enfermedades mediante la activación, o bloqueo, de la maquinaria regulada por el oxígeno”.

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