Premio Nobel de Química a la creación de nuevas proteínas y pronóstico de la estructura

2024/10/09 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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El Comité Nobel de Química ha decidido este año premiar a tres investigadores: por un lado, David Baker, por desarrollar una herramienta para diseñar nuevas proteínas y, por otro, Demis Hassabis y John Jumper, por crear conjuntamente un modelo de inteligencia artificial para predecir la estructura de las proteínas. Ambos descubrimientos, además de ayudar a comprender mejor la esencia de los organismos vivos, ofrecen enormes posibilidades en ámbitos como la farmacia o la industria química.

La Comisión recuerda que las proteínas son un componente esencial de la vida. De hecho, controlan y estimulan todas las reacciones químicas. Hormonas, anticuerpos, enzimas, neurotransmisores, bloques de construcción de tejidos… todas son proteínas. Por eso son tan importantes los trabajos de los investigadores que este año han sido premiados.

Antes de ellos, otros científicos también han realizado descubrimientos significativos en este campo. Por ejemplo, en 1972, Chirstian Anfinsen ganó el Premio Nobel de Química por demostrar que la secuencia de aminoácidos condiciona el plegamiento de proteínas o la estructura tridimensional.

Proteínas totalmente nuevas e inteligencia artificial

David Baker enfocó su investigación desde el primer momento hacia el plegamiento de las proteínas. A finales de la década de 1990 comenzó a desarrollar un programa informático para la predicción de la estructura de las proteínas: Rosetta. En base a ello, continuó investigando con el objetivo de diseñar nuevas proteínas hasta obtener la proteína Top7, una proteína totalmente nueva que imita estructuras ya existentes pero que no existe en la naturaleza. Era, además, más grande que cualquier otra proteína diseñada de novo: Contaba con 93 aminoácidos.

Baker publicó este trabajo en 2003. A partir de ahí, este campo ha tenido un desarrollo espectacular. Asimismo, puso a disposición de todos el código de Rosetta, lo que ha permitido que investigadores de todo el mundo puedan utilizarlo.

En aquella época, demis Hassabis y John Jumper no investigaban juntos. Demis Hassabis, de pequeño, jugaba al ajedrez y luego fue programador y desarrollador de juegos. En 2010 se convirtió en uno de los fundadores de la compañía DeepMind y en el mundo de la inteligencia artificial. Después, la compañía fue adquirida por Google y obtuvo un gran éxito de audiencia gracias a un programa que fue capaz de ganar al campeón del juego Go.

Desde allí, se orientó a la creación de modelos de AA para la predicción de la estructura de las proteínas y desarrolló AlphaFold. Aunque era mucho mejor que las anteriores, todavía no era lo bastante buena. El éxito llegó cuando se reunió con John Jumper. Entre ambos desarrollaron el AlphaFold2 y en 2020 presentaron el prestigioso concurso CASP. Presentar y ganar: en la mayoría de los casos, el modelo AlphaFold2 predijo las estructuras de las proteínas tan bien como la cristalografía por rayos X. Los organizadores del concurso se quedaron alucinados.

Por lo tanto, gracias a este apasionante paso, Demis Hassabis y John Jumper recibirán el Nobel de Química de 2024.