Una medusa luminosa inspiró al ganador del Nobel Osamu Shimomura.

Como sucede con la mayoría de los grandes descubrimientos científicos, todo comenzó con un poquito de curiosidad. En la década de 1960, Osamu Shimomura se preguntó por qué la medusa de cristal (en la foto) emitía destellos verdes de luz. Ahora, medio siglo después, Shimomura ha ganado el Premio Nobel de Química 2008 por su curiosidad.

Shimomura quedó fascinado por la química involucrada en la bioluminiscencia y entre las décadas de 1960 y 1970 recopiló más de un millón de medusas en Friday Harbor (Isla de San Juan), estado de Washington. Dedicó los siguientes 40 años a examinar de forma meticulosa las proteínas encargadas del fulgor. En los aproximadamente 300 foto-órganos de la medusa de cristal, Shimomura encontró una proteína, a la que llamó aecuorina, que producía luz azul, la cual posteriormente era convertida en luz verde por la acción de una proteína fluorescente verde (o GFP).

Con todo, es difícil imaginar que el propio Shimomura entendiese el potencial de aquella pequeña proteína que brillaba.

En las décadas que siguieron al aislamiento de la proteína por parte de Shimomura, la GFP ha revolucionado la investigación con células madres, transplantes de órganos, neurociencia, y cualquier cosa intermedia entre estos campos. Y todo porque la GFP puede unirse bioquímicamente a las proteínas del interior de la célula, convirtiendo lo que antes era una proteína invisible, en algo que brilla al contacto con una luz azul. Las proteínas son extremadamente pequeñas, y no pueden verse ni con un microscopio atómico. Pero si se les une la GFP, se vuelven fluorescentes. Es lo que sucede desde el aire cuando se vuela de noche y se observan las luces en las carreteras, aún cuando se esté a demasiada altitud como para ver los coches.

Por ejemplo, las proteínas de las células cancerosas humanas se pueden marcar con GFP, y los tumores resultantes fluorescentes pueden después implantarse en ratones. A medida que las células cancerosas van rompiéndose e inician la metástasis, o comienzan a moverse por el cuerpo, continúan brillando, por lo que los científicos pueden observar el avance del cáncer.

Hay otros cuatro científicos que son, en buena medida, responsables de haber convertido esta curiosa proteína brillante en la técnica de visionado más útil con la que contamos hoy en día. Douglas Prasher clonó el gen de la GFP y fue el primero en pensar en usarlo como proteína de etiquetado fluorescente. Sergey Lukyanov ganó la carrera de encontrar la primera proteína fluorescente roja, la cual encontró en los corales de un acuario de Moscú, y si investigación condujo al descubrimiento de las proteínas fluorescentes de otros múltiples organismos marinos.

Desafortunadamente el Nobel solo se puede compartir como máximo entre tres personas, y a estos dos científicos se les ha negado su pedacito del premio, valorado en 1 millón de euros.

Sin embargo los otros dos, se unieron a Shimomura como nuevos laureados en química. Se tratan de Marty Chalfie, el primero en usar la GFP para iluminar bactérias y gusanos, y Roger Tsien, que está en la vanguardia de la investigación de proteínas fluorescentes desde 1994 y que ha creado una serie de proteínas fluorescentes cuyos colores abarcan todo el abanico del espectro visible.

Otros muchos continúan contribuyendo a la investigación con GFP. Esta proteína se ha usado para mostrar el modo en que viaja el HIV desde las células infectadas a las sanas. En otro estudio, los científicos crearon un ratón cuyas neuronas encargadas de conectar el córtex con los bigotes eran fluorescentes. Remplazando parte de su cráneo con una ventana de cristal, fueron capaces de observar la reprogramación que se daba en el cerebro del ratón, cuando se les extirpaba la mitad de los bigotes. Esta ventana fluorescente al cerebro, es una técnica que ahora se emplea para estudiar los efectos del envejecimiento y las enfermedades neurodegenerativas.

Solo en el año 2007, se publicaron más de 10.000 trabajos de investigación acerca de estudios en los que se emplearon proteínas brillantes.

La GFP es el microscopio del siglo XXI, En technicolor, nos permite ver cosas que anteriormente no podríamos haber visto jamás. Y como el microscopio, ha cambiado por completo el modo de pensar en la ciencia.

La proteína fluorescente verde llevaba flotando por el océano más de 160 millones de años, pero hizo falta la mente inquisitiva de un científico, fascinado por esas pequeñas lucecitas verdes, para comenzar a desarrollar su potencial.

El reconocimiento de ayer miércoles, resalta la importancia del descubrimiento y nos recuerda que la mayoría de los grandes descubrimientos se originan gracias a una saludable dosis de curiosidad.

Traducido de The little protein that glowed (autor: Marc Zimmer)

Marc Zimmer, es director del área de química del Connecticut College. Es además autor del libro «Genes que brillan: Una revolución en biotecnología».